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高中物理静电场练习题(含解析)
2023-03-02 | 阅:  转:  |  分享 
  
高中物理静电场练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.2022年的诺贝尔物理
学奖同时授予给了法国物理学家阿兰?阿斯佩、美国物理学家约翰?克劳泽及奥地利物理学家安东?蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违
反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活,下列物理量为量子化的是(  )A
.一个物体带的电荷量B.一段导体的电阻C.电场中两点间的电势差D.一个可变电容器的电容2.如图所示,+Q为固定的正电荷,在它的电场
中,一电荷量为+q的粒子,从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的(?)A.ab直
线B.ac曲线C.ad曲线D.ae曲线3.电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A和B,相距为。两者接触一下放到相距
的位置,则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是(  )A.4∶7B.3∶7C.36∶7D.54∶74.描述电场强弱的物理量是(
  )A.电荷量B.电场力C.电场强度D.电流强度5.人体的细胞膜模型图如图a所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学
上称为膜电位),现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图b所示,初速度可视为零的一价正钠离子仅在
静电力的作用下,从图中的A点运动到B点,下列说法正确的是(  )A.A点电势等于B点电势B.钠离子的电势能增大C.若膜电位越小,钠
离子进入细胞内的速度越大D.若膜电位增加,钠离子进入细胞内的速度更大6.如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面,实线为电场线,虚
线为等势面,电场中有a、b、c三点。下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是(  )A.Ea=EbB.Ea>EcC.
φb>φcD.φa=φc7.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为-q的油
滴恰好静止在两板之间,如图所示。在其他条件不变的情况下,如果将两极板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中(  )A.油滴将向
上加速运动,电流计中的电流从b流向aB.油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a流向bC.油滴静止不动,电流计中的电流从b流向aD.
油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b8.如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线,已知该电场线关于图中虚线对称,O
点为A、B两点电荷连线的中点,a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是(  )A.A、B可能为
等量异号点电荷B.A、B可能为电荷量不相等的正电荷C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a、b两点处所受
的电场力大小相等,方向相反二、多选题9.下列关于点电荷和元电荷的说法中错误的是(?)A.只有很小的球形带电体才可以看成点电荷B.电
荷量为1.60 × 10-19C的带电体叫作元电荷C.任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍D.带电体间的距离比它们本身的大小大得多
,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体就可以视为点电荷10.下列说法一定正确的是( 
 )A.电荷在周围空间产生电场B.电流在周围空间产生磁场C.磁场在周围空间产生电场D.电磁波可以在真空中传播11.如图所示,M、N
和P是以为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,。在M、N两点分别固定电荷量为和的两个点电荷,并在O点固定电荷量为的点电荷。这
时O点处点电荷受到的库仑力的合力为。若将N点处的点电荷移至P点,则O点处点电荷受到的库仑力变为。下列判断正确的是(  )A.与大小
之比为B.与大小之比为C.与的夹角为D.与的夹角为12.如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为、电荷为的小球,系在一根长
为l的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径.已知重力加速度为,电场强度,不计空气阻力
,下列说法正确的是(  )A.若小球在竖直平面内绕O点能做完整的圆周运动,则它运动的最小速度B.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动
,则小球运动到B点时的机械能最大C.若将小球在A点由静止开始释放,则小球运动到B点时的速度为D.若将小球在A点由静止开始释放,则小
球刚好能到达D点三、填空题13.用如图所示的实验装置测定元电荷的数值。喷雾器把油滴(由于摩擦,油滴带负电)通过平行金属板的上极板小
孔喷入电场中;通过显微镜观察悬浮不动的油滴。(1)平行金属板之间的电场是______;(选填:“匀强电场”或“非匀强电场”)(2)
平行金属板的下极板带______。(选填:“正电”或“负电”)14.某带电体等势面的分布如图虚线所示。A、B、C三点中,场强最大的
点是______。一带电量为的点电荷由B运动到C,电场力做功W=______J。四、实验题15.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,使电容器带电后与电源断开。(1)影响
平行板电容器电容的因素有___________A.两极板的正对面积?B.两板间距离C.电介质的介电常数?D.极板的材料(2)在实验
室中完成这个实验的方法是 ___________A.类比法?B.控制变量法?C.假设法?D.微小量放大法(3)该实验中使用静电计的
目的是___________(4)可观察到静电计指针偏角变大的是___________A.左极板上移?B.左极板右移?C.插入云母
片16.为探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,选用带负电的小球A和B,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,A球放在可移
动的绝缘座上,如图所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球间距离有什么特点________,B球
悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到什么特点__________。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随
其距离的________而减小,随其所带电荷量的____________而减小。采用了什么物理方法__________。五、解答题
17.下列物理量是矢量还是标量?(1)电场强度?(2)电场力?(3)电势?(4)电势能?(5)电容18.如图所示,光滑绝缘细杆竖直
放置,它与以正点电荷+Q为圆心的某一个圆周交于B、C两点,质量为、电荷量为-q的小环从A点由静止下滑,当小环运动到B点时速度大小为
,已知A、B两点和B、C两点间的距离均为L,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:(1)A、B两点间的电势差;(2)小环运动到C点
时的速度大小v。19.如图所示,空间中存在水平向右、场强大小为的匀强电场。水平传送带的左端与水平面在B点平滑连接,右端与一个半径为
的光滑圆弧轨道水平相切与点。,传送带顺时针转动,速率恒为。现将一质量为、带正电且电荷量为的小滑块,从A点由静止释放,小滑块与段和段
间的摩擦因数均为。取,求:(1)小滑块运动到水平面右端B点时的速度大小;(2)小滑块运动到圆弧轨道底端点时所受的支持力大小;(3)
小滑块对圆弧轨道压力的最大值。参考答案:1.A【详解】A.一个物体带的电荷量都是元电荷的整数倍,所以物体的带电量是不连续的,具有量
子化特性,故A正确;B.一段导体的电阻是连续的,不是量子化,故B错误;C.电场中两点间的电势差是连续变化的,不是量子化,故C错误;
D.一个可变电容器的电容是连续的,不是量子化的,故D错误。故选A。2.B【详解】B.如图,电荷量为+q的粒子进入正电荷+Q的电场,
受到正电荷+Q的排斥力,而排斥力与粒子的初速度v0方向不在同一直线上,则粒子轨迹将向右弯曲,沿着ac曲线运动.故B正确;A.+q受
到正电荷+Q的排斥力,与粒子的初速度v0方向不在同一直线上,粒子不可能作直线运动.故A错误;CD.+q由于受到正电荷+Q的排斥力,
两者远离,不可能靠近.故CD错误。故选B。3.C【详解】两个完全相同的金属小球,间距为,将它们相互接触再分开,带电量先中和后平分,
设开始金属球A和B的带电量为,则分开后A、B所带的电荷相等都为3Q,间距变为,根据库仑定律得解得则后来两小球之间的静电力大小与原来
之比是36:7。故选C。4.C【详解】描述电场强弱的物理量是电场强度。故选C。5.D【详解】A.初速度可视为零的一价正钠离子仅在静
电力的作用下,从图中的A点运动到B点,则A点电势高于B点电势,A错误;B.钠离子运动过程中静电力做正功,所以钠离子的电势能减小,B
错误;CD.由动能定理可知若膜电位越小即双分子层间电压U越小,钠离子进入细胞内的速度越小;膜电位增加即双分子层间电压U增加,钠离子
进入细胞内的速度更大,C错误,D正确。故选D。6.A【详解】A.a、b两点电场线疏密程度相同,所以Ea=Eb选项A正确;B.c点的
电场线比a点的电场线更密,所以Ec>Ea选项B错误;D.根据沿着电场线电势降低可以判断φc>φa选项D错误;C.a、b处于同一等势
面上,则有φa=φb又φc>φa所以φc>φb选项C错误。故选A。7.D【详解】电容器与电源相连,两极板间电压不变。将两极板非常缓
慢地水平错开一些,两极板正对面积减小,而间距不变,根据电场强度与电势差的关系可知,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,仍与重力平衡
,因此油滴静止不动,根据电容的决定式和定义式可知,电容减小,电荷量减小,电容器放电,因此可判断电流计中的电流从a流向b。故选D。8
.D【详解】AB.根据电场线的方向及对称性可知该电场是由等量同种点电荷形成的,故AB错误;C.a、b两点处虽没有画出电场线,但这两
点的电场强度都不为零,故C错误;D.根据该电场的特点可知,同一试探电荷在a、b两点所受的电场力等大反向,故D正确。故选D。9.AB
【详解】AD.带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布情况对它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带
电体就可以视为点电荷,即使是很小的球形带电体也不一定能看成点电荷,A错误,符合题意、D正确,不符合题意;B.元电荷不是带电体,B错
误,符合题意;C.任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,C正确,不符合题意。故选AB。10.ABD【详解】A.电荷在周围空间产生电
场,故A正确;B.电流在周围空间产生磁场,故B正确;C.变化的磁场在周围空间产生电场,故C错误;D.电磁波可以在真空中传播,故D正
确。故选ABD。11.AC【详解】M、N处的两个点电荷对的库仑力大小均为由题意,F1沿ON方向,大小为N点处的点电荷移至P点后,如
图所示可得与大小之比为,与的夹角为。故选AC。12.BC【详解】A.由于电场强度则重力和电场力的合力为,方向与竖直方向成斜向右下。
小球运动的物理最高点在弧AD的正中间,则解得小球在等效最高点的最小速度为故A错误;B.除重力和弹力外其他力做功等于机械能的增加量,
若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点,电场力做功最多,故到B点时的机械能最大,故B正确;C.小球受合力方向与电场方
向夹角 斜向下,若将小球在A点由静止开始释放,它将沿合力方向做匀加速直线运动,到达C点后,绳未绷紧时,由动能定理可得解得则绷紧后小
球瞬间的速度为小球接着做圆周运动从C点到达B点,由于合力不做功,根据动能定理可得故C正确;D.小球受合力方向与电场方向夹角斜向下,
故若将小球在A点由静止开始释放,它将沿合力方向做匀加速直线运动,绳子绷直时有能量损失,不能到达D点,故D错误。故选BC。13.??
?? 匀强电场???? 负电【详解】(1)[1]平行金属板之间的电场是匀强电场; (2)[2]油滴带负电,电场力向上,可知平行金属
板的下极板带负电。14.???? A点???? 2.0×10-4【详解】[1]由等势面密集,电场线也越密集,场强越大,可知场强最大
的位置为A点;[2]由电场力做功为电荷量乘以电势差可计算出由B运动到C电场力做功15.???? ABC???? B???? 观察
电容器电压的变化情况???? A【详解】(1)[1]根据电容的决定式,有判断电容的变化,即可得出影响电容的因素为ABC。(2)[2
]在研究变化因素时,采用的是控制变量法。(3)[3]该实验中使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况。(4)[4]左极板上移,电
容器的正对面积变小,电容减小,根据公式易知极板间电压变大,可观察到静电计指针偏角变大。16.???? 两球间距离越小???? 电荷
量越大,B球悬线的偏角越大???? 增大???? 减小???? 控制变量法【详解】[1] A球从远处逐渐向B球靠近时两球间距离越小
,B球悬线的偏角越大。[2] 保持两球距离不变,则电荷量越大,B球悬线的偏角越大。[3][4]两电荷之间的相互作用力,随其距离的增
大而减小;随其所带电荷量的减小而减小。[5]实验中采用了控制变量法。17.(1)电场强度是矢量;(2)电场力是矢量;(3)电势是标
量;(4)电势能是标量;(5)电容是标量。【详解】(1)电场强度既有大小又有方向,是矢量;(2)电场力既有大小又有方向,是矢量;(
3)电势只有大小没有方向,是标量;(4)电势能只有大小没有方向,是标量;(5)电容只有大小没有方向,是标量。18.(1);(2)【详解】(1)小环由A点运动到B点的过程中,根据动能定理有A、B两点间的电势差解得(2)小环由B点运动到C点的过程中,根据动能定理有根据点电荷的等势面特点知,B、C两点位于同一等势面上解得19.(1);(2);(3)【详解】(1)滑块从A到B过程,由动能定理得解得(2)滑块在传送带上先做匀加速运动,由牛顿第二定律得解得滑块与传送带共速时位移为,则解得滑块与传送带共速后,继续向右做匀加速运动,由牛顿第二定律得解得由在点,由联立解得(3)滑块在圆弧轨道运动时,等效重力位等效重力与水平方向的夹角满足解得在上最大速度为,由动能定理得由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律可知滑块对圆弧轨道的最大压力为N。答案第11页,共22页答案第11页,共22页试卷第11页,共33页试卷第11页,共33页
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