江苏省锡山高级中学2022-2023学年高一下学期5月静电场阶段检测物理试卷

高一物理静电场阶段检测 一、选择题（每题只有一个正确选项） 1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是(　　) A．电场强度大的地方，电势一定高 B．电场强度不变，电势也不变 C．电场强度不为零时，电势可能为零 D．电势降低的方向就是电场强度的方向 2．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是(　　) A．电场力F B．电势能Ep C．电势差U D．电场力做的功W 3．在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D、F是连线的中垂线上关于AB对称的两点。则下列说法正确的是（ ） A． B．C点的电势高于D点的电势 C．D、F两点处的电场强度相同 D．若将另一负电荷从F点沿直线移到D点，电场力先做负功，后做正功 4．一个电荷量为－q、质量为m的点电荷，仅在电场力的作用下沿x轴运动，其动能随位置x变化的关系图像如图所示，图像关于对称，规定处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．在区间，电势不断降低 B．在处的电势 C．在区间，电场强度逐渐减小 D．电荷在处的电势能为 5．如图电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是(　　) A．电容器的电容变大 B．电容器内部电场强度大小变小 C．电容器内部电场强度大小变大 D．P点电势升高 6．如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法中正确的是(　　) A. M带正电荷，N带负电荷 B. M在b点的动能大于它在a点的动能 C. N在d点的电势能等于M在b点的电势能 D. N从e点运动到c点的过程中克服电场力做功 7．如图所示，三个质量相同，带电荷量分别为+q、-q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两极板中间上方由静止释放，最后从两极板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中（　　） A．电场力对液滴a、b做的功相同 B．三者动能的增量相同 C．液滴a与液滴b电势能的变化量一正一负，绝对值相等 D．重力对液滴c做的功最多 8.如图所示，一固定的不带电金属球壳接地，半径为R，球心为A，将一带电量为+q的点电荷固定在离球心为2R的B点，D、E是AB连线上的两点，BD=BE，BC与球壳相切于C点，球壳静电平衡时，C点的场强，方向由C指向A，下列说法正确的是（　　） A．C点电势低于A点 B．D点电势高于E点 C．A点的场强 D．球上的感应电荷在C处的场强大小 9.假设在某电场中沿x轴方向上，电势φ与x的距离关系如图所示，现有一个电子在电场中仅受电场力作用移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是( 　) A．区域x3～x4内沿x轴方向的电场强度均匀增大 B．区域x6～x7内沿x轴方向场强不为零 C．若电子从电势为2 V的x1位置向右移动到电势为2 V的x7位置，为了通过电势为3 V的x4位置，电子至少应具有2eV的初动能 D．电子在区域x1～x2内沿x轴方向所受电场力大于区域x3～x4内沿x轴方向所受电场力 10．如图甲所示，三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上，其中处电荷带负电，其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图乙所示（以x轴正向为电场力的正方向）。设无穷远处电势为零。则（　 ） A．试探电荷带负电 B．乙图中的x1与甲图中的相等 C．在x轴正半轴上，x1处电势最高 D．试探电荷在x2处电势能最大 11．如图，质量为、电荷量为的质子（不计重力）在匀强电场中运动，先后经过水平虚线上A、两点时的速度大小分别为、，方向分别与成斜向上、斜向下，已知，则下列说法错误的是（    ） A．质子从A到的运动为匀变速运动 B．场强大小为 C．质子从A点运动到B点所用时间为 D．质子的最小速度为 二、解答题 12、如图所示，实线是一组不知方向的匀强电场的电场线，把的负电荷从A点沿水平线移到B点，克服静电力做了的功。A、B两点间的距离为8cm，求： （1）A、B两点间的电势差； （2）该电场强度的大小，并在图中标出电场的方向； （3）设A点的电势为0,求电荷在B点的电势能。 13．如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一光滑绝缘的圆弧轨道，轨道圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与地面成角，。一质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）从地面上A点以某一初速度沿方向做直线运动，恰好无碰撞地从B点沿切线方向进入轨道内，到达轨道某处C（图中未标出）时恰好与轨道间无作用力并沿轨道从D点射出．已知重力加速度大小为g，，。求： （1）匀强电场的场强大小E； （2）小球到达C处的速度大小和到达D处时的速度大小； （3）设D点的电势为零，求小球从A到D过程中的最大电势能。 14．如图所示，两竖直虚线间距为L，之间存在竖直向下的匀强电场。自该区域的A点将质量为m、电荷量分别为q和－q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度v0沿水平方向射出。小球进入电场区域，并从该区域的右边界离开。已知N离开电场时的位置与A点在同一高度。不计空气阻力，重力加速度大小为g。已知A点到左边界的距离也为L。 (1)求N小球从左侧进入电场时在竖直方向速度的大小； (2)求该电场的电场强度大小； (3)要使小球M、N离开电场时的位置之间的距离不超过L，仅改变两小球在A点的相同射出速度v0，求射出速度v0需满足的条件。 4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一物理静电场阶段检测 一、选择题（每题只有一个正确选项） 1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是(　　) A．电场强度大的地方，电势一定高 B．电场强度不变，电势也不变 C．电场强度不为零时，电势可能为零 D．电势降低的方向就是电场强度的方向 2．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是(　　) A．电场力F B．电势能Ep C．电势差U D．电场力做的功W 3．在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D、F是连线的中垂线上关于AB对称的两点。则下列说法正确的是（ ） A． B．C点的电势高于D点的电势 C．D、F两点处的电场强度相同 D．若将另一负电荷从F点沿直线移到D点，电场力先做负功，后做正功 4．一个电荷量为－q、质量为m的点电荷，仅在电场力的作用下沿x轴运动，其动能随位置x变化的关系图像如图所示，图像关于对称，规定处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．在区间，电势不断降低 B．在处的电势 C．在区间，电场强度逐渐减小 D．电荷在处的电势能为 5．如图电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是(　　) A．电容器的电容变大 B．电容器内部电场强度大小变小 C．电容器内部电场强度大小变大 D．P点电势升高 6．如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法中正确的是(　　) A. M带正电荷，N带负电荷 B. M在b点的动能大于它在a点的动能 C. N在d点的电势能等于M在b点的电势能 D. N从e点运动到c点的过程中克服电场力做功 7．如图所示，三个质量相同，带电荷量分别为+q、-q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两极板中间上方由静止释放，最后从两极板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中（　　） A．电场力对液滴a、b做的功相同 B．三者动能的增量相同 C．液滴a与液滴b电势能的变化量一正一负，绝对值相等 D．重力对液滴c做的功最多 8.如图所示，一固定的不带电金属球壳接地，半径为R，球心为A，将一带电量为+q的点电荷固定在离球心为2R的B点，D、E是AB连线上的两点，BD=BE，BC与球壳相切于C点，球壳静电平衡时，C点的场强，方向由C指向A，下列说法正确的是（　　） A．C点电势低于A点 B．D点电势高于E点 C．A点的场强 D．球上的感应电荷在C处的场强大小 9.假设在某电场中沿x轴方向上，电势φ与x的距离关系如图所示，现有一个电子在电场中仅受电场力作用移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是( 　) A．区域x3～x4内沿x轴方向的电场强度均匀增大 B．区域x6～x7内沿x轴方向场强不为零 C．若电子从电势为2 V的x1位置向右移动到电势为2 V的x7位置，为了通过电势为3 V的x4位置，电子至少应具有2eV的初动能 D．电子在区域x1～x2内沿x轴方向所受电场力大于区域x3～x4内沿x轴方向所受电场力 10．如图甲所示，三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上，其中处电荷带负电，其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图乙所示（以x轴正向为电场力的正方向）。设无穷远处电势为零。则（　 ） A．试探电荷带负电 B．乙图中的x1与甲图中的相等 C．在x轴正半轴上，x1处电势最高 D．试探电荷在x2处电势能最大 11．如图，质量为、电荷量为的质子（不计重力）在匀强电场中运动，先后经过水平虚线上A、两点时的速度大小分别为、，方向分别与成斜向上、斜向下，已知，则下列说法错误的是（    ） A．质子从A到的运动为匀变速运动 B．场强大小为 C．质子从A点运动到B点所用时间为 D．质子的最小速度为 二、解答题 12、如图所示，实线是一组不知方向的匀强电场的电场线，把的负电荷从A点沿水平线移到B点，克服静电力做了的功。A、B两点间的距离为8cm，求： （1）A、B两点间的电势差； （2）该电场强度的大小，并在图中标出电场的方向； （3）设A点的电势为0,求电荷在B点的电势能。 13．如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一光滑绝缘的圆弧轨道，轨道圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与地面成角，。一质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）从地面上A点以某一初速度沿方向做直线运动，恰好无碰撞地从B点沿切线方向进入轨道内，到达轨道某处C（图中未标出）时恰好与轨道间无作用力并沿轨道从D点射出．已知重力加速度大小为g，，。求： （1）匀强电场的场强大小E； （2）小球到达C处的速度大小和到达D处时的速度大小； （3）设D点的电势为零，求小球从A到D过程中的最大电势能。 14．如图所示，两竖直虚线间距为L，之间存在竖直向下的匀强电场。自该区域的A点将质量为m、电荷量分别为q和－q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度v0沿水平方向射出。小球进入电场区域，并从该区域的右边界离开。已知N离开电场时的位置与A点在同一高度。不计空气阻力，重力加速度大小为g。已知A点到左边界的距离也为L。 (1)求N小球从左侧进入电场时在竖直方向速度的大小； (2)求该电场的电场强度大小； (3)要使小球M、N离开电场时的位置之间的距离不超过L，仅改变两小球在A点的相同射出速度v0，求射出速度v0需满足的条件。 3. 【答案】B 【详解】A．根据电场线越密电场强度越大，由图可知，A点附近电场强度大于点附近的电场强度，C点的场强大于D点的场强，由点电荷场强公式可知 故A错误； BD．根据电场线与等势面的关系，画出过C点的等势线，如图所示 根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，C点的电势大于D点的电势，由可知，负电荷从C点移到D点，电荷电势能增大，B正确，D错误； C．A点的正电荷电荷量大于B点的负电荷电荷量，故C点电势大于零，若将一正电荷从C点移到无穷远点，电场力做正功，C错误。 故选B。 4．B 【详解】A．由于只有电场力做功，电荷的动能与电势能总和不变，在区间，电荷的动能增大，电势能减小，由于点电荷带负电，所以电势不断升高， 故A错误； B．规定处电势为零，电荷在处电势能也为零，动能也为零。电荷仅在电场力的作用下，电势能和动能相互转化，电势能和动能的和 在处动能为，则在处的电荷的电势能为，该点的电势 故B正确； C．在区间，图像的切线斜率增大，斜率表示电荷受到的电场力的大小，所以电荷受到的电场力增大，电场强度增大，故C错误； D．电荷的动能与电势能总和为零，所以处电荷的电势能为，故D错误。 8.D 【详解】A．静电平衡状态的导体是等势体，所以C、A等电势，即A错误； B．+q在DE两点电势相等，感应电荷在D点的电势比E点低，所以D点电势低于E点，即B错误； C．静电平衡状态的导体内部的场强处处为0，所以C错误； D．C点场强指向A点，+q在C两点的场强沿BC向外，大小为 由矢量合成可知 选项D正确。 故选D。 10. C【详解】A．在时，三个点电荷对试探电荷的电场力向左，则该试探电荷带正电，图乙中x1的位置正点电荷所受的电场力等于零，根据图甲来判断x0的位置正点电荷的受力不为零，方向向左，根据题意，正点电荷受力等于零的位置应在x0的右侧，如下图 故x1在x0右侧，即 故A，B错误； CD．在范围内，正电荷所受电场力合力为水平向左，正点电荷在x1位置受力平衡，在x1的右侧正点电荷所受合力方向水平向右，在范围内，电场力做负功，电势能增加，范围内，电场力做正功，电势能减小，故在x1处电势能最大，所以在x1处电势最高，故C正确，D错误。 11. 【答案】ABD 【详解】A．由于质子在匀强电场中受电场力恒定，故加速度不变，质子做匀变速曲线运动，故A正确； B．质子在匀强电场中做抛体运动，在与电场方向垂直的方向上分速度相等，设v与电场线的夹角为，如图所示 结合v与v方向垂直有 解得 根据动能定理有 解得 故B正确； C．由图中关系可知 质子从A点运动到B点所用的时间 故C错误； D．质子沿电场线方向的分速度为零时动能最小，质子的最小动能为 则由，可知 故D正确。 12. 1．（1）（2）（3）20J 【详解】（1）要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，而小球水平方向仅受电场力，做匀减速运动到零，竖直方向为自由落体运动。 从抛出到管口，在竖直方向有 解得 在水平方向有 解得 （2）在水平方向上，根据牛顿第二定律有 又由运动学公式有 解得 方向水平向左。 （3）小球落地的过程中有重力和电场力做功，根据动能定理得 即 解得 13. 1．（1）；（2），； 【详解】（1）小球做直线运动时的受力情况如图所示 小球带正电，则 得 （2）小球到达C处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图所示 满足 则 得 小球“恰好无碰撞地从B进入，说明，则小球从C处运动到D处的过程，根据动能定理有 得 14.(1)他们进入电场时是水平速度仍然为v0，所以小球M、N在电场中运动的时间相等。 进入电场前，水平方向 进入电场时竖直速度 （2）竖直方向下落的距离 进入电场后，水平方向 故 设N粒子运动的加速度为a，竖直方向有： 解得： 由牛顿第二定律得： 解得： ((3)以竖直向下为正，M的竖直位移为 N的竖直位移为 解得： 14.如图甲所示，质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，(不考虑电场边缘效应)两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L. (1) 若偏转电场两板间加恒定电压，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电场所加电压U2. (2) 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使电子经加速电场后在t＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，试确定偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件． 141．粒子进入偏转电场的速度v的大小． 偏转电场所加电压． 偏转电场电压2，3，，周期2，3， 【详解】（1）电子经加速电场加速： 解得： （2）由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为，则由几何关系得： 解得： 又 解得： （3）要使电子在水平在水平方向击中A点，电子必向上极板偏转，且vy=0，则电子应在时刻进入偏转电场，且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期，设电子从加速电场射出的速度为，则 因为电子水平射出，则电子在偏转电场中的运动时间满足 则 （n=1，2，3，4…） 在竖直方向位移应满足 解得： （n=1，2，3，4…） 8.如图所示，带电金属薄板、、在同一竖直方向上水平放置，中央各有一小孔，小孔分别位于、、点。由点静止释放的带电小球恰好能运动到点。现将板向下平移到点，则由点静止释放的该带电小球（ ） A.运动到点返回 B.运动到和点之间某一位置返回 C.运动到点返回 D.穿过点 4 学科网（北京）股份有限公司 $$高一物理周末作业17(静电场阶段检测) 一、选择题(每题只有一个正确选项) 1. 关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是( ) C. A. 电场强度大的地方,电势一定高 B. 电场强度不变,电势也不变 C. 电场强度不为零时,电势可能为零 D. 电势降低的方向就是电场强度的方向 2. 下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( ) C. A. 电场力F B. 电势能E C. 电势差v D. 电场力做的功W 3. 在A、B两点放置电荷量分别为+4和一的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连 2 线的中点,D、F是AB连线的中垂线上关于AB对称的两点。则下列说法正确的是( -. A. =Q2 B. C点的电势高于D点的电势 C. D、F两点处的电场强度相同 D. 若将另一负电荷从F点沿直线移到D点,电场力先做负功,后做正功 4. 一个电荷量为一、质量为m的点电荷,仅在电场力的作用下沿x轴运动,其动能E.随位置x变化 . 的关系图像如图所示,图像关于x=2x。对称,规定x-5x。处电势为零,下列说法正确的是( ) A. 在x。~2x。区间,电势不断降低 C. 在2x。~3x.区间,电场强度逐渐减小 D. 电荷在x一4x.处的电势能为E 5. 如图电路中,AB是两金属板构成的平行板电容器.先将电键K闭合,等电路稳定后再将K断开,然 后将B板向下平移一小段距离,并且保持两板间的某点P与A板的距离不变,则下列说法正确的是 A. 电容器的电容变大 _ B. 电容器内部电场强度大小变小 C. 电容器内部电场强度大小变大 D. P点电势升高 6. 如图所示,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N 1 先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点,不计重力.下列说法中正确的是( _~ A.M带正电荷,N带负电荷 B.M在b点的动能大于它在a点的动能 C.N在d点的电势能等于M在b点的电势能 D.N从e点运动到c点的过程中克服电场力做功 _ A 7. 如图所示,三个质量相同,带电荷量分别为+、和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两极板中 间上方由静止释放,最后从两极板间穿过,轨迹如图所示,则在穿过极板的过程中( A. 电场力对液滴a、b做的功相同 用 B. 三者动能的增量相同 C. 液滴a与液滴b电势能的变化量一正一负,绝对值相等 D. 重力对液滴c做的功最多 8.如图所示,一固定的不带电金属球壳接地,半径为R,球心为A,将一带电量为+a的点电荷固定在离 球心为2R的B点,D、E是AB连线上的两点,BD-BE,BC与球壳相切于C点,球壳静电平衡时,C ) A. C点电势低于A点 B. D点电势高于E点 E_.. 2i D. 球上的感应电荷在C处的场强大小E= 32 9.假设在某电场中沿x轴方向上,电势。与x的距离关系如图所示,现有一个电子在电场中仅受电场力 作用移动,则下列关于电场和电子能量说法正确的是( ) A. 区域x~x4内沿x轴方向的电场强度均匀增大 B. 区域x~x内沿x轴方向场强不为零 C. 若电子从电势为2V的x位置向右移动到电势为2V的x位置,为了通过电势为3V的x&4位置,电 子至少应具有2eV的初动能 D. 电子在区域x~x2内沿x轴方向所受电场力大于区域x~x4内沿x轴方向所受电场力 10. 如图甲所示,三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个项点上,其中x一0处电荷带负电,其 .余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动,所受电场力随位置的变化图像如图乙 所示(以x轴正向为电场力的正方向)。设无穷远处电势为零。则( ) A. 试探电荷带负电 1 B. 乙图中的x1与甲图中的x相等 C. 在x轴正半轴上,x1处电势最高 D. 试探电荷在x2处电势能最大 甲 乙 11. 如图,质量为m、电荷量为9的质子(不计重力)在匀强电 # 场中运动,、先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为 V.=V、V.=3v,方向分别与AB成a=60*斜向上、θ=30*斜$ 向下,已知AB一L,则下列说法错误的是( ) A. 质子从A到B的运动为匀变速运动 B. 场强大小为m 二、解答题 12、如图所示,实线是一组不知方向的匀强电场的电场线,把10x10^C的负电荷从4点沿水平线移到 B点,克服静电力做了2.0x10^*J的功。A、B两点间的距离为8cm,求; (1)A、B两点间的电势差V: (2)该电场强度的大小;并在图中标出电场的方向 (3)设A点的电势为0.求电荷在B点的电势能。 #解:lW#-2xJ. 中-)#x1o-^.# #解#Ve-2V. (2E-& ##_oV#,###电晚## Kel-(b& Z4Cm 2)=-→→V.R=之x-丁. 13. 如图所示,在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中,固定一光滑绝缘的圆孤轨道BD,轨道圆 心为O,竖直半径OD-R,B点和地面上4点的连线与地面成0-37*角,AB=R。一质量为m、电 荷量为g的小球(可视为质点)从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动,恰好无碰撞地从B 点沿切线方向进入轨道内,到达轨道某处C(图中未标出)时恰好与轨道间无作用力并沿轨道从D点 射出,已知重力加速度大小为g,sin37*=0.6,cos37*-0.8。求: (1)匀强电场的场强大小E; (2)小球到达C处的速度大小v和到达D处时的速度大小V (3)设D点的电势为零,求小球从A到D过程中的最大电势能Ey。。 #ml# #2 ##Rd27)# R(1 #7)~#--### ###03#R.# 14. 如图所示,两竖直虚线间距为L,之间存在竖直向下的匀强电场。自该区域的A点将质量为m、电 荷量分别为a和一q(q0)的带电小球M、N先后以相同的初速度v沿水平方向射出。小球进入电场区域, 并从该区域的右边界离开。已知N离开电场时的位置与A点在同一高度。不计空气阻力,重力加速度大 小为g。已知A点到左边界的距离也为L。 (1)求N小球从左侧进入电场时在竖直方向速度的大小 (2)求该电场的电场强度大小: (3)要使小球M、N离开电场时的位置之间的距离不超过L.仅改变两小球在A点的相同射出速度 v,求射出速度v需满足的条件。 #:#)L#t##0# 0 右 #### ####)-## 乙-3. ##-~m→>-49# #+~-→-#.# #7 #####~)## ###_9.#