内容正文:
章末强化练(一) 静电场
[对应学生用书P140]
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单选题(共5小题,每小题6分,共30分)
1.真空中,有两个等量异种电荷,电荷量均为q,相距为r,这两个点电荷连线中点处的电场强度大小为( )
A.0 B.
C. D.
D [两点电荷在连线中点处的场强大小相等,方向相同,都等于E==,故中点处的合场强E合=2E=,D正确.]
2.如图所示,a、b是两个正点电荷,MN是a、b连线的中垂线,P是MN上一点,关于P点的场强方向,下列说法正确的是( )
A.若Qa>Qb,P点场强指向MN左侧
B.若Qa=Qb,P点场强沿MN向上
C.若Qa<Qb,P点场强指向MN右侧
D.若Qa=Qb,P点场强沿MN向下
B [a、b在P点产生的场强方向如图所示,若Qa>Qb,则Ea>Eb,合场强方向偏向MN右侧,A错误.若Qa=Qb,则合场强方向沿MN向上,故B正确,D错误.若Qa<Qb,则Ea<Eb,合场强方向偏向MN左侧,故C错误.]
3.如图所示,负电荷仅受电场力作用沿虚线从A点运动到B点,则运动过程中电场力对其做功和电势能变化情况分别是( )
A.做负功,电势能增加 B.做正功,电势能增加
C.做负功,电势能减小 D.做正功,电势能减小
D [对负电荷受力分析如图所示,因为负电荷受电场力方向与运动方向夹角为锐角.所以负电荷从A点运动到B点,电场力对其做正功,电势能减少,D正确.]
4.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个带电量为-q的检验电荷从无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为( )
A.EpA=-W,φA=- B.EpA=W,φA=-
C.EpA=-W,φA= D.EpA=W,φA=
C [带电量为-q的检验电荷从无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则电荷的电势能减小W,无限远处电荷的电势能为零,则电荷在A点的电势能为EpA=-W,A点的电势φA==,C正确.]
5.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的匀强电场中.在满足电子能射出平行极板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ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,U2变小
B [设电子经加速电场后获得的速度为v0,由动能定理,得qU1=①
设偏转电场的极板长为L,则电子在偏转电场中运动的时间为t=②
电子在偏转电场中受电场力作用获得的加速度
a=③
电子射出偏转电场时,平行于电场线的速度
vy=at,④
由②③④式得vy=
所以tan θ==
将①式代入上式得tan θ=,所以当U2变大,U1变小时符合题意.所以B正确.]
二、多选题(共3小题,每小题8分,共24分)
6.如图所示,在两等量异种电荷产生的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、c关于MN对称,b是两电荷连线的中点,d位于两电荷的连线上.下列判断正确的是( )
A.b点场强大于d点场强
B.b点场强小于d点场强
C.正电荷q在a、c两点所受电场力相同
D.负电荷沿MN移动时,所受电场力的方向不变
BD [由等量异种电荷产生的电场的电场线可知,Ed>Eb,A错误,B正确.由于该电场关于中垂线对称,a、c两点场强大小相等,故正电荷在a、c两点所受电场力大小相等,但由于a、c两点场强方向不同,故电场力方向不同,C错误.MN上场强方向垂直MN向右,负电荷在MN上所受电场力方向始终垂直MN向左,D正确.]
7.如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面,电势分别为7 V、14 V、21 V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹.下列说法正确的是( )
A.粒子一定带负电荷
B.粒子在a、b、c三点所受合力不相同
C.粒子运动轨迹一定是a→b→c
D.粒子在三点的电势能大小为Epb>Epa>Epc
AD [由等势面特点知,该电场为匀强电场,电场线方向向上,而粒子受电场力方向向下,故粒子一定带负电,故A正确;匀强电场中粒子所受的电场力是恒力,所以粒子在a、b、c三点所受合力相同,故B错误;运动轨迹不能反映运动方向,故C错误;根据推论“负电荷在电势高处电势能小”知负电荷在b点的电势能最大,故应有Epb>Epa>Epc,故D正确.]
8.右图为一个示波器工作原理的示意图,电子经电压为U1的加速电场后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采取的方法是( )
A