内容正文:
第一章 静电场
(A卷)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.如图所示,虚线a、b、c为三个同心圆面,圆心处为一个点电荷,现从c外面一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相同的带电粒子,分别沿PM、PN运动到M、N,M、N两点都位于圆周c上.以下判断正确的是
A.两粒子带同种电荷
B.两粒子带异种电荷
C.到达M、N时两粒子速率仍相等
D.到达M、N时两粒子速率不相等
答案:BD
解析:由粒子运动轨迹可看出,到达M的粒子受的是库仑斥力,到达N的粒子受的是库仑引力,所以两个粒子电性一定不同,A错误,B正确.因为P和M、N不在同一个等势面上,所以由P到M电场力做负功.所以动能减少,故vM<vP,由P到N是引力作用下靠近,电场力做正功,所以vN>vP,因此到达M、N 两点时速率vM<vN,C错误,D正确.
2.真空中两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电荷量都增大为原来的2倍,距离减小为原来的,它们之间的相互作用力变为
A.16F
B.4F
C.F
D.
答案:A
解析:由库仑定律
得F′=16F,故选A.
3. A、B是某电场中一条电场线上的两点,一带正电的小球仅在电场力作用下,沿电场线从A点运动到B点,速度图象如图所示.下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势Φ的高低的判断,正确的是
A.EA>EB
B.EA<EB
C.ΦA<ΦB
D.ΦA>ΦB
答案:AC
解析:由图象可知,电荷在A点加速度较大,故电荷在A点所受电场力较大,故EA>EB。
再由于vA>vB,故动能减少,电场力做负功,电荷的电势能增加.由于是正电荷,故φA<φB.
4.正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下图中的哪一个
答案:D
解析:正电荷受力的方向和电场强度方向相同,电场线越密的地方电荷受力越大,根据牛顿第二定律,电荷的加速度也就越大,所以根据题意,Q点的电场线应比P点的电场线密,故A、B选项错误.又由于电荷做加速运动,所以选项C错误,选项D正确.
5.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行,已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图所示,由此可知c点的电势为
A.4 V
B.8 V
C.12 V
D.24 V
答案:B
解析:连结bd,因Ubd=20 V,可将bd等分为5份,找到4个等分点e、f、g、h,由于φe=20 V,a、e等势,由对称关系可知h点与c点电势相等,即φc=8 V.
6. 如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,a、b两点的电势分别为Φa=60 V,Φb=30 V,则a、b连线中点c的电势Φc应为
A.Φc>45 V
B.Φc<45 V
C.Φc=45 V
D.Φc=0 V
答案:B
解析:根据电场线的分布规律可得:Ea>Ec>Eb,由得Uac>Ucb,即φa-φc>φc-φb,
所以=45 V.
故选项B正确.
7.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图所示,于是有
A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向
B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向
C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变
D.A和B的位置都不变
答案:B
解析:球C对外界电场有静电屏蔽作用,使处于C内部的A球不受外界电场影响,所以A不偏移.但A在C的外表面感应出正电荷,也就是C不能屏蔽内部电荷向外激发电场,所以B将向右偏.
8.如图所示,平行板电容器在充电后不切断电源,此时板间有一带电粒子恰好能在电场中静止.若正对的平行板,左右错开一些
A.带电粒子将向上运动
B.带电粒子将保持静止
C.错开过程中,通过电阻R的电流方向为A到B
D.错开过程中,通过电阻R的电流方向为B到A
答案:BC
解析:由可知平板错开些,S减小导致C减小,但U不变,粒子仍静止,又Q=CU,故带电荷量减少,通过R的电流为A到B.
9.两个半径为R的金属球所带电荷量分别为Q1和Q2,当两球心相距为r时,相互作用的库仑力大小为
A.
B.
C.
D.无法确定
答案:D
解析:静电荷只能分布在金属球的外表面上,若是同种电荷则相互排斥,电荷间的距离r1大于r,根据库仑定律,它们之间的库仑力若为异种电荷则相互吸引,电荷间的距离r2小于r,则此题并未说明小球带何种电荷,故选D.
10.如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以
A.甲图中两球一定带异种电荷
B.乙图中两