静电场+部分恒定电流测试卷(教师用卷)
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静电场+部分恒定电流测试卷(教师用卷)
第Ⅰ卷 (选择题 共52分)
一、单项选择题
1、如图1所示,半径为R 的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为σ,其轴线上任意一点
P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E =2πkσ⎣
⎢⎡⎦⎥⎤
1-x (R 2+x 2)12,方向沿x 轴.现考虑单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r 的圆板,如图2所示.则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为( )
A .2πkσ0
x
(r 2+x 2)12 B .2πkσ0r
(r 2+x 2)
12
C .2πkσ0x r
D .2πkσ0r
x
[解析] 当r 变大时,挖去部分所带的电量增加,Q 点的电场强度应减小,B 、D 项均错误.图1中,R 取无穷大时,坐标x 处电场强度E =2πkσ;图2中,当挖去圆板,r →0时,坐标x 处电场强度应为2πkσ0,A 正确,C 错误. [答案] A
2、A 、B 是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其速度-时间图象如图所示.则这一电场可能是( A
)
3、如图所示,D 是一只二极管,它的作用是只允许电流从a 流向b ,不允许电流从b 流向a ,平行板电容器AB 内部原有电荷P 处于静止状态,当两极板A 和B 的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),P 的运动情况将是( ) A .仍静止不动 B .向下运动 C .向上运动 D .无法判断
解析 当两极板A 和B 的间距稍增大一些的瞬间,根据电容的决定式C =εr S 4πkd =Q
U 分析得知,
d 增大,电容C 减小,从图中可以看出电源的电动势不变,不可能通过电源提供超过电动势的电压,这样将导致两极板的电荷量减少,但由于二极管具有单向导电性,电荷不能按b 到a 方向流
动,所以电容器的电量不能改变,E =U d =Q Cd =4πkQ
εr S ,板间场强E 不变,电荷所受的电场力不
变,仍保持静止状态. 答案 A
4、如图所示,MN 为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为d 的位置上放入一个电荷量为+q 的点电荷O ,由于静电感应产生了如图所示的电场分布.P 是金属板上的一点,P 点与点电荷O 之间的距离为r ,则P 点的电场强度的( )
A .方向沿P 点和点电荷的连线向左,大小为2kqd
r 3
B .方向沿P 点和点电荷的连线向左,大小为2kq r 2-d 2
r 3
C .方向垂直于金属板向左,大小为2kqd
r 3
D .方向垂直于金属板向左,大小为2kq r 2-d 2
r 3
[解析] 如图所示,图中两异号点电荷,带电荷量大小均为q ,它们之产的距离为2d ,虚线是两点电荷连线的中垂线.原图所示的电场分布与图中虚线右侧的电场分布是一样的.由此可求出P 点的电场强度方向垂直于金属板向左,大小为2kqd
r
3,故选项C 对. [答案] C
5、一电子只在电场力作用下从电场中的A 点移动到B 点的过程中,电子克服电场力做了3 eV 的功,则
A .A 点的电势比
B 点的电势高3 V B .A 点的电势比B 点的电势低3 V
C .电子的电势能减少了3 eV
D .电子的动能增加了3 eV
解析:由于电子带负电,电子克服电场力做功,电子一定是从高电势点向低电势点运动,因此选项A 正确、B 错误;电场力做负功,电子的电势能增加,动能减小,动能的减小量等于电势能的增加量,也等于电子克服电场力所做的功,选项C 、D 错误。
答案
:A
6
、示波管是示波器的核心部件
,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成
,如图所示。如果在荧光屏上的P 点出现亮斑,那么示波管中的
A.极板X带正电
B.极板X带负电
C.极板Y带正电
D.极板Y不带电
解析:根据亮斑的位置偏向Y极板,可知电子因受到电场力的作用而运动轨迹发生了偏转,因此极板X不带电,极板Y应带正电。答案:C
7、如图所示,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图像,可能正确的是(
)
解析由于在球壳内场强处处为零,因此从O向A运动的过程中电荷不受电场力,做匀速直线
运动,动能不发生变化,图像为一条水平直线,选项C、D错误;通过A点后,电荷做加速运
动,但场强逐渐减小,通过相同的位移,电场力做功逐渐减小,根据动能定理,试探电荷的动
能的增量逐渐减小,即图像的斜率逐渐减小,A选项正确,B选项错误.答案A
8、真空中存在一个水平向左的匀强电场,电场强度的大小E=mg/q,一根不可伸长、长度为l的绝
缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线
水平的位置A,再由静止释放小球,则在从释放小球至小球运动到O点的正下方B的过程中
A.小球刚运动到B点前的瞬时,速度恰好为零
B.小球刚运动到B点前的瞬时,绳子对小球的拉力为mg
C.小球从A运动到B的过程中,小球做曲线运动
D.小球刚运动到B点前的瞬时,其动能为2mgl
解析:小球在复合场中所受到的重力和电场力的合力为一恒力,其方向与水平方向的夹角为
45°,小球由静止释放,小球沿直线AB做匀加速运动,显然选项A、C错误;小球刚运动到B点的瞬
时,绳子刚好被拉直,绳子对小球的拉力为零,选项B错误;小球刚运动到B点的瞬时,利用动能定理
可得mgl+qEl=E k,求出E k=2mgl,选项D正确。答案:D
9、如图所示,现有一个以O为圆心、以OP长为半径的圆,四边形ABCD为圆的内接正方形,
a、b、c、d分别为正方形的四个边AB、BC、CD和DA的中点,P、Q分别为弧AB和弧CD
的中点.现在A和B、C和D四点分别放上等量的正电荷和负电荷,若取无穷远处电势为零,
下列说法正确的是()
A.O点的电场强度和电势均为零
B.把同一电荷从b点移到d点,电场力做功为零
C.把同一电荷从a点移到c点,电场力做功为零
D.同一电荷在P、Q两点所受电场力大小相同,方向不同
解析正负电荷以O为对称,由电场叠加知O点电势等于零,但场强大小不为零,方向沿Oc
方向,A选项错误;A和D、B和C为等量异种电荷,其垂直平分线上为等势线,把同一电荷
从b点移到d点,电场力做功为零,B选项正确;A和B、C和D为等量同种电荷,其垂直平分
线上场强方向为从a指向c,把同一电荷从a点移到c点,电场力做功不为零,C项错误;A和
B、C和D为等量同种电荷,其垂直平分线上P点场强方向为从a指向P,Q点场强方向为从Q
指向c,根据对称性知场强相同,同一电荷在P、Q两点所受电场力相同,D选项错误.
答案 B
二、不定项选择题
10、(电表的改装)(多选)如图甲、乙所示的电路图为电表改装的示
意图,G为表头、R为可调电阻,则下列说法正确的是( )
A.图甲为电流表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程增大
B.图甲为电流表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程减小
C.图乙为电压表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程增大
D.图乙为电压表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程减小
答案BC解析电压表电阻分压,串联;电流表电阻分流,并联.所以题图甲为电流表改装的
原理图,题图乙为电压表改装的原理图.并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小;
串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大.综上所述选项B、C正确.