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高中物理电场检测题及答案
无论是在学校还是在社会中,我们很多时候都不得不用到试题,试题是命题者根据测试目标和测试事项编写出来的。你知道什么样的试题才算得上好试题吗?以下是小编收集整理的高中物理电场检测题及答案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中物理电场检测题及答案 1
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题:
本卷共10小题,每小题5分,共50分,每小题有一个或多个选项正确,全部选对得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.两个完全相同的金属小球,分别带有+3Q和-Q的电荷量,当它们相距r时,它们之间的库仑力是F.若把它们接触后分开,再置于相距r/3的两点(此时两带电小球仍可视为点电荷),则它们的库仑力的大小将变为()
A.F/3 B.FC.3F D.9F
2.如图所示,在水平方向的匀强电场中,一绝缘细线的一端固定在O点,另一端系一带正电的小球,小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小.比较a、b、c、d这四点,小球 ()
A.在最高点a处的动能最小
B.在最低点c处的机械能最小
C.在水平直径右端b处的机械能最大
D.在水平直径左端d处的机械能最大
3.一负电荷受电场力作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB之间的关系为()
A.EA=EB B.EA
4.如图所示,绝缘水平面上锁定着两个质量均为m,电荷量分别为+9q、+q,体积很小的物体A和B,它们间的距离为r,与平面间的动摩擦因数均为.已知静电力常量为k.如果解锁使它们开始运动,则当加速度为零时,它们相距的距离为()
A.3qk B.9q2kmg
C.2r D.3r
5.(2011江苏盐城)如图所示,在光滑的绝缘水平面上,两个带等量正电荷的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,C、D在AB的垂直平分线上.在C点处静止释放一个带负电的小球P(不改变原来电场的.分布),此后P在C点和D点之间来回运动,则下列说法中正确的是()
A.若小球P在经过C点时电荷量突然减小,则它将会运动到连线上的CD段之外
B.若小球P的电荷量在经过CO之间某处减小,则它将会运动到连线上的CD段之外
C.若小球P在经过C点时,点电荷M、N的电荷量同时等量增大,则它将会运动到连线上的CD段之外
D.若小球P在经过CO之间某处时,点电荷M、N的电荷量同时等量增大,则它以后不可能再运动到C点或D点
6.如图,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点.电场线与梯形所在的平面平行.ab平行cd,且ab边长为cd边长的一半,已知a点的电势是3 V,b点的电势是5 V,c点的电势是7 V.由此可知,d点的电势为()
A.1 V B.2 V
C.3 V D.4 V
7.一个平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两极板间有一正电荷(电荷量少)固定在P点,如图所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器两极板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,那么()
A.U变小,E不变B.E变大,W变大
C.U变小,W不变D.U不变,W不变
8.如图所示,质子、氘核和粒子(均不计重力)都沿平行板电容器两板中线OO方向垂直于电场线射入板间的匀强电场,且都能射出电场,射出后都打在同一个荧光屏上,使荧光屏上出现亮点.若微粒打到荧光屏的先后不能分辨,则下列说法正确的是()
A.若它们射入匀强电场时的速度相等,则在荧光屏上将出现3个亮点
B.若它们射入匀强电场时的动能相等,则在荧光屏上将出现1个亮点
C.若它们射入匀强电场时的动量相等,则在荧光屏上将出现3个亮点
D.若它们是经同一个加速电场由静止加速后射入偏转电场的,则在荧光屏上将只出现1个亮点
9.如图所示,在匀强电场中将一电荷量为+q、质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出,在带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中,下列判断正确的是()
A.小球的动能增加
B.小球的电势能增加
C.所用的时间为v0/g
D.到达最高点时,速度为零,加速度大于g
10.如图所示,一质量为m、电荷量为-q的小物体,在水平轨道沿Ox运动
O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处在场强为E、方向沿Ox轴正向的匀强电场中
小物体以初速度v0从x0点沿Ox轨道运动,运动中受到大小不变的摩擦力f的作用
A.2qEx0+mv202f B.2qEx0+mv20f
C.qEx0+mv202f D.qEx0+mv20f
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、实验题:
本题共2小题,共12分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。
11.(6分)一带正电的小金属块A以初速度v0从光滑水平高台上飞出.已知在高台边缘的右侧足够大空间中存在水平向左的匀强电场,小金属块A所受电场力大小为其重力的2倍.则金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为________,金属块运动过程的最小速度为________.
12.(6分)如图所示,虚线是在某实验过程中实际绘出的某一平面静电场中的一簇等势线,若带电粒子从a点射入电场后,仅在静电力作用下恰能沿图中实线运动,b点是其运动轨迹上的另一点,用Ea、 、va、Eb、 、vb分别表示a点和b点的场强、电势和粒子的速率,则Ea_____________Eb、 ____________ 、va____________vb(三个空均选填大于、小于或不能比较)
三、计算题:
本题共3小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)如图所示,一光滑斜面的直角点A处固定一电荷量为+q、质量为m的绝缘小球,另一同样小球置于斜面顶点B处,已知斜面长为L,现把上部小球从B点由静止自由释放,球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处,求:
(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度;
(2)小球运动到斜面底端C处时,球对斜面的压力大小.
14.(13分)在场强为E=100 V/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方,高为h=0.8 m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内,如图所示.放射物以v0=200 m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量m=210-15 kg、电荷量q=+10-12 C的带电粒子.粒子最后落在金属板上.不计粒子重力,求:
(1)粒子下落过程中电场力做的功;
(2)粒子打在金属板上时的动能;
(3)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.(结果保留两位有效数字)
15.(15分)如图所示,两块相同的金属板M和N正对并水平放置,它们的正中央分别有小孔O和O,两板距离为2L,两板间存在竖直向上的匀强电场;AB是一根长为3L的轻质绝缘竖直细杆,杆上等间距地固定着四个(1、2、3、4)完全相同的带电荷小球,每个小球带电量为q、质量为m、相邻小球间的距离为L,第1个小球置于O孔处.将AB杆由静止释放,观察发现,从第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场,AB杆一直做匀速直线运动,整个运动过程中AB杆始终保持竖直,重力加速度为g.求:
(1)两板间的电场强度E;
(2)第4个小球刚离开电场时AB杆的速度;
(3)从第2个小球刚进入电场开始计时,到第4个小球刚离开电场所用的时间.
参考答案
1.C解析:由题意得,F=k3Q2r2.两球接触后电荷中和后等量分配,库仑力F=kQ2r/32,则F=3F,故C项对.
2.C解析:由题意知,小球所受的重力与电场力的合力沿bOc的角平分线方向,故小球在a、d两点动能相等,a、d中点处的动能最小;小球在运动中,电势能与机械能相互转化,总能量守恒,故在d点机械能最小、b点机械能最大.
3.AD解析:负电荷在电场中做匀加速直线运动,可知它所受电场力不变,因此A、B两点场强相同,A项对;负电荷速度不断增大,即动能增大,可知电场力对其做正功,故负电荷的电势能减小,即EpAEpB,D项正确.
4.A解析:加速度为零时,其受到的库仑力与摩擦力平衡,k9q2x2=mg,则x=3qkmg.
5.BD解析:若小球P经过C点时电荷量突然减小,电场力做功减小,根据运动的对称性可知,它不会运动到CD之外,A项错误;若小球P经过CO之间时电荷量减小,根据动能定理可知,它向D点方向运动的位移更大,B项正确;若点电荷M、N电荷量同时等量增大,根据运动的对称性判断C项错误;若小球P经过CO之间某处时,点电荷M、N电荷量等量增大,小球P从C点到O点电场力做的正功小于小球P从O点到D点电场力做的负功,所以不会运动到D点,反之也不会运动到C点,所以D项正确.
6.C解析:cd的中点为e,ab与ce平行且相等,根据匀强电场的特点可知,Uba=Uce=5 V-3 V=2 V,而de与ce在同一直线上且相等,则Uce=Ued=2 V,d点电势应为3 V.
7.AC解析:平行板电容器与电源断开后电荷量保持恒定,由EQS知,它们之间的场强不变,极板间的电压U=Ed变小,正电荷在P点的电势能W=qP=qEdP不变.
8.CD解析:选取11H、21H、42He中的任意一微粒为研究对象,微粒在偏转电场中的偏转位移为:
y=12qU2L2dmv20=qU2L24dEk=qmU2L22dp2=U2L24dU1.
通过判定C、D两项正确.
9.C解析:小球在由抛出点到最大高度的过程中,除重力之外,电场力要做正功,但是电场力做正功不一定大于重力所做的负功,故A项错误;因电场力做正功,小球的电势能减小,B项也错误;小球在竖直方向上只受重力,故竖直方向加速度为g,到最高点所用的时间t=v0/g,C项正确;到达最高点时,竖直分速度为零,但水平分速度不为零,并且最高点加速度为重力加速度g与电场力引起的加速度a的矢量和,大于g,由此可判断D项不正确.
10.A解析:由于f
11.(6分)解析:分析可知,金属块A离开高台后,在水平方向做匀减速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,水平位移最大处,水平速度为零,则x=v202ax=v204g,令水平速度为vx,vx=v0-2gt,竖直速度为vy,vy=gt,则合速度v=v2x+v2y=v0-2vy2+v2y=vy-25v02+v205,当vy=25v0时,合速度最小等于55v0.
答案:v204g 5v05
12.(6分)因为等势线越密处的场强越大,Ea大于Eb;由曲线运动的特点可知,带电粒子所受电场力必指向轨迹内侧,且垂直于等势面,故粒子从a点到b点过程中,电场力做负功,va大于vb.仅由题给的条件不能判断带电粒子的性质以及a点和b点的电势高低.
答案:大于 大于 不能比较
13.(10分)解析:(1)由题意知:小球运动到D点时,由于AD=AB,所以有电势B,即UDB=B=0①
则由动能定理得:mgL2sin30=12mv2D-0②
联立①②解得:vD=gL2.③
(2)当小球运动至C点时,对小球受力分析如图所示,则由平衡条件得:
N+F库sin30=mgcos30④
由库仑定律得:
F库=kq2Lcos302⑤
联立④⑤得:
N=32mg-2kq23L2
由牛顿第三定律得:N=N=32mg-2kq23L2.
答案:(1)gL2 (2)32mg-2kq23L2
14.(13分)解析:(1)粒子在下落过程中电场力做的功
W=Eqh=10010-120.8 J=810-11 J.
(2)粒子在整个运动过程中仅有电场力做功,由动能定理得
W=Ek2-Ek1
Ek2=810-11 J+210-152002/2 J=1.210-10 J.
(3)粒子落到金属板上的范围是一个圆.设此圆的半径为r,只有当粒子的初速度与电场的方向垂直时粒子落在该圆的边缘上,由运动学公式得
h=12at2=Eq2mt2
代入数据求得
t=5.6610-3 s
圆半径r=v0t=1.13 m
圆面积S=r2=4.0 m2.
答案:(1)810-11 J (2)1.210-10 J (3)4.0 m2
15.(14分)解析:(1)两个小球处于电场中时,2qE=4mg
解得E=2mgq.
(2)设第4个小球刚离开电场时,杆的运动速度为v,对整个杆及整个过程应用动能定理:
4mg5L-4qE2L=124mv2
解得v=2gL.
(3)设杆匀速运动时速度为v1,对第1个小球刚进入电场到第3个小球刚要进入电场这个过程,应用动能定理得
4mg2L-qE(L+2L)=124mv21
解得v1=gL
第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场的这段时间,整个杆做匀速直线运动,设运动时间为t1,
则t1=3Lv1=3gLg
第3个小球离开电场后,只有第4个小球在电场中,杆做匀加速直线运动.设运动时间为t2,则
t2=Lv1+v2=2Lv1+v=2gL2+1g=22-1gLg
所以,从第2个小球刚进入电场到第4个小球刚离开电场所经历的时间为
t=t1+t2=22+1gLg.
答案:(1)2mgq (2)2gL (3)22+1gLg
高中物理电场检测题及答案 2
一、单选题(本大题共10小题,每题4分,共40分)
()1.关于电荷守恒定律,下列叙述中不正确的是
A.一个物体所带的电量总是守恒的
B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电量总是守恒的
C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失,但是这并不违背电荷守恒定律
D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换
()2.关于元电荷的理解,下列说法正确的是
A.元电荷就是电子或质子
B.元电荷是指跟电子所带电量数值相等的带电体
C.元电荷是指带电量为1.6010-19C的带电体
D.带电体所带的电量只能是元电荷的整数倍
()3.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示,现使b带电,则
A.a、b之间不发生相互作用
B.b将吸引a,吸住后不放开
C.b立即把a排斥开
D.b先吸引a,接触后又把a排斥开
()4.关于点电荷的说法,正确的是
A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.当带电体带电量很少时,可看成点电荷
D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
()5.真空中有两个相同的带电金属小球A和B,相距为r,带电量分别为q和8q,它们之间作用力的大小为F,有一个不带电的金属球C,大小跟A、B相同,用C跟A、B两小球反复接触后移开,此时A、B间的作用力大小为
A.F/8B.3F/8C.7F/8D.9F/8
()6.下面关于电场的叙述中不正确的是
A.只要有电荷存在,其周围就存在电场
B.只有电荷发生相互作用时才产生电场
C.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的
D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用
()7.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受静电力为F,A点的场强为E,则
A.若在A点换上-q,A点场强方向发生变化
B.若在A点换上电量为2q的`电荷,A点的场强将变为2E
C.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零
D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
()8.对公式E=kQ/r2,理解正确的是
A.当r0时,E
B.当r时,E0
C.某点场强跟点电荷Q无关,只跟该点位置r有关
D.以点电荷Q为圆心,r为半径的球面上,各点场强相同
()9.关于电场线的说法,正确的是
A.电场线的方向,就是电荷受力的方向
B.正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动
C.电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大
D.静电场的电场线可能是闭合的
()10.如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,则可以判断
A.电场线方向由B指向A
B.场强大小EAEB
C.若Q为负电荷,则Q在B点右侧
D.Q不可能为正电荷
二、填空题(本题共5小题,每题4分,共20分)
11.用毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮带电荷.当橡胶棒带有3.210-9库仑的电量时,电荷量为1.610-19库仑的电子有个从移到上.
12.设氢原子核外电子的轨道半径为r,电子质量为m,电量为e,则电子绕核运动的周期为_____________.
13.真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为410-9C的检验电荷,它受到的静电力为210-5N,则P点的场强为________N/C.把检验电荷的电荷量减小为210-9C,则检验电荷所受到的静电力为_______N.如果把这个检验电荷取走,则P点的电场强度为_________N/C.
14.如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为9000N/C,在电场内一水平面上作半径为10cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BOOA,另在圆心处放一电量为10-8C的正点电荷,则A处场强大小EA=________N/C,B处的场强大小EB=________N/C.
15.如图所示,在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电荷量分别为+2q和-q,两小球用长为L的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态,重力加速度为g,则细线对悬点O的作用力等于____________.
三、计算题(本题共4小题,每小题10分,共40分)
16.把质量为2g的带负电小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为Q=4.010-6C的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r=30cm时,则绳与竖直方向成=45角,试问:
⑴、B球受到的库仑力多大?
⑵、A球带电量是多少?
17.空间有三点A、B和C位于直角三角形的三个顶点,且AB=4cm,BC=3cm.现将点电荷QA和QB分别放在A、B两点,结果测得C点的场强为EC=10V/m,方向如图所示,试求:
⑴、QA和QB的电性;
⑵、如果撤掉QA,C点场强的大小和方向。
18.A、B为体积可忽略的带电小球,QA=210-8C,QB=-210-8C,A、B相距3cm.在水平外电场作用下,A、B保持静止,悬线都沿竖直方向.试求:
⑴、外电场的场强大小和方向?
⑵、AB中点处总电场的场强大小和方向.
19.真空中倾斜放着两块带有等量异种电荷的平行金属板M、N,一质量为m,电量为q的小球,自小孔P以水平速度v0射入,经时间t后又回到P点,设小球未碰到N板,求:
⑴、板间电场强度大小;
⑵、与水平方向的夹角.
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