电场选择题.docx
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电场选择题.docx
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电场选择题
2014-2015学年度?
?
?
学校12月月考卷
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、选择题(题型注释)
1.一带电粒子在电场中只受电场力而运动,如图实线为电场线,虚线为粒子的轨迹,根据图像可以判定()
A.a点的电势高于b点电势
B.a点的电场强度强于b点
C.粒子在a点的速度比b点大
D.粒子在a点的电势能比b点大
2.如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面,相邻两个等势面之间的电势差相等,有一个运动的负电荷经过等势面L3上某点时的动能为20J,运动至等势面L1上的某一点时动能变为0,若取L2为零等势面,则此电荷的电势能为4J时,其动能为()
A.16JB.10JC.6JD.4J
3.下列说法中正确的是()
A.在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零
B.放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时,该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变
C.在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零
D.磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定
4.关于平行板电容器,下列说法正确的是()
A.电容器所带的电荷量越多,电容就越大
B.电容器两极间电介质的性质不会影响电容器的电容
C.其他条件不变,电容器极板间的正对面积越大,电容就越大
D.其他条件不变,电容器极板间的距离越大,电容就越大
5.如图所示,三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径之差相等。
A、B、C分别是这三个等势面上的点,且在同一条电场线上。
A、C两点的电势依次为
和
,则B点的电势是:
A.一定等于6VB.一定低于6V
C.一定高于6VD.无法确定
6.如图所示,A、B为两个等量同种点电荷,a、O、b在点电荷A、B的连线上,c、O、d在连线的中垂线上Oa=Ob=Oc=Od,则:
()
A、a、b两点的场强相同,电势也相同
B、c、d两点的场强相同,电势也相同
C、O点是A、B连线上电势最低的点,也是A、B连线上场强最小的点
D、O点是中垂线cd上电势最高的点,也中垂线上场强最大的
7.A、B是一条电场线上的两个点,一带电的微粒仅在电场力作用下以一定初速从A点沿电场线运动到B点,其v—t图象如图3中的甲所示.则这电场的电场线分布可能是图乙中的:
()
8.如图所示,一个带电荷量为-q的油滴从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场方向成θ角.已知油滴的质量为m,测得油滴到达运动轨迹的最高点时,它的速度大小也为v.下列说法正确的是()
A.最高点一定在O的左上方
B.最高点一定在O的右上方
C.最高点与O点间的电势差为零
D.最高点与O点间的电势差为
9.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q.图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面.有两个一价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线apb和aqc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置.
①M一定是正离子,N一定是负离子.②M在p点的速率一定大于N在q点的速率.
③M在b点的速率一定大于N在c点的速率.④M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量.以上说法中正确的是()
A.只有①③B.只有②③C.只有①④D.只有②④
10.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5eV,下面判断中正确的是:
()
A.电场强度的方向一定由b指向aB.电子的电势能减少了5eV
C.a、b两点电势差Uab=5VD.电势零点未确定,故a、b两点的电势没有确定值
11.一个质量为m的带电小球,在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出,小球的加速度大小为
g,不计空气阻力,在下落h的过程中,()
A.小球的动能增加mgh/3
B.小球的电势能增加mgh/3
C.小球的重力势能减少2mgh/3
D.小球的机械能减少mgh/3
12.绝缘水平面上固定一带正电的点电荷Q,另一质量为m、带负电且所带电荷量为-q的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零。
已知a、b间距离为s.滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
以下判断正确的是
A.滑块在ab运动过程中所受到的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B.滑块在ab运动过程的中间时刻速度大小等于
C.滑块在ab运动过程,它的电势能减小
D.在Q产生的电场中,a、b两点间的电势差为
13.(3分)如图所示,一束α粒子沿中心轴射入两平行金属板之间的匀强电场中后,分成三束a、b、c,则()
A.初速度va<vb<vc
B.板内运动时间ta=tb<tc
C.动能变化量△Eka=△Ekb<△Ekc
D.动能变化量△Eka>△Ekb>△Ekc
14.在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,一个带负电荷Q2,Q1=2Q2,用E1和E2,分别表示两个电荷所产生场强的大小,则在x轴上()
A.E1=E2之点只有一处,该处合场强为零
B.E1=E2之点只有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2E2
C.E1=E2之点只有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2E2
D.E1=E2之点只有三处,其中两处合场强为零,另两处合场强为2E2
15.如图所示,图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动.已知φK<φL<φM,且粒子在ab段做减速运动.下列判断中正确的是()
A.粒子带负电
B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
C.粒子在a点与e点的速度大小相等
D.粒子在a点的电势能小于在d点的电势能
16.一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,只受重力和电场力作用.若重力做功-3J,电场力做功1J,则小球的
A.重力势能增加3JB.电势能增加1J
C.动能减少3JD.机械能增加1J
17.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,b为ac中点。
a、c两点的电势分别为φa=4V、φc=2V。
下列说法中正确的是
A.该电场中b点的电势可能为3V
B.a点的电场强度一定大于b点的电场强度
C.若正电荷在这个电场中只受电场力作用,且它运动过程中经过a点,那么在之后的运动中它就一定会沿电场线运动到c点
D.若正电荷从a点运动到c点,电势能一定减小
18.
一平行板电容器两极板的间距为d、极板面积为S,电容为
,其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两极板的间距时,电容器极板间
A.电场强度不变,电势差变大
B.电场强度不变,电势差不变
C.电场强度减小,电势差不变
D.电场强度减小,电势差减小
19.如图所示,用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U,静电计指针张开某一角度
,若在电容器两极间插入有机玻璃板,则()
A.U不变,
不变B.U增大,
增大
C.电容器电容增大,
变小D.电容器电容减小,
变大
20.将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示.下列说法正确的是( )
A.保持Q不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半
B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍
C.保持d不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
D.保持d不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的一半
21.如图,在绝缘水平面上相距为l的AB两点处分别固定着两个等量正电荷,a、b是AB连线上两点,
,O为AB连线中点.一质量为m带正电q质点以初动能E0,从a出发沿直线向b点运动,第一次滑到O点时动能2E0为,到b点的动能恰好为0,重力加速度为g,则()
A.质点与水平面动摩擦因数为
B.O、b两点间电势差
C.O、b两点间电势差为
D.小滑块运动总路程2L
22.如右图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线。
一个带正电的粒子(不计重力)从a运动到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。
由此可以得出的正确结论是()
A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
C.带电粒子在a点时具有的电势能小于在b点时具有的电势能
D.负点电荷一定位于M点左侧
23.ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2。
则以下说法正确的是( )
A、两处的电场方向相同,E1>E2
B、两处的电场方向相反,E1>E2
C、两处的电场方向相同,E1<E2
D、两处的电场方向相反,E1<E2
24.把以空气为介质的平行板电容器a与电阻R和电动势为E的直流电源如图连接,平衡后,把一块玻璃板插入电容器a中,则再达到平衡时()
A.与玻璃板插入前比,电容器a两极板间的电压增大
B.与玻璃板插入前比,电容器a两极板间的电压减小
C.与玻璃板插入前比,电容器a贮存的电能增大了
D.玻璃板插入过程中有电流从左向右通过电阻R
25.如图甲所示,
是电场中的一条直线.电子以某一初速度从
点出发,仅在电场力作用下沿AB运动到B点,其
图像如图乙所示,关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势
的关系,下列判断正确的是:
(A)
>
(B)
<
(C)
(D)
26.如图所示,将平行板电容器与电池相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则()
A.电容器带电量变大
B.尘埃仍静止
C.电容器内部的场强变大
D.灵敏电流计中有a→b的电流
27.两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。
一个电荷量为2×l0-6C、质量为lg的小物块从该水平面内的C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。
则下列说法正确的是:
()
A.B为中垂线上电场强度最大的点,其电场强度E=l×l03V/m
B.由C到A的过程中,物块的电势能先减小后变大
C.由C到A的过程中,电势逐渐升高
D.AB两点电势差UAB=-5×103V
28.某同学通过查资料得知:
电量为Q的均匀带电球壳外的场强公式为:
E=k
(r为距离球心的距离)。
现已知电荷q均匀分布在半球面AB上,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,如图所示,M是位于CD轴线上球面外侧,且OM=ON=2R。
已知M点的场强为E,则N点的场强为
A.E B.
C.
D.
29.关于场强的三个公式①
②
③
的适用范围,下列说法正确的是()
A.三个公式都只能在真空中适用.
B.公式①和②只能在真空中适用,公式③在真空中和介质中都适用.
C.公式②和③只能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用.
D.公式①适用于任何电场,公式②只适用于点电荷形成的电场,公式③只适用于匀强电场.
30.如图所示为一半径为R的均匀带电细环,其上单位长度带电量为η,取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。
设轴上任意点P到原点O的距离为x,以无限远处为零电势点,P点的电势为
。
则下面给出的四个表达式中只有一个是合理的,这个合理的表达式是(式中k为静电力常量)()
A.
B.
C.
D.
31.如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中
的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,电场线与矩形所在平面平行。
已知a点电势为16V,b点电势为20V,d点电势为8V。
下列判断正确的是
A.c点电势高于a点电势B.场强的方向由b指向d
C.c点的电势为12VD.若一电子从b运动到c,电场力做功为-4eV
二、填空题(题型注释)
三、实验题(题型注释)
四、计算题(题型注释)
五、作图题(题型注释)
六、简答题(题型注释)
参考答案
1.BC
【解析】分析:
根据粒子的弯曲方向判断粒子所受电场力方向,确定电场力做功的正负,根据电势能的变化和动能的变化.根据电场线的疏密判断电场强度大小,确定电场力的大小.
解答:
解:
A、因为电场线方向未知,粒子电性也未知,故无法确定场强方向,所以电势的高低也不能确定.故A错误.
B、A处电场线比B处电场线密集,则A处电场强度大于B处电场强度.故B正确.
C、D、根据粒子的轨迹弯曲情况,所受电场力方向和速度方向所夹角度为钝角,所以粒子从A到B过程,电场力做负功,根据动能定理,动能减少,电势能增加,则粒子在A点的电势能小于在B点的电势能,粒子在A点的动能大于在B点的动能.故C正确,D错误.
故选BC
点评:
本题是带电粒子的轨迹问题,关键要根据弯曲方向判断粒子所受电场力方向.
2.C
【解析】略
3.B
【解析】A选项中,电势大小与电场强度大小没有必然的联系,比如等量同种正电荷的连线中点处的电场强度为零,但是电势却大于零;B选项中,检验电荷并不能改变电场中某点固有的电场强度,它是由场源电荷决定的,所以B选项正确;C选项中,如果该检验电流元的电流方向与该处磁感应强度的方向平行,则电流元不会受磁场力作用;磁场中某点的磁感应强度方向是由磁场源决定,与检验电流元无关。
综上,只有B选项正确。
4.C
【解析】
试题分析:
电容是电容器本身的性质,与极板上所带的电荷量无关,故A错误;由平行板电容器
,可知,电容器两极间电介质的性质会影响电容器的电容,故B错误;其他条件不变,电容器极板间的正对面积越大,电容就越大,故C正确;其他条件不变,电容器极板间的距离越大,电容就越小,故D错误。
考点:
平行板电容器
5.B
【解析】
试题分析:
由U=Ed,在d相同时,平均场强越大,电势差U也越大。
因此
,选B
考点:
考查对常见电场的电场线、等势线分布的特点
点评:
本题难度较小,记住一个结论:
等差等势面分布越密,电场线分布也越密,靠近点电荷电场线分布越密,等差等势线的分布也越密,由此可知AB电势差大于BC电势差
6.C
【解析】由等量同种电荷周围电场线和等势线的分布可知ab两点场强大小相等方向不同,A错;cd两点场强大小相等方向不同,电势相同,B错;沿着电场线方向电势降低,C对;同理可判断O点是中垂线cd上电势最高的点,但场强为零,D错;
7.AD
【解析】由图像知速度减小,受力由B指向A,因粒子电性不确定,所以电场线方向不确定。
加速度逐渐增大,场强增大,AD可能。
8.AD
【解析】因油滴到达最高点时速度大小为
,方向水平,对O→N过程用动能定理有
所以电场力一定做正功,油滴带负电,则最高位置一定在O点的左上方,A对,B错;
由A的分析可知
在竖直方向上油滴做初速为
的竖直上抛运动,
则有
即
9.D
【解析】本题考查带电粒子在电场中的偏转,在曲线运动中合力总是指向曲线的凹侧,所以粒子从a点到b点运动过程中电场力为引力,电场力先做正功后做负功,从a点运动到c点过程中电场力为斥力,电场力先做负功后做正功,电场力做正功电势能减小,电场力做负功电势能增大
点评:
曲线运动中根据合力指向曲线的凹侧判断电场力的性质,掌握电场力做功与电势能的变化关系,或者根据沿着电场线方向电势降低来判断电势能的变化
10.BD
【解析】
11.BD
【解析】在下落h的过程中,小球重力做功mgh,重力势能减少mgh,由于加速度为2/3g,所以电场力竖直向上,电场力做功-1/3mgh,电势能增加1/3mgh,有能量守恒定律得:
动能增加2/3mgh,机械能减少1/3mgh。
所以选BD。
12.CD
【解析】
试题分析:
滑块运动过程受到向左的库仑力和向右的滑动摩擦力,根据库仑定律
,b点时距离最近,库仑力最大,而此时速度减小为0,说明最大库仑力小于滑动摩擦力
,那么整个运动过程中,不可能有库仑力大于滑动摩擦力选项A错。
滑块运动过程滑动摩擦力
不变,但是库仑力
逐渐变大,加速逐渐变小,只有匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度才等于
,选项B错。
滑块在ab运动过程,电场力做正功,电势能减少选项C对。
根据动能定理从a到b的过程,
,得
,整理得
选项D对。
考点:
库仑定律电场力做功
13.A
【解析】
试题分析:
α粒子在匀强电场中做类平抛运动,将a与b,b与c进行比较,可得到时间关系和初速度的关系;根据电场力做功,比较电势能变化量的关系;根据动能定理列式比较动能增加量的关系.
解:
α粒子在匀强电场中加速度不变.沿垂直于极板的方向,受到电场力作用而初速度为零的匀加速直线运动,平行于极板的方向不受力而做匀速直线运动.
垂直于极板的方向:
由y=
知,t=
∝
由于ya=yb>yc,则得:
ta=tb>tc.
平行于极板的方向,有:
x=v0t,得:
v0=
对于a、b:
由于xa>xb,ta=tb,则得:
va<vb.
对于b、c:
xb=xc,tb>tc.则得,vb<vc.故有较va<vb<vc
电势能的变化量大小等于电场力做功的大小,则△Ep=qEy∝y,则得△Epa=△Epb>△Epc.
动能增加量等于电场力做功,则得△Eka=△Ekb>△Ekc.故A正确,BCD错误.
故选:
A
点评:
本题一要掌握类平抛运动的研究方法;运动的分解法,二要能根据轨迹比较水平位移和竖直方向的关系,再选择比较对象,结合解析式进行比较
14.B
【解析】
试题分析:
根据点电荷的电场强度可知:
,则有带正电
的电场强度用
,另一个带负电-
的电场强度
,要使
和
相等,则有
,而满足此距离有两处:
一处是两点电荷的连接间,另一处是负电荷外侧.由于异种电荷,所以在两者连接的一处,电场强度为2
或2
;而在负电荷的外侧的一处,电场强度为零,B正确。
考点:
考查了电场强度
15.CD
【解析】
试题分析:
由粒子在ab段做减速运动知此过程中电场力做负功,Wab<0,因φK<φL知Uab<0,
由公式q=
得到q>0,所以粒子带正电,A错;由等势面越密则电场线越密知b的场强大,所以b的加速度要大,B错;因ae在同一等势面上,所以粒子从a到e电场力做功为零,由动能定理知ae两点的速度大小相等,方向不同,C对;因bd在同一等势面上,所以粒子从a到d电场力做负功,电势能增加,D对。
考点:
本题考查等势面,电场线与等势面的关系,电场力做功
点评:
本题学生可根据电场线与等势面垂直的关系,画出对应的电场线,根据电势的高低可知电场的方向向左,然后据图和所学的知识去判断。
16.AD
【解析】考点:
动能定理的应用;重力势能的变化与重力做功的关系;电势能.
分析:
解决本题需掌握:
重力做功等于重力势能的减小量;
电场力做功等于电势能的减小量;
合力做功等于动能的增加量;
除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量.
解答:
解:
A、重力做功等于重力势能的减小量,重力做功-3J,故重力势能增加3J,故A正确;
B、电场力做功等于电势能的减小量,电场力做功1J,故电势能减小1J;
C、合力做功等于动能的增加量,合力做功等于各个分力做的功,总功为-2J,故动能减小2J,故C错误;
D、除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量,除重力外,只有电场力做功做功1J,故机械能增加1J,故D正确;
故选AD.
点评:
功是能量转化的量度,有多种表现形式:
重力做功是重力势能变化的量度;电场力做功是电势能变化的量度;合力做功是动能变化的量度;重力外的各个力做的总功是机械能变化的量度.
17.AD
【解析】
试题分析:
只有当该电场是匀强电场时,在b点处的电势一定为3V.根据推论:
正电荷在电势高处电势能大,分析正电荷从a点运动到c点电势能如何变化.电场线的疏密可以判断场强的大小.正电荷受到的电场力方向与场强方向相同.
A、当该电场是匀强电场时,由于沿电场方向相同距离电势差相等,则场在b点处的电势一定为3V.当该电场不是匀强电场时,在b点处的电势不一定为3V.故A正确.
B、一条电场线无法比较电场线的疏密,就无法比较场强的大小,则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb.故B错误.
C、若正电荷在这个电场中只受电场力作用,且它运动过程中经过a点,但是由于速度方向不清楚,所以不一定会沿电场线运动到c点.故C错误
D、根据正电荷在电势高处电势能大可知,正电荷从a点运动到c点,电势能一定减小,故D正确
故选AD
考点:
电场线的物理意义:
电场线的疏密表示电场的强弱,电场线的方向表示电势的高低.
18.A
【解析】
由题可知,电容器充电后断开电源,故电容器的带电量保持不变,当增大两极板间的距离时,由
可知,电容器的电容变小,由
可知极板间的电势差变大,又
,所以电场强度不变,A正确.
19.C
【解析】
试题分析:
由电容的决定式
知若在电容器两极间插入有机玻璃板电容增大,电容器的电荷量不变,再由电容的定义式
分析可知,板间电压减小,静电计相当于验电器,静电计指针张角变小.故C选项正确。
考点:
电容器的电容的定义式和决定式
20.C
【解析】
试题分析:
据题意,电容器两极板之间的场强为:
,则保持Q不变,将d变为原来两倍情况下,电场强度不变,A选项错误,如果保持d不变,将Q变为原来的一半,E将变为原来的一半,C选项正确;保持电场强度E不变,,将d变为原来的一般,则据
可知,两极板电势差将变为原来的一半,B选项错误;据
可知,保持d不变,将Q变为原来的两倍,U将变为原来的两倍,故D选项错误。
考点:
本题考查电容器的动态平衡问题。
21.C
【解析】a—b点电场力做功为零,则克服摩擦力做功E0,即
,可得
,A错。
a---o,
,
,则O、b两点间电势差为
,B错C对。
小滑块最终停在O点,则
,小滑块运动总路程
,D错,所以正确选项为C
22.B
【解析】
试题分析:
由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,所以力需指向轨迹内侧,故该带正电的粒子所受电场力向右,因此电场线由M指向N,所以场源电荷在N点右侧,所以D错误;根据负电荷周围电场分布特点可知:
a点的电场强度小于b点的电场强度,所以粒子在a点受到的电场力小于在b点时的电场力,故带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度,所以B正确;粒子从a运动到b点的过程中,电场力做正功,动能增加,故A错误;电场力做正功,电势能减小,所以带电粒子在a点时具有的电势能大于,b点时具有的电势能,故C错误。
考点:
本题考查电场的基本性质涉及电场线、电势、电势能、电场强度及动能定理的应用,意在考查学生对电场性质的理解。
23.D
【解析】
试题分析:
由于细杆均匀带电,我们取a关于
的对称点
,则a与
关于
点的电场互相抵消,整个杆对于
点的电场,仅仅相对于
部分对于
的产生电场.而对于
,却是整个杆都对其有作用,所以,
点的场强大将均匀带电细杆等分为很多段,每段可看作点电荷。
设细杆带正电根据场的叠加,这些点电荷在
的合场强方向向左,在
的合场强方向向右,且
,故选D。
考点:
电场的叠加.
24.CD
【解析】
试题分析:
电容器一直和电源连通,故达到平衡时,两极板间的电压等于电源电动势,保持不变,所以A、B错误;插入玻璃板后,电容器的电容增大,由
可知,电容器贮存的电荷量增
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- 关 键 词:
- 电场 选择题