要用新课标静电场单元测试测卷_附答案(一)

高二物理静电场单元测试测卷（一）

班级 姓名 成绩

一、选择题（下面每小题中有一个或几个答案是正确的，请选出正确答案填在括号内。本题共１2小题，每小题4分共48分）

1．下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ）

A．电场强度E B．电势U C．电势能ε D．电场力F

2．如图1所示，两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg．现加上一个水平向右的匀强电场，待止状态时，下列结论正确的是（ ） A．悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mg B．悬线OA向左偏，OA中的张力大于2mg

C．悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mg D．悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大

两小球再次保持静

图

1

图

2

3．如图2所示，一电荷量为q的金属球，固定在绝缘支架上，这时球外P点的电场强度为E0．当把一个电量也是q的点电荷放在P点时，测得点电荷受

到的静电力为f；当把一电荷量为aq的点电荷放在P点时，测得作用于该点荷的静电力为F，则在国际单位制中（ ）

A．f的数值等于qE0． B．F的数值等于af． C．a比1小得越多，F的数值接近qaE0．

D．a比1小得越多，F的数值越接近af． 4．如图3所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两等势面间的距离为5cm，电势差为25V，在电场中的P点固定放置电荷量为510C的负点电荷，此时电场中有一点的场强为零，此点在P点的（ ）

A．上方30cm处 B．下方30cm处 C．上方25cm处 D．下方25cm处

5．如图4所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ） A．电容器的带电荷量不变 B．尘埃仍保持静止状态

C．电流计G中有a到b方向的电流

D．电流计G中有b到a方向的自由电荷定向通过

6. ab是长为L的均匀的带电细杆，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

7．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电量为Q，表面无大气。在一次实验中，宇航员将一带负电q（且q

9

图

3

图

4

图5

A. 向星球球心方向下落 B. 背向星球球心方向飞向太空

C. 仍处于悬浮状态 D. 沿星球自转的线速度方向飞向太空 8．如图6所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ） A．三个等势面中，a的电势最高

B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大 C．带电质点通过P点时的动能较Q点大

D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大

9．如图7所示，P是一个很大的金属板，水平放置，Q是一个带正电

的点电荷，固定在板外．另一个可看作质点的带负电的小物体C，以一定的初速度从图中的 点沿金属板表面移动到b点，移动过程中 C的带电量保持不变，它与金属板间的摩擦不能忽略．关于

的这段运动过程，下面的说法中正确的是（ ） A．C对P板的压力先变小后变大 B．C的加速度先变小后变大 C．C的电势能先变小后变大 D．C的速度先变小后变大

10．有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球A、B、

C，从同一位置以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的

位置如图8所示，则下列说法中正确的是（ ）

A．小球A带正电，小球B不带电，小球C带负电 B．三个小球在电场中运动的时间相等

C．三个小球到达正极板的动能EkA＜EkB＜EkC D．三个小球的加速度关系为

a>a>a

a

B

C

11.如图1-75所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：( )

12．如图9所示，圆O所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行。 一个带正电荷的微粒（不计重力）从图中A点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，已知图中AB是圆的一条直径，∠BAC=30°，已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为（ ）

A.沿A→B方向 B.沿A→C方向 C.沿O→C方向 D.沿B→C方向

二、填充题（每小题4分共16分）

13.如图10所示的光滑绝缘水平面上，固定着A、B、C三个带电小球，三球球心共线，质量mA：mB：mC=1:2:1，现同时释放三个小球的瞬间，A球的加速度值为2m/s2，方向向左，C球的加速度值为6m/s，方向向右，那么B球的加速度大小为___________，方向__________。

2

14、如图所示，质量为m，带电量为q的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度v0，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向 场强大小 。

15.带正电1.0×10C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，AB两点电势差为____． 16.如图1-78所示，QA=3×10C，QB=－3×10C，A，B 两相距6cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，则A，B连线中点场强大小 ，方向 。（两带

-8

-8

-3

图

1-78

电小球可看作质点）

三、计算题（共3小题，共36分，写出必要的做题步骤，计算过程和单位。）

17．（12分）如图所示,用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为m1.0102kg.现加一

6水平方向向左的匀强电场,场强E3.010N

,平衡时绝缘线与竖直方

向的夹角为300,求:小球带何种电荷,电荷量为多大?

18. （12分）如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r1r2。 （l）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？

（2）若a、b两点问的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？

19（12分）.喷墨打印机的结构简图如图15所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体.无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒.设偏转板板长1.6 cm，两板间的距离为0.50 cm，偏转板的右端距纸3.2 cm.若一个墨汁微滴的质量为1.6×10 kg，以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103 V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0 mm.求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少?(不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性.)为了使纸上的字体放大10%，请你分析提出一个可行的方法.

-10

参考答案 1、AB

2、CD解析：用整体法，因整体不带电，所以OA悬线竖直。隔离B球，受重力、拉力、向左的电场力，据3力平衡的知识分析知AB向左偏，绳子的拉力比未加电场力时要大。

3、 C解析：点电荷q有可能影响到金属球上的电荷分布，所以不能直接用库仑定律来求。若a比1小得越多说明q电荷量越小，不会影响金属球上的电荷分布，就可以用库仑定律求，，C正确。 4、 B解析：匀强电场的场强为E据代入E

U25

500V/m，与点电荷产生的场强等大反向，把数d0.05

kQ

，得r＝0.3cm，B正确。 2r

5、 BCD解析：极板错开一些，电容器的电容减小，电压不变，极板带的电荷量会减少，所以G中有从a到b的电流，因是电子运动，所以电流计G中有b到a方向的自由电荷量量定向通过，

U

，U、d都不变，E不变，A对。 d

l

6、 答案：D 在杆上P1点左右两侧各取长度，两侧在P1

产生的电场必然等大反向，合电场为

4

BCD对。因E

零。考虑杆上剩余部分在P1与P2两处的电场必然大小相等方向相反，而P2处的电场在与P1处电场相等的基础上还得加上P1点左右两侧杆上的电荷在该处产生的电场所以场强大小必然大于P1处的场强，有E1＜E2 ，综上所述D正确。

k

7．C.解析：因

Qq

Rh2

G

Mm

Rh2，即有kQqGMm与高h无关。

8．BD．解析：虚线是等势面,不要当做电场线,电场线与等势面垂直.不论是从P点到Q点,还是从Q点到P点,均有带电质点通过P点时的电势能较Q点大, 带电质点通过P点时的动能较Q点小,等差等势面密的地方电场线也密,场强也强.

9．AB.解析：小带电体

沿金属板面运动，就是沿一个等势面运动，它的电势能是保持不变的，首先要排除的是选项C．带电

体在从 移动到

的过程中，所受的电场力方向都是竖直向上的，它的大小总小于重力（因此它运动过程中不离开板面）．电场力的大小是先逐渐变大，至正中位置时达到最大，而后逐渐减小，而重力的大小是不变的，因此它对板的压力是先变小后变大，选项A正确．带电体在运动过程中，水平方向只受摩擦力，正是摩擦力产生加速度，而摩擦力跟压力大小成正比，因此摩擦力也

是先变小后变大，从而加速度也是先变小后变大，选项B正确．带电体在运动过程中，加速度方向始终与运动方向相反，一直在做减速运动，因此选项D错误．本题的正确答案是A、B．

10．AC 11、C

12．C.解析：匀强电场的电场线是互相平行的，等势面也是互相平行的。由A到C电场力做功一定最多，A到圆上C点的电势差最大，可见过C点的等势面是圆的切线。而电场线和等势面垂直，是电势降低的方向，所以选C。

13、2m/s2,向左 14、 垂直PQ向上，3mg/2q 15. 6J 6000V 16、 6.25×105N/C 方向向左 17．解：因为电场力F方向向左，故小球带正电。 受力分析如图: 由小球受力平衡有：

Fmgtg300………① FEq ……………②

mgtg300

1.9108C 联立①②解得:q

E

18．解：（1）由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高 可知Ua>Ub，Uab>0,当把负电荷从a点移往b点，Wab= qUab

－１９

（2）若Uab＝１００Ｖ，二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０Ｃ，将该离子从a点移往b点，电场力做功 Wab= qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ， 即克服电场力做功 ３．２×１０－１７Ｊ

19、 带电微滴的电量设为q,

进入偏转电场后做类平抛运动，离开电场后沿直线打到纸上，距原入

射方向的距离为

Y=

qUlqUll1qUl2

()L(L)…………（2分） 22

2mdv0mdv0mdv02

代入数据可得，q=1.25×10-13 C…………（2分）

由上式可知，Y与U成正比，可以提高偏转板间的电压U到8.8×10 V，实现放大字体10%；…………（4分）

3

lL0.5l由上式可知，Y与L成正比，因此也可以增加偏转板与纸的距离L，=1.1；L′=3.6

2L0.5l

cm，实现放大字体10%.…………（4分）

高二物理静电场单元测试测卷（一）

班级 姓名 成绩

一、选择题（下面每小题中有一个或几个答案是正确的，请选出正确答案填在括号内。本题共１2小题，每小题4分共48分）

1．下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ）

A．电场强度E B．电势U C．电势能ε D．电场力F

2．如图1所示，两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg．现加上一个水平向右的匀强电场，待止状态时，下列结论正确的是（ ） A．悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mg B．悬线OA向左偏，OA中的张力大于2mg

C．悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mg D．悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大

两小球再次保持静

图

1

图

2

3．如图2所示，一电荷量为q的金属球，固定在绝缘支架上，这时球外P点的电场强度为E0．当把一个电量也是q的点电荷放在P点时，测得点电荷受

到的静电力为f；当把一电荷量为aq的点电荷放在P点时，测得作用于该点荷的静电力为F，则在国际单位制中（ ）

A．f的数值等于qE0． B．F的数值等于af． C．a比1小得越多，F的数值接近qaE0．

D．a比1小得越多，F的数值越接近af． 4．如图3所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两等势面间的距离为5cm，电势差为25V，在电场中的P点固定放置电荷量为510C的负点电荷，此时电场中有一点的场强为零，此点在P点的（ ）

A．上方30cm处 B．下方30cm处 C．上方25cm处 D．下方25cm处

5．如图4所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ） A．电容器的带电荷量不变 B．尘埃仍保持静止状态

C．电流计G中有a到b方向的电流

D．电流计G中有b到a方向的自由电荷定向通过

6. ab是长为L的均匀的带电细杆，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

7．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电量为Q，表面无大气。在一次实验中，宇航员将一带负电q（且q

9

图

3

图

4

图5

A. 向星球球心方向下落 B. 背向星球球心方向飞向太空

C. 仍处于悬浮状态 D. 沿星球自转的线速度方向飞向太空 8．如图6所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ） A．三个等势面中，a的电势最高

B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大 C．带电质点通过P点时的动能较Q点大

D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大

9．如图7所示，P是一个很大的金属板，水平放置，Q是一个带正电

的点电荷，固定在板外．另一个可看作质点的带负电的小物体C，以一定的初速度从图中的 点沿金属板表面移动到b点，移动过程中 C的带电量保持不变，它与金属板间的摩擦不能忽略．关于

的这段运动过程，下面的说法中正确的是（ ） A．C对P板的压力先变小后变大 B．C的加速度先变小后变大 C．C的电势能先变小后变大 D．C的速度先变小后变大

10．有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球A、B、

C，从同一位置以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的

位置如图8所示，则下列说法中正确的是（ ）

A．小球A带正电，小球B不带电，小球C带负电 B．三个小球在电场中运动的时间相等

C．三个小球到达正极板的动能EkA＜EkB＜EkC D．三个小球的加速度关系为

a>a>a

a

B

C

11.如图1-75所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：( )

12．如图9所示，圆O所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行。 一个带正电荷的微粒（不计重力）从图中A点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，已知图中AB是圆的一条直径，∠BAC=30°，已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为（ ）

A.沿A→B方向 B.沿A→C方向 C.沿O→C方向 D.沿B→C方向

二、填充题（每小题4分共16分）

13.如图10所示的光滑绝缘水平面上，固定着A、B、C三个带电小球，三球球心共线，质量mA：mB：mC=1:2:1，现同时释放三个小球的瞬间，A球的加速度值为2m/s2，方向向左，C球的加速度值为6m/s，方向向右，那么B球的加速度大小为___________，方向__________。

2

14、如图所示，质量为m，带电量为q的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度v0，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向 场强大小 。

15.带正电1.0×10C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，AB两点电势差为____． 16.如图1-78所示，QA=3×10C，QB=－3×10C，A，B 两相距6cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，则A，B连线中点场强大小 ，方向 。（两带

-8

-8

-3

图

1-78

电小球可看作质点）

三、计算题（共3小题，共36分，写出必要的做题步骤，计算过程和单位。）

17．（12分）如图所示,用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为m1.0102kg.现加一

6水平方向向左的匀强电场,场强E3.010N

,平衡时绝缘线与竖直方

向的夹角为300,求:小球带何种电荷,电荷量为多大?

18. （12分）如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r1r2。 （l）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？

（2）若a、b两点问的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？

19（12分）.喷墨打印机的结构简图如图15所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体.无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒.设偏转板板长1.6 cm，两板间的距离为0.50 cm，偏转板的右端距纸3.2 cm.若一个墨汁微滴的质量为1.6×10 kg，以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103 V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0 mm.求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少?(不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性.)为了使纸上的字体放大10%，请你分析提出一个可行的方法.

-10

参考答案 1、AB

2、CD解析：用整体法，因整体不带电，所以OA悬线竖直。隔离B球，受重力、拉力、向左的电场力，据3力平衡的知识分析知AB向左偏，绳子的拉力比未加电场力时要大。

3、 C解析：点电荷q有可能影响到金属球上的电荷分布，所以不能直接用库仑定律来求。若a比1小得越多说明q电荷量越小，不会影响金属球上的电荷分布，就可以用库仑定律求，，C正确。 4、 B解析：匀强电场的场强为E据代入E

U25

500V/m，与点电荷产生的场强等大反向，把数d0.05

kQ

，得r＝0.3cm，B正确。 2r

5、 BCD解析：极板错开一些，电容器的电容减小，电压不变，极板带的电荷量会减少，所以G中有从a到b的电流，因是电子运动，所以电流计G中有b到a方向的自由电荷量量定向通过，

U

，U、d都不变，E不变，A对。 d

l

6、 答案：D 在杆上P1点左右两侧各取长度，两侧在P1

产生的电场必然等大反向，合电场为

4

BCD对。因E

零。考虑杆上剩余部分在P1与P2两处的电场必然大小相等方向相反，而P2处的电场在与P1处电场相等的基础上还得加上P1点左右两侧杆上的电荷在该处产生的电场所以场强大小必然大于P1处的场强，有E1＜E2 ，综上所述D正确。

k

7．C.解析：因

Qq

Rh2

G

Mm

Rh2，即有kQqGMm与高h无关。

8．BD．解析：虚线是等势面,不要当做电场线,电场线与等势面垂直.不论是从P点到Q点,还是从Q点到P点,均有带电质点通过P点时的电势能较Q点大, 带电质点通过P点时的动能较Q点小,等差等势面密的地方电场线也密,场强也强.

9．AB.解析：小带电体

沿金属板面运动，就是沿一个等势面运动，它的电势能是保持不变的，首先要排除的是选项C．带电

体在从 移动到

的过程中，所受的电场力方向都是竖直向上的，它的大小总小于重力（因此它运动过程中不离开板面）．电场力的大小是先逐渐变大，至正中位置时达到最大，而后逐渐减小，而重力的大小是不变的，因此它对板的压力是先变小后变大，选项A正确．带电体在运动过程中，水平方向只受摩擦力，正是摩擦力产生加速度，而摩擦力跟压力大小成正比，因此摩擦力也

是先变小后变大，从而加速度也是先变小后变大，选项B正确．带电体在运动过程中，加速度方向始终与运动方向相反，一直在做减速运动，因此选项D错误．本题的正确答案是A、B．

10．AC 11、C

12．C.解析：匀强电场的电场线是互相平行的，等势面也是互相平行的。由A到C电场力做功一定最多，A到圆上C点的电势差最大，可见过C点的等势面是圆的切线。而电场线和等势面垂直，是电势降低的方向，所以选C。

13、2m/s2,向左 14、 垂直PQ向上，3mg/2q 15. 6J 6000V 16、 6.25×105N/C 方向向左 17．解：因为电场力F方向向左，故小球带正电。 受力分析如图: 由小球受力平衡有：

Fmgtg300………① FEq ……………②

mgtg300

1.9108C 联立①②解得:q

E

18．解：（1）由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高 可知Ua>Ub，Uab>0,当把负电荷从a点移往b点，Wab= qUab

－１９

（2）若Uab＝１００Ｖ，二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０Ｃ，将该离子从a点移往b点，电场力做功 Wab= qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ， 即克服电场力做功 ３．２×１０－１７Ｊ

19、 带电微滴的电量设为q,

进入偏转电场后做类平抛运动，离开电场后沿直线打到纸上，距原入

射方向的距离为

Y=

qUlqUll1qUl2

()L(L)…………（2分） 22

2mdv0mdv0mdv02

代入数据可得，q=1.25×10-13 C…………（2分）

由上式可知，Y与U成正比，可以提高偏转板间的电压U到8.8×10 V，实现放大字体10%；…………（4分）

3

lL0.5l由上式可知，Y与L成正比，因此也可以增加偏转板与纸的距离L，=1.1；L′=3.6

2L0.5l

cm，实现放大字体10%.…………（4分）