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高中物理電場檢測題及答案
無論是在學校還是在社會中,我們很多時候都不得不用到試題,試題是命題者根據測試目標和測試事項編寫出來的。你知道什么樣的試題才算得上好試題嗎?以下是小編收集整理的高中物理電場檢測題及答案,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
高中物理電場檢測題及答案 1
第Ⅰ卷(選擇題,共50分)
一、選擇題:
本卷共10小題,每小題5分,共50分,每小題有一個或多個選項正確,全部選對得5分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分。
1.兩個完全相同的金屬小球,分別帶有+3Q和-Q的電荷量,當它們相距r時,它們之間的庫侖力是F.若把它們接觸后分開,再置于相距r/3的兩點(此時兩帶電小球仍可視為點電荷),則它們的庫侖力的大小將變為()
A.F/3 B.FC.3F D.9F
2.如圖所示,在水平方向的勻強電場中,一絕緣細線的一端固定在O點,另一端系一帶正電的小球,小球在只受重力、電場力、繩子的拉力作用下在豎直平面內做圓周運動,小球所受的電場力大小等于重力大小.比較a、b、c、d這四點,小球 ()
A.在最高點a處的動能最小
B.在最低點c處的機械能最小
C.在水平直徑右端b處的機械能最大
D.在水平直徑左端d處的機械能最大
3.一負電荷受電場力作用,從電場中的A點運動到B點,在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運動,則A、B兩點電場強度EA、EB及該電荷在A、B兩點的電勢能EpA、EpB之間的關系為()
A.EA=EB B.EA
4.如圖所示,絕緣水平面上鎖定著兩個質量均為m,電荷量分別為+9q、+q,體積很小的物體A和B,它們間的距離為r,與平面間的動摩擦因數均為.已知靜電力常量為k.如果解鎖使它們開始運動,則當加速度為零時,它們相距的距離為()
A.3qk B.9q2kmg
C.2r D.3r
5.(2011江蘇鹽城)如圖所示,在光滑的絕緣水平面上,兩個帶等量正電荷的點電荷M、N,分別固定在A、B兩點,O為AB連線的中點,C、D在AB的垂直平分線上.在C點處靜止釋放一個帶負電的小球P(不改變原來電場的.分布),此后P在C點和D點之間來回運動,則下列說法中正確的是()
A.若小球P在經過C點時電荷量突然減小,則它將會運動到連線上的CD段之外
B.若小球P的電荷量在經過CO之間某處減小,則它將會運動到連線上的CD段之外
C.若小球P在經過C點時,點電荷M、N的電荷量同時等量增大,則它將會運動到連線上的CD段之外
D.若小球P在經過CO之間某處時,點電荷M、N的電荷量同時等量增大,則它以后不可能再運動到C點或D點
6.如圖,a、b、c、d是勻強電場中的四個點,它們正好是一個梯形的四個頂點.電場線與梯形所在的平面平行.ab平行cd,且ab邊長為cd邊長的一半,已知a點的電勢是3 V,b點的電勢是5 V,c點的電勢是7 V.由此可知,d點的電勢為()
A.1 V B.2 V
C.3 V D.4 V
7.一個平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地,兩極板間有一正電荷(電荷量少)固定在P點,如圖所示.以E表示兩極板間的場強,U表示電容器兩極板間的電壓,W表示正電荷在P點的電勢能.若保持負極板不動,將正極板移到圖中虛線所示的位置,那么()
A.U變小,E不變B.E變大,W變大
C.U變小,W不變D.U不變,W不變
8.如圖所示,質子、氘核和粒子(均不計重力)都沿平行板電容器兩板中線OO方向垂直于電場線射入板間的勻強電場,且都能射出電場,射出后都打在同一個熒光屏上,使熒光屏上出現亮點.若微粒打到熒光屏的先后不能分辨,則下列說法正確的是()
A.若它們射入勻強電場時的速度相等,則在熒光屏上將出現3個亮點
B.若它們射入勻強電場時的動能相等,則在熒光屏上將出現1個亮點
C.若它們射入勻強電場時的動量相等,則在熒光屏上將出現3個亮點
D.若它們是經同一個加速電場由靜止加速后射入偏轉電場的,則在熒光屏上將只出現1個亮點
9.如圖所示,在勻強電場中將一電荷量為+q、質量為m的小球以初速度v0豎直向上拋出,在帶電小球由拋出到上升至最大高度的過程中,下列判斷正確的是()
A.小球的動能增加
B.小球的電勢能增加
C.所用的時間為v0/g
D.到達最高點時,速度為零,加速度大于g
10.如圖所示,一質量為m、電荷量為-q的小物體,在水平軌道沿Ox運動
O端有一與軌道垂直的固定墻,軌道處在場強為E、方向沿Ox軸正向的勻強電場中
小物體以初速度v0從x0點沿Ox軌道運動,運動中受到大小不變的摩擦力f的作用
A.2qEx0+mv202f B.2qEx0+mv20f
C.qEx0+mv202f D.qEx0+mv20f
第Ⅱ卷(非選擇題,共50分)
二、實驗題:
本題共2小題,共12分。把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答。
11.(6分)一帶正電的小金屬塊A以初速度v0從光滑水平高臺上飛出.已知在高臺邊緣的右側足夠大空間中存在水平向左的勻強電場,小金屬塊A所受電場力大小為其重力的2倍.則金屬塊運動過程中距高臺邊緣的最大水平距離為________,金屬塊運動過程的最小速度為________.
12.(6分)如圖所示,虛線是在某實驗過程中實際繪出的某一平面靜電場中的一簇等勢線,若帶電粒子從a點射入電場后,僅在靜電力作用下恰能沿圖中實線運動,b點是其運動軌跡上的另一點,用Ea、 、va、Eb、 、vb分別表示a點和b點的場強、電勢和粒子的速率,則Ea_____________Eb、 ____________ 、va____________vb(三個空均選填大于、小于或不能比較)
三、計算題:
本題共3小題,共38分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。
13.(10分)如圖所示,一光滑斜面的直角點A處固定一電荷量為+q、質量為m的絕緣小球,另一同樣小球置于斜面頂點B處,已知斜面長為L,現把上部小球從B點由靜止自由釋放,球能沿斜面從B點運動到斜面底端C處,求:
(1)小球從B處開始運動到斜面中點D處時的速度;
(2)小球運動到斜面底端C處時,球對斜面的壓力大小.
14.(13分)在場強為E=100 V/m的豎直向下勻強電場中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板,在金屬板的正上方,高為h=0.8 m處有一個小的放射源放在一端開口的鉛盒內,如圖所示.放射物以v0=200 m/s的初速度向水平面以下各個方向均勻地釋放質量m=210-15 kg、電荷量q=+10-12 C的帶電粒子.粒子最后落在金屬板上.不計粒子重力,求:
(1)粒子下落過程中電場力做的功;
(2)粒子打在金屬板上時的動能;
(3)計算落在金屬板上的粒子圖形的面積大小.(結果保留兩位有效數字)
15.(15分)如圖所示,兩塊相同的金屬板M和N正對并水平放置,它們的正中央分別有小孔O和O,兩板距離為2L,兩板間存在豎直向上的勻強電場;AB是一根長為3L的輕質絕緣豎直細桿,桿上等間距地固定著四個(1、2、3、4)完全相同的帶電荷小球,每個小球帶電量為q、質量為m、相鄰小球間的距離為L,第1個小球置于O孔處.將AB桿由靜止釋放,觀察發現,從第2個小球剛進入電場到第3個小球剛要離開電場,AB桿一直做勻速直線運動,整個運動過程中AB桿始終保持豎直,重力加速度為g.求:
(1)兩板間的電場強度E;
(2)第4個小球剛離開電場時AB桿的速度;
(3)從第2個小球剛進入電場開始計時,到第4個小球剛離開電場所用的時間.
參考答案
1.C解析:由題意得,F=k3Q2r2.兩球接觸后電荷中和后等量分配,庫侖力F=kQ2r/32,則F=3F,故C項對.
2.C解析:由題意知,小球所受的重力與電場力的合力沿bOc的角平分線方向,故小球在a、d兩點動能相等,a、d中點處的動能最小;小球在運動中,電勢能與機械能相互轉化,總能量守恒,故在d點機械能最小、b點機械能最大.
3.AD解析:負電荷在電場中做勻加速直線運動,可知它所受電場力不變,因此A、B兩點場強相同,A項對;負電荷速度不斷增大,即動能增大,可知電場力對其做正功,故負電荷的電勢能減小,即EpAEpB,D項正確.
4.A解析:加速度為零時,其受到的庫侖力與摩擦力平衡,k9q2x2=mg,則x=3qkmg.
5.BD解析:若小球P經過C點時電荷量突然減小,電場力做功減小,根據運動的對稱性可知,它不會運動到CD之外,A項錯誤;若小球P經過CO之間時電荷量減小,根據動能定理可知,它向D點方向運動的位移更大,B項正確;若點電荷M、N電荷量同時等量增大,根據運動的對稱性判斷C項錯誤;若小球P經過CO之間某處時,點電荷M、N電荷量等量增大,小球P從C點到O點電場力做的正功小于小球P從O點到D點電場力做的負功,所以不會運動到D點,反之也不會運動到C點,所以D項正確.
6.C解析:cd的中點為e,ab與ce平行且相等,根據勻強電場的特點可知,Uba=Uce=5 V-3 V=2 V,而de與ce在同一直線上且相等,則Uce=Ued=2 V,d點電勢應為3 V.
7.AC解析:平行板電容器與電源斷開后電荷量保持恒定,由EQS知,它們之間的場強不變,極板間的電壓U=Ed變小,正電荷在P點的電勢能W=qP=qEdP不變.
8.CD解析:選取11H、21H、42He中的任意一微粒為研究對象,微粒在偏轉電場中的偏轉位移為:
y=12qU2L2dmv20=qU2L24dEk=qmU2L22dp2=U2L24dU1.
通過判定C、D兩項正確.
9.C解析:小球在由拋出點到最大高度的過程中,除重力之外,電場力要做正功,但是電場力做正功不一定大于重力所做的負功,故A項錯誤;因電場力做正功,小球的電勢能減小,B項也錯誤;小球在豎直方向上只受重力,故豎直方向加速度為g,到最高點所用的時間t=v0/g,C項正確;到達最高點時,豎直分速度為零,但水平分速度不為零,并且最高點加速度為重力加速度g與電場力引起的加速度a的矢量和,大于g,由此可判斷D項不正確.
10.A解析:由于f
11.(6分)解析:分析可知,金屬塊A離開高臺后,在水平方向做勻減速直線運動,在豎直方向做自由落體運動,水平位移最大處,水平速度為零,則x=v202ax=v204g,令水平速度為vx,vx=v0-2gt,豎直速度為vy,vy=gt,則合速度v=v2x+v2y=v0-2vy2+v2y=vy-25v02+v205,當vy=25v0時,合速度最小等于55v0.
答案:v204g 5v05
12.(6分)因為等勢線越密處的場強越大,Ea大于Eb;由曲線運動的特點可知,帶電粒子所受電場力必指向軌跡內側,且垂直于等勢面,故粒子從a點到b點過程中,電場力做負功,va大于vb.僅由題給的條件不能判斷帶電粒子的性質以及a點和b點的電勢高低.
答案:大于 大于 不能比較
13.(10分)解析:(1)由題意知:小球運動到D點時,由于AD=AB,所以有電勢B,即UDB=B=0①
則由動能定理得:mgL2sin30=12mv2D-0②
聯立①②解得:vD=gL2.③
(2)當小球運動至C點時,對小球受力分析如圖所示,則由平衡條件得:
N+F庫sin30=mgcos30④
由庫侖定律得:
F庫=kq2Lcos302⑤
聯立④⑤得:
N=32mg-2kq23L2
由牛頓第三定律得:N=N=32mg-2kq23L2.
答案:(1)gL2 (2)32mg-2kq23L2
14.(13分)解析:(1)粒子在下落過程中電場力做的功
W=Eqh=10010-120.8 J=810-11 J.
(2)粒子在整個運動過程中僅有電場力做功,由動能定理得
W=Ek2-Ek1
Ek2=810-11 J+210-152002/2 J=1.210-10 J.
(3)粒子落到金屬板上的范圍是一個圓.設此圓的半徑為r,只有當粒子的初速度與電場的方向垂直時粒子落在該圓的邊緣上,由運動學公式得
h=12at2=Eq2mt2
代入數據求得
t=5.6610-3 s
圓半徑r=v0t=1.13 m
圓面積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)兩個小球處于電場中時,2qE=4mg
解得E=2mgq.
(2)設第4個小球剛離開電場時,桿的運動速度為v,對整個桿及整個過程應用動能定理:
4mg5L-4qE2L=124mv2
解得v=2gL.
(3)設桿勻速運動時速度為v1,對第1個小球剛進入電場到第3個小球剛要進入電場這個過程,應用動能定理得
4mg2L-qE(L+2L)=124mv21
解得v1=gL
第2個小球剛進入電場到第3個小球剛要離開電場的這段時間,整個桿做勻速直線運動,設運動時間為t1,
則t1=3Lv1=3gLg
第3個小球離開電場后,只有第4個小球在電場中,桿做勻加速直線運動.設運動時間為t2,則
t2=Lv1+v2=2Lv1+v=2gL2+1g=22-1gLg
所以,從第2個小球剛進入電場到第4個小球剛離開電場所經歷的時間為
t=t1+t2=22+1gLg.
答案:(1)2mgq (2)2gL (3)22+1gLg
高中物理電場檢測題及答案 2
一、單選題(本大題共10小題,每題4分,共40分)
()1.關于電荷守恒定律,下列敘述中不正確的是
A.一個物體所帶的電量總是守恒的
B.在與外界沒有電荷交換的情況下,一個系統所帶的電量總是守恒的
C.在一定的條件下,一個系統內的等量的正負電荷即使同時消失,但是這并不違背電荷守恒定律
D.電荷守恒定律并不意味著帶電系統一定和外界沒有電荷交換
()2.關于元電荷的理解,下列說法正確的是
A.元電荷就是電子或質子
B.元電荷是指跟電子所帶電量數值相等的帶電體
C.元電荷是指帶電量為1.6010-19C的帶電體
D.帶電體所帶的電量只能是元電荷的整數倍
()3.絕緣細線上端固定,下端懸掛一輕質小球a,a的表面鍍有鋁膜,在a的近旁有一絕緣金屬球b,開始時a、b都不帶電,如圖所示,現使b帶電,則
A.a、b之間不發生相互作用
B.b將吸引a,吸住后不放開
C.b立即把a排斥開
D.b先吸引a,接觸后又把a排斥開
()4.關于點電荷的說法,正確的是
A.只有體積很小的帶電體,才能作為點電荷
B.體積很大的帶電體一定不能看作點電荷
C.當帶電體帶電量很少時,可看成點電荷
D.兩個帶電的金屬小球,不一定能將它們作為電荷集中在球心的點電荷處理
()5.真空中有兩個相同的帶電金屬小球A和B,相距為r,帶電量分別為q和8q,它們之間作用力的大小為F,有一個不帶電的金屬球C,大小跟A、B相同,用C跟A、B兩小球反復接觸后移開,此時A、B間的作用力大小為
A.F/8B.3F/8C.7F/8D.9F/8
()6.下面關于電場的敘述中不正確的是
A.只要有電荷存在,其周圍就存在電場
B.只有電荷發生相互作用時才產生電場
C.兩個未接觸的電荷發生了相互作用,一定是電場引起的
D.A電荷受到B電荷的作用,是B電荷的電場對A電荷的作用
()7.A為已知電場中的一固定點,在A點放一電量為q的電荷,所受靜電力為F,A點的場強為E,則
A.若在A點換上-q,A點場強方向發生變化
B.若在A點換上電量為2q的`電荷,A點的場強將變為2E
C.若在A點移去電荷q,A點的場強變為零
D.A點場強的大小、方向與q的大小、正負、有無均無關
()8.對公式E=kQ/r2,理解正確的是
A.當r0時,E
B.當r時,E0
C.某點場強跟點電荷Q無關,只跟該點位置r有關
D.以點電荷Q為圓心,r為半徑的球面上,各點場強相同
()9.關于電場線的說法,正確的是
A.電場線的方向,就是電荷受力的方向
B.正電荷只在靜電力作用下一定沿電場線運動
C.電場線越密的地方,同一電荷所受靜電力越大
D.靜電場的電場線可能是閉合的
()10.如圖所示為某一點電荷Q產生的電場中的一條電場線,A、B為電場線上的兩點,一電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中,動能增加,則可以判斷
A.電場線方向由B指向A
B.場強大小EAEB
C.若Q為負電荷,則Q在B點右側
D.Q不可能為正電荷
二、填空題(本題共5小題,每題4分,共20分)
11.用毛皮摩擦橡膠棒時,毛皮帶電荷.當橡膠棒帶有3.210-9庫侖的電量時,電荷量為1.610-19庫侖的電子有個從移到上.
12.設氫原子核外電子的軌道半徑為r,電子質量為m,電量為e,則電子繞核運動的周期為_____________.
13.真空中有一電場,在電場中的P點放一電荷量為410-9C的檢驗電荷,它受到的靜電力為210-5N,則P點的場強為________N/C.把檢驗電荷的電荷量減小為210-9C,則檢驗電荷所受到的靜電力為_______N.如果把這個檢驗電荷取走,則P點的電場強度為_________N/C.
14.如圖所示,有一水平方向的勻強電場,場強大小為9000N/C,在電場內一水平面上作半徑為10cm的圓,圓上取A、B兩點,AO沿E方向,BOOA,另在圓心處放一電量為10-8C的正點電荷,則A處場強大小EA=________N/C,B處的場強大小EB=________N/C.
15.如圖所示,在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中,有兩個質量均為m的帶電小球,電荷量分別為+2q和-q,兩小球用長為L的絕緣細線相連,另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點而處于平衡狀態,重力加速度為g,則細線對懸點O的作用力等于____________.
三、計算題(本題共4小題,每小題10分,共40分)
16.把質量為2g的帶負電小球A用絕緣細繩懸起,若將帶電量為Q=4.010-6C的帶電小球B靠近A,當兩個帶電小球在同一高度相距r=30cm時,則繩與豎直方向成=45角,試問:
⑴、B球受到的庫侖力多大?
⑵、A球帶電量是多少?
17.空間有三點A、B和C位于直角三角形的三個頂點,且AB=4cm,BC=3cm.現將點電荷QA和QB分別放在A、B兩點,結果測得C點的場強為EC=10V/m,方向如圖所示,試求:
⑴、QA和QB的電性;
⑵、如果撤掉QA,C點場強的大小和方向。
18.A、B為體積可忽略的帶電小球,QA=210-8C,QB=-210-8C,A、B相距3cm.在水平外電場作用下,A、B保持靜止,懸線都沿豎直方向.試求:
⑴、外電場的場強大小和方向?
⑵、AB中點處總電場的場強大小和方向.
19.真空中傾斜放著兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N,一質量為m,電量為q的小球,自小孔P以水平速度v0射入,經時間t后又回到P點,設小球未碰到N板,求:
⑴、板間電場強度大小;
⑵、與水平方向的夾角.
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