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1、静电场单元评估 限时： 90 分钟总分： 100 分 一、选择题 (每小题 4 分，共 40 分) 1下列关于电场强度表达式EF/Q 和 EkQ/r 2 的叙述，正确的是() AEF/Q 是电场强度的定义式，其中F 表示放入电场中的电荷所受的电场力，Q 是放 入电场中检验电荷的电量，它适用于任何电场 B由电场强度的定义式E F/Q 得 E 与 F 成正比，与Q 成反比 CEkQ/r 2 是点电荷的场强计算公式，Q 是放入电场中的电荷的电量，它不适用于匀强 电场 D从点电荷电场强度的计算式分析库仑定律的表达式FkQ1Q2/r 2，式中 kQ2/r2是点电 荷 Q2产生的电场在点电荷Q1处的电场强
2、度的大小，而式中kQ1/r 2 是点电荷Q1产生的电场在 点电荷 Q2处的电场强度的大小 2某电场的电场线分布如图1 所示，以下说法正确的是() 图 1 Ac 点场强大于b 点场强 Ba 点电势高于b 点电势 C若将一试探电荷q由 a 点释放，它将沿电场线运动到b点 D若在 d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q 由 a 移至 b 的过程中，电势能减小 图 2 3.如图 2 所示， M、N 是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻， R1、 R2为可调电阻， 用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部闭合开关S，小球静止时受到悬线的 拉力为 F.调节 R1、R2，关于 F 的大小判断正确的
3、是() A. 保持 R1不变，缓慢增大 R2时， F 将变大 B. 保持 R1不变，缓慢增大 R2时， F 将变小 C. 保持 R2不变，缓慢增大 R1时， F 将变大 D. 保持 R2不变，缓慢增大 R1时， F 将变小 4电荷 Q 激发的电场中有A、B 两点质量为m ，电量为q 的带正电的粒子，自A 点由静止释放后的运动中经过B 点时的速度为v0，如果此粒子的质量为2q，质量为4m，仍 从 A 点由静止释放(粒子重力均不计)，则后一个粒子经过B 点时的速度应为() A2v0 B4v0 Cv0/2 D. 2 2 v0 5带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上
4、 运动，在等势面上做匀速圆周运动该电场可能由() A一个带正电的点电荷形成 B一个带负电的点电荷形成 C两个分立的带等量负电的点电荷形成 D一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成 图 3 6空间有一匀强电场，在电场中建立如图3 所示的直角坐标系Oxyz，M、N、P 为电 场中的三个点，M 点的坐标 (0，a,0)，N 点的坐标为 (a,0,0)，P 点的坐标为 (a， a 2， a 2)已知电 场方向平行于直线MN ，M 点电势为 0，N 点电势为1 V，则 P 点的电势为 () A. 2 2 V B. 3 2 V C.1 4 V D.3 4 V 7在真空中有A、B、C 三个点电荷，依次放于
5、同一直线上，都处于平衡状态，若三个 点电荷的电量、电荷的正负及相互间距离都未知，根据平衡能判断这三个点电荷的情况是 () 分别带何种电荷哪几个同号，哪几个异号哪一个电量最小电量大小的依 次排序 AB CD 图 5 8如图5 所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电量为q、质量为m 的带电粒子 (不 计重力 )，以 v0从 A 点水平射入电场，且刚好以速度v 从 B 点射出，则 () 若该粒子以速度v 从 B 点射入，则它刚好以速度v0从 A 点射出若将 q 的反粒 子(q，m)以 v 从 B 点射入，它将刚好以速度v0从 A 点射出若将 q 的反粒子 ( q， m)以 v0从 B 点射入，它将刚
6、好以速度 v 从 A 点射出若该粒子以v 从 B 点射入电场， 它将以 v 从 A 点射出 AB CD 图 6 9如图 6 在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图所示， 有一带负电的粒子，从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落， 并进入下边区域(该区域的 电场足够广 )，在图7 所示速度 时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是(以 v0方向为 正方向 )() 图 7 10一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，小油 滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比若两极板间电压为零，经一段时间 后，小油滴以速率v 匀速下降；若两极板间的电
7、压为U，经一段时间后，小油滴以速率v 匀 速上升若两极板间电压为U，小油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是() A2v、向下B2v、向上 C3v、向下D3v、向上 二、填空题 (每小题 5 分，共 20 分) 图 8 11如图 8 所示为某匀强电场中等势面的示意图，A、B 两点间距离为2 厘米，其他已知 条件如图中所示，则该匀强电场的强度大小为_牛 /库，此电场的方向是_ 图 9 12利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A 和悬在管中的金属 丝 B 组成， A 和 B 分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如右图9 所示 A、B 之间 有很强的电场， 距 B 越近场强 _
8、(填“越大”或“越小”)B 附近的气体分子被电离成 电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_(填 “ A” 或“ B”)上，最后在重力的作用下落 入下面的漏斗中 13有两个完全相同的金属球A、B，B 球固定在绝缘地板上，A 球在离B 球为 H 的正 上方由静止释放下落，与B 球发生对心正碰后，回跳的高度为h，设碰撞中无动能损失，空 气阻力不计，若A、B 球带等量同种电荷，则h 与 H 的大小关系是h_H，若 A、B 带 等量的异种电荷，则h_H. 图 10 14半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子， 空间存在水平向右的匀强电场如图10 所示。珠子所受静电力是
9、其重力的 3 4，将珠子从环上最 低位置 A 点由静止释放，则珠子能获得的最大动能Ek_. 三、论述计算题(共 40 分 ) 图 12 15(10 分)如图 12 所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压为 U，上板中央有孔， 在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、电量为 q 的小颗粒， 将小颗粒由静止释放，它将 从静止被加速，然后冲出小孔，求： (1)它能上升的最大高度h. (2)要使小颗粒冲出小孔，两板间所加电压的最小值为多少？ 16 (10 分)一平行板电容器板长为L，两板间距离为d将其水平放置，如图13 所示，两 板间形成一匀强电场现有一质量为m，电量为 q 的离子以初速度v0自下板
10、边缘处水平进 入两板之间，沿水平方向运动并恰从上板边缘处离开电场求两板间的电势差UAB.(不计离子 重力 ) 图 13 17 (10 分)如图 14 所示，平行金属电极板A、B 间可看作匀强电场，场强E1.2 10 3 伏/米，极板间距离d5 厘米， 电场中 C 和 D 分别到 A、B 两板距离均为0.5 厘米，B 板接地， 求： 图 14 (1)C 和 D 两点的电势、两点间的电势差？ (2)点电荷 q1 210 3 C 分别在 C 和 D 两点的电势能？ (3)将点电荷q2210 3 C 从 C 匀速移到 D 时外力做功是多少？ 图 15 18(10 分 )为研究静电除尘，有人设计了一个盒
11、状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻 璃，它的上下底面是面积A 0.04 m 2 的金属板，间距L0.05 m，当连接U2500 V 的高压 电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图15 所示现把一定质量均匀分布 的烟尘颗粒密闭在容器内，每1 m3有烟尘颗粒10 13 个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个 颗粒电荷量为q 1.010 17 C，质量为m2.010 15 kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作 用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力求合上开关后： (1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？ (2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？ (3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？