高二物理《静电场》期末复习题
(练习时间：80分钟 全卷共150分)
一、不定项选择题（5’×12=60’）
1．宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电，而且带电均匀；②该星球表面没有大气；③在一次实验中，宇航员将一个带电小球（其带电量远远小于星球电量）置于离星球表面某一高度处无初速释放，恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零，则根据以上信息可以推断：
A．小球一定带正电
B．小球的电势能一定小于零
C．只改变小球的电量，从原高度无初速释放后，小球仍处于悬浮状态
D．只改变小球离星球表面的高度，无初速释放后，小球仍处于悬浮状态
2．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧：
A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1 < Q2
B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1 > Q2
C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且 Q1 < Q2
D．Q1、Q2都是负电荷，且 Q1 > Q2
3．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下.若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为：
A．动能减小
B．电势能增加
C．动能和电势能之和减小
D．重力势能和电势能之和增加
4．如图所示，实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动轨迹如图中虚线所示，a、b为轨迹上的两点.若a点电势为фa ，b点电势为фb ，则下列说法中正确的是：
A．场强方向一定向左，且电势фa >фb
B．场强方向一定向左，且电势фa <фb
C．场强方向一定向右，且电势фa >фb
D．场强方向一定向右，且电势фa <фb
5．如图所示，A、B两点分别固定着电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC = CD = DB．现将一带正电的试探电荷从C点沿直线移到D点，则电场力对试探电荷：
A．一直做正功
B．一直做负功
C．先做正功再做负功 D．先做负功再做正功
6．如图电路中A、B是两块平行金属板，P是金属板间的一个点.先将开关S闭合给两金属板充电，然后再将开关断开.保持开关断开，B板不动，将A板移动到图中虚线所示的位置.用U1表示两金属板间的电势差，用U2表示P点与B板间的电势差.则：
A．U1减小，U2减小 B．U1减小，U2不变
C．U1减小，U2增大 D．U1不变，U2不变
7．如图所示，中子内有一个电荷量为
的上夸克和两个电荷量为
的下夸克，3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为：
A．
B． 
C．
D． 
8．图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子（
）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断：
①质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV
②质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV
③质子经过等势面c时的速率为2.25v
④质子经过等势面c时的速率为1.5v
上述判断正确的是：
A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③
9．一个点电荷产生的电场，两个等量同种点电荷产生的电场，两个等量异种点电荷产生的电场，两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场.这是几种典型的静电场.带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动时，下列说法中正确的是：
A．不可能做匀速直线运动 B．不可能做匀变速运动
C．不可能做匀速率圆周运动 D．不可能做往复运动
10．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，在平行板电容器AB板间，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的运动情况是：
A．仍静止不动 B．向下运动 C．向上运动 D．无法判断
11．如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为：
A．mg/q B．2mg/q C．3mg/q D．4mg/q
12．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一电子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，电子以速度vB经过B点，且vB与vA的方向相反，则下列说法中正确的是：
A．A点的场强一定大于B点的场强
B．A点的电势一定低于B点的电势
C．电子在A点的速度一定小于在B点的速度
D．电子在A点电势能小于B点的电势能
二、填空题（4’×7=28’）
13．如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线水平通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为
，方向
．（静电力恒量为k）
14．质量为m、带电量为+q的小球用一绝缘细线悬于O点，开始时它在A、B之间来回摆动，OA、OB与竖直方向OC的夹角都为θ(如图所示)．
（1）如果当它摆到B点时突然施加一竖直向上的、大小为E =mg/q的匀强电场，则此时线中的拉力T1= ；
（2）如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小球运动到B点时线的拉力T2= ．
15．如图所示，在竖直平面的xOy坐标系内，Oy表示竖直向上方向．该平面内存在沿x轴正向的匀强电场．一个带电小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出，初动能为4J，不计空气阻力．它达到的最高点位置如图中M点所示，则小球在M点时的动能为 J,小球落回x轴时的位置N点的横坐标为 m，小球到达N点时的动能为 J．
四、计算题（16+20+26=62’，解题要有必要的步骤、简图和文字）
16．在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的试探电荷带正电，放在B点的试探电荷带负电.求：
（1）B点的电场强度的大小和方向.
（2）试判断电荷Q的电性，并说明理由.
（3）点电荷Q的位置坐标.
17．如图所示，半径R = 0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一方向的匀强电场时，带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动．圆心O与A点的连线与竖直成一角度θ，在A点时小球对轨道的压力N = 120N，此时小球的动能最大．若小球的最大动能比最小动能多32J，且小球能够到达轨道上的任意一点（不计空气阻力）．则：
（1）小球的最小动能是多少？
（2）小球受到重力和电场力的合力是多少？
（3）现小球在动能最小的位置突然撤去轨道，并保持其他量都不变，
若小球在0.04s后的动能与它在A点时的动能相等，求小球的质量．
18．质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×10－4C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长L=1.5m，开始时两者都处于静止状态，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场，如图所示.取g=10m/s2，试求:
（1）用水平力F0拉滑块，要使滑块与木板以相同的速度运动，力F0应满足什么条件？
（2）水平恒力F拉滑块向右端运动，在1.0s末使滑块从木板右端滑出，力F应多大？
（3）按第（2）问的力F作用，在滑块刚从木板右端滑出时，系统的内能增加了多少？（设m与M间最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，滑块在运动中带电量不变）
高二物理《静电场》期末复习题参考答案
1.（D）2.（ACD）3.（C） 4.（C） 5.（C） 6.（B）7.（A）8.（B） 9.（A）10.（A）11.（C）12.（D）13. kq/d2，水平向左 14. 0 , 2mg（l－cosθ） 15.答案：9，12，40
16. （1）EB=2.5V/m（或Ｎ/Ｃ），沿x轴负向（2）负电 （3）x=2.6m处.
17. 解:（1）、（2）小球在电场和重力场的复合场中运动，因为小球在A点具有最大动能，所以复合场的方向由O指向A，在AO延长线与圆的交点B处小球具有最小动能EkB．设小球在复合场中所受合力为F，则有：
即：
带电小球由A运动到B的过程中，重力和电场力的合力做功，根据动能定理有：
－F•2R = EKB-EKA =－32，由此可得：F = 20N，EKB=8J
即小球的最小动能为8J，重力和电场力的合力为20N．
（3）带电小球在B处时撤去轨道后，小球做类平抛运动，即在BA方向上做初速度为零的匀加速运动，在垂直于BA方向上做匀速运动．设小球的质量为m，则：
2R = t2 得：m = = 0.01kg
18.解:（１）拉力F0作用于m上，木板能产生的最大加速度为:
为使滑块与木板共同运动，滑块最大加速度am≤aM
对于滑块有:
故有
即为使滑块与木板之间无相对滑动，力F0不应超过6.0N.
（２）设滑块相对于水平面的加速度为a1，木板的加速度为a2，由运动学关系可知:
，
，
三式联立有：
滑动过程中木板的加速度a2=2.0m/s2 ，则代入数据可得滑块运动的加速度a1=5.0m/s2
对滑块:
（３）将小滑块从木板右端拉出过程中内能增加了：
J