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第一章 静电场单元测试定心卷
一.选择题:本大题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一项符合题目要求,第10-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,有选错的得0分。
1.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
A.EP>EQ,φP>φQ
B.EP>EQ,φP<φQ
C.EP<EQ,φP>φQ
D.EP<EQ,φP<φQ
【答案】A
【解析】据题意,从上图可以看出,P点所在位置电场线较密集,该位置电场强度也较大,则有:
,沿电场线方向电势降低,则P点电势较高,有:
.
2.M和N都是不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10C,下列判断中正确的是( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从N转移到了M
C.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10C
D.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子
【答案】C
【解析】摩擦起电的本质是电子的转移,说明在摩擦前MN内部都有电荷,故A错误。互相摩擦后M带1.6×10-10C正电荷,故应该是M上1.6×10-10C的电子转移到N上,故B错误。N原来是电中性,摩擦后M上1.6×10-10C的电子转移到N上,故N在摩擦后一定带1.6×10-10C的负电荷,故C正确。M在摩擦过程中失去的电子数为:n==109个,故D错误。故选C。
3.关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.电场中某点的电场强度就是单位电荷在该点受到的电场力
B.电场中某点的电场强度与该点所放试探电荷所受的电场力成正比
C.电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向
D.电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关
【答案】D
【解析】根据电场强度的定义式,知场强大小等于单位电量的电荷在该点所受的电场力大小,但场强反映电场的强弱和方向,与电场力是两回事,故A错误;电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,由电场本身决定,与试探电荷无关,故B错误,D正确;电场强度方向是正试探电荷在该点所受电场力的方向,与负试探电荷在该点所受电场力的方向相反,故C错误。所以D正确,ABC错误。
4.如图所示,一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B运动,则电子所受等量异种点电荷的电场力的大小和方向变化情况是( )
A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左
D.先变小后变大,方向水平向右
【答案】A
【解析】AB.根据等量异种电荷周围的电场线分布知,从A→O→B,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小.则电子所受电场力的大小先变大,后变小,方向水平向左,故A符合题意,B不符合题意.
CD.根据等量异种电荷周围的电场线分布知,从A→O→B,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小.则电子所受电场力的大小先变大,后变小,方向水平向左,故CD不符合题意.
5.如图所示,在匀强电场中,场强方向与△abc所在平面平行,ac⊥bc,∠abc=60°,
=0.2 m.一个电荷量q=1×10-5 C的正电荷从a移到b,电场力做功为零;同样的电荷从a移到c,电场力做功为1×10-3 J.则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )
A.500 V/m、沿ab由a指向b
B.500 V/m、垂直ab向上
C.1000 V/m、垂直ab向上
D.1000 V/m、沿ac由a指向c
【答案】C
【解析】正电荷从a移到b,电场力做功为零,则由电场力做功的特点可知,ab两点电势相等,故ab应为等势线;因电场线与等势面相互垂直,故过c做ab的垂线,一定是电场线;正电荷从a到c过程,由W=Uq可知,ac两点的电势差
,即a点电势高于c点的电势,故电场线垂直于ab斜向上;
ac间沿电场线的距离
;由
可知:电场强度
;方向垂直ab向上;故C正确,ABD错误;
故选C.
6.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下级板都接地.在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,EP表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A.θ增大,E增大
B.θ增大,EP不变
C.θ减小,EP增大
D.θ减小,E不变
【答案】D
【解析】若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,则根据
可知,C变大,Q一定,则根据Q=CU可知,U减小,则静电计指针偏角θ减小;根据
,Q=CU,
,联立可得
,可知Q一定时,E不变;根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变,E不变,则