1、专题八 静电场 测试卷本试卷共4页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1. 公式：E=Fq，E=kQr2，=Epq，WAB=qUAB，E=Ud，C=QU，C=S4kd.关于以上公式下列说法错误的是()A. 适用任何静电场，适用点电荷电场，只适用匀强电场定量计算B. C=QU适用于任何电容器，C=S4kd是平行板电容器的决定式C. E由F和q决定，由Ep和q决定，UAB由WAB和q决定D. Ep由和q决定，WAB和q有关2. 如图，三个带电小球用等长的绝缘细线悬挂于水平天花板上，当R带
2、负电时，三条细绳都恰好与天花板垂直，则()A. P带正电荷B. Q带负电荷C. P带电量大于Q所带电量D. R带电量小于Q所带电量3. 如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为a、b、c.则()A. EaEb，abC. EaEb，abD. Ea=Ec，b=c4. 如图所示，在边长为L的正方形ABCD的四个顶点上，A、B、C三点处分别放有电荷量都为+q的点电荷，D点处放有电荷量为-q的点电荷，则正方形对角线的交点处的场强大小为A. 2kqL2B. 4kqL2C. 42kqL2D. 8kqL25. 如图，实线表示某
3、电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为M，N，粒子在M和N的加速度大小分别为aM，aN，速度大小分别为vM，vN，电势能分别为EPM，EPN，下列判断正确的是() A. vMvN，aMaNB. vMvN，MNC. MN，EPMEPND. aMaN，EPMEPN6. 如图所示，电子在电势差为U1的电场中由静止开始加速运动后，垂直射入电势差为U2的偏转电场，整个装置处于真空中。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列情况中一定能使电子偏移量变大的是()A. U1变大、U2变大B. U1变小、U2变大C. U1变大、U2变小D. U1变小、
4、U2变小7. 如图所示，a、b为两个固定的带正电的点电荷q，相距为L，通过其连线中点O作此线段的垂直平分面，在此平面上有一个以O为圆心，半径为32L的圆周，其上有一个质量为m，带电荷量为-q的点电荷c做匀速圆周运动，则c的速率为()A. q3kmLB. q3k2mLC. qkmLD. q2k3mL二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8. 某电场的电场线分布如图所示(实线)，以下说法正确的是()A. c点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷+q由a点移动
5、到d点，电荷的电势能将减小D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电9. 下图所示的实验中，极板所带电荷量为Q，已知两极板正对面积为S、间距为d，平行板电容器的电容为C，静电计指针偏角为。则下列判断正确的是()A. 若保持S不变，仅增大d，则变小B. 若保持S不变，仅增大d，则C变小C. 若保持d不变，仅减小S，则变大D. 若保持d不变，仅减小S，则C变大10. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在
6、竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是()A. 匀强电场的电场强度E=mgtanqB. 小球动能的最小值为Ek=mgL2cosC. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大三、实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，给电容器充电后与电源断开。(1)初步分析影响因素可能有两极板间距大小、两极板正对面积大小、电介质的介电常数大小等，所以本实验所用的科学探究方法是(填“等效替
7、代法”“微小放大法”或“控制变量法”)。(2)若仅将电容器左侧极板适当右移，则静电计指针的偏角将(填“变大”“变小”或“不变”);若仅将电容器左侧极板适当上移，则静电计指针的偏角将(填“变大”“变小”或“不变”)。12. 示波管原理(1)构造：电子枪、偏转电极、荧光屏(如图所示)。(2)工作原理：如果在偏转电极XX和YY之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线打在荧光屏_，在屏上产生一个_。YY上所加的是待显示的_，在屏上产生的竖直偏移y与U成_，电压改变时，亮点位置随之改变。XX上所加的机内锯齿形电压，叫_。扫描电压能使亮点在X轴快速移动。当扫描电压和信号电压的周期相同时，荧光屏上将出现_
8、稳定的波形。四、计算题：本题共3小题，13题12分，14题12分，15题18分，共42分。13. 如图所示，一带电量为q的小球用绝缘绳悬挂，匀强电场方向水平向右。小球的重力为G，平衡时小球偏离竖直方向的夹角为=30。求：(1)带点小球的电性是(正或负)。(2)求出小球受到的电场力F的大小。(3)求电场强度E。14. 如图所示，带电量为q=110-5C的带电粒子(初速度为零，重力不计)质量为m=210-5kg，经电压U1=4104V加速后以速度v0垂直进入偏转电场，两平行板间的距离为d=1cm，偏转电压U2=800V，板长L=10cm。求：(1)带电粒子进入偏转电场时的速度v0多大？(2)带电粒
9、子离开电场时的偏转量是y多大？15. 如图所示，水平地面上方存在水平向左的匀强电场，一质量为m的带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点，小球带电荷量为+q，静止时距地面的高度为h，细线与竖直方向的夹角为=37，重力加速度为g.(sin37=0.6,cos37=0.8)求：(1)匀强电场的场强大小E；(2)现将细线剪断，小球落地过程中小球水平位移的大小；(3)现将细线剪断，带电小球落地前瞬间的动能答案解析【答案】1. C2. C3. B4. B5. D6. B7. B8. AC9. BC10. AB11. (1)控制变量法；(2)变小；变大。12. 中央 亮点 信号电压 正比 扫描电压
10、一个13. 解：(1)小球处于匀强电场，在电场力qE、拉力FT与重力mg作用下处于平衡状态，如图，电场力方向应水平向右，与电场强度方向相同，所以小球带正电(2)结合受力示意图，根据平衡条件得：小球受到的电场力F=qE=mgtan30=33G.(3)由F=qE，得：E=Fq=3G3q答：(1)小球带正电荷(2)小球受到的电场力为33G；(3)该电场强度E的大小为3G3q14. 解：(1)在加速电场运动过程中，由动能定理：qU1=12mv02得v0=2qU1m=2110-54104210-5=200m/s(2)带电粒子在偏转电场中的加速度：a=Fm=qEm=qU2md带电粒子在电场的运动时间：t=
11、Lv0带电粒子离开电场时的偏转量：y=12at2=qU2L22mv02d=110-58000.122210-520020.01m=0.005m=5mm15. 解：(1)小球静止时，对小球受力分析如图由Tcos37=mgTsin37=qE解得：E=3mg4q(2)剪断细线，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做加速度为a的匀加速运动，由Eq=ma解得：a=qEm=0.75g水平方向根据位移关系可得：x=12at2竖直方向：h=12gt2解得：x=0.75h；(3)从剪断细线到落地瞬间，由动能定理得：Ek=mgh+qEx=2516mgh。答：(1)匀强电场的场强大小为3mg4q；(2)现将细线剪断，小球落地过程中小球水平位移的大小为0.75h；(3)现将细线剪断，带电小球落地前瞬间的动能为2516mgh。6
