《电场》单元检测

第9章 电场 单元测试

（时间：90分钟 总分：100分）

第Ⅰ卷 （选择题 共40分）

一、本题包括10小题．共40分。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. AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O。将电量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图9-1所示。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q

A．应放在A点，Q=2q B．应放在B点，Q=-2q C．应放在C点，Q=-q

图9-1

D．应放在D点，Q=q

2. 如图9-2所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于a、b两点场强大小Ea、Eb及电势φa、φb的关系，以下结论正确的是 O A．Ea=Eb/3，φa<φb B．Ea=3Eb，φa<φb Ea Eb 30° 60° C．Ea=3Eb，φa>φb a b D．Ea=3Eb，φa<φb

3.如图9－3所示的同心圆（虚线）是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度大小越来越小，B为线段AC的中点，则有

A．电子沿AC运动时受到的电场力越来越小 B．电子沿AC运动时它具有的电势能越来越大 C．电势UA>UB>UC

图9-3 D．电势差UAB=UBC

4. 两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在Ｏ点，当两个小球静止时，它们处在

同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为α、β，α＜β，如图9－4所示。现将两细线同时剪断，则 O α β A．两球都做匀变速运动

B．两球同时落地

C．落地时两球水平位移相同

a b D．a球落地时的速度小于b球落地时的速度 图9-4

5.图9－5中的图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q=

b（a、b为大ta于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是

A.①和③ B.①和④

图9-5

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C.②和③ D.②和④

6. 如图9－6所示，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为2Q和Q。现在使它们以相同大小的动量p0开始相向运动而发生碰撞，碰撞过程中没有机械能损失。碰后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动量大小分别为p1和p2。下列说法正确的是 A. p1=p2= p0； A B B. p1=p2> p0；

C. p1=p2< p0；

图9-6

D. p1>p2< p0

7.如图9－7所示将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述那种方法能使两球都带电

乙 甲 A先把两球分开，再移走棒

B先移走棒，再把两球分开

C先使甲球瞬时接地后断开，再移走棒

图9-7 D使棒与甲球瞬时接触，再移走棒

8.如图9－8所示，用绝缘细线拴一带负电的小球P，在竖直平面内做圆周a 运动。已知该空间匀强电场的方向竖直向下。则小球在做圆周运动过程中，

下列判断正确的是 O A．当小球运动到最高点a时线的张力一定最小

P B．当小球运动到最低点b时小球的速度一定最大 E b C．当小球运动到最高点a时小球的电势能一定最小

图9-8

D．小球在运动过程中机械能守恒

9. 如图9－9所示，真空中存在竖直向下的匀强电场，一个带电油滴（重力不能忽略）沿虚线由a向b运动，以下判断正确的是

b A．油滴一定带正电

a B．油滴的电势能一定增加

E C．油滴的动能一定减少

D．油滴的动能与电势能之和一定减少 图9-9

10. 如图9－10（甲）所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图（乙）所示的交变电压。t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在0~4t0时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是

U/V A. 00 t0 3t0 4t0 t/s M

C. 2t0 Q -U0 P

D. 3t0 （甲） （乙）

图9-10

选择题答案卡

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案

第Ⅱ卷 （非选择题 共80分）

二．本题包括2小题，共17分．解答时只需把答案填在题中的横线上或按题目要求作图，

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不必写出演算步骤．

11.（4分）在电场中等势线的描绘实验中，如果所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正接线柱流入电表时，指针偏向电表正接线柱一侧．如图9－11所示，一位学生用这个电表探测基准点2两侧的等势点时，把接电表正接线柱的E1接触基准点2，把接电表负接线柱的E2接

触纸上某一点，发现表的指针发生了偏转．为了探测到等势点则 A．若电表指针偏向正接线柱一侧，E2应右移 B．若电表指针偏向正接线柱一侧，E2应左移 C．若电表指针偏向负接线柱一侧，E2应右移 D．若电表指针偏向负接线柱一侧，E2应左移 图9-11

12.（13分） 在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，给出的器材为：木板N、白纸、复写纸、导电纸各一张，电动势为12V内阻不计的电源E，用作电极的金属柱状结点A和圆环状金属圈B各一个（放置在导电纸上并能够与导电纸接触良好），滑线变阻器R，量程为6V内阻很大的直流电压表，开关K一个，如图所示。现在要用这些仪器模拟描绘，独立的点电荷形成的电场中,等势线的分布情况。

①请在现有的图中连线，画出该实验电路的完整原理图。

②本实验中，在木板的上方，三种

图9-12

纸张自下而上摆放顺序是

A.白纸、复写纸、导电纸 B.导电纸、白纸、复写纸 C.复写纸、白纸、导电纸 ③下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。 a．接好实际的实验电路。

b．调整滑动变阻器，使滑动头靠近 （填C或D）。

c．合上电建K，并将探针P和A相接触，调整滑动变阻器，使电压表的读数为5V左右的确定值。

d．用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。画一线段连接AB两极，在连线上选取相邻的点间的电势差相等的4个点作为基准点，用探针把它们的位置压印在白纸上。

e．将探针与某一基准点相接触，读出电压表的示数U1，移动探针，若探针触到某一点时，发现 ，用探针把这一点位置也压印在白纸上。用相同的方法找出此基准点的其它若干等势点。

f．重复步骤e，找出其它3个基准点对应的若干等势点。 g．取出白纸画出这4个基准点所各自对应的等势线。

三．本题包括4小题，共63分．解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

13.（14分）如图9－13所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场。一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中。管的水平部分长为l1=0.2m，管的水平部分离水平地面的距离为h=5.0m，竖直部分长为l2=0.1m。一带正电的小球从管口A由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分（长度极短可不计）时没有能量损失，小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半。（g=10m/s2）求：（1）小球运动到管口B时的速度vB的大小； （2）小球着地点与管口B的水平距离s。

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图9-13

14.（14分）质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1。在t=0时刻，电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C，取g=10m/s2。求：（1）t=0.20s时间内带电微粒上升的高度；（2）t=0.20s时间内带电微粒增加的电势能。

15.（17分）如图9－14所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为－3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求：⑴球B刚进入电场时，带电系统的速度大小。⑵带电系统从开始运动到速度第一次为零时球A相对右板的位置。 图9-14

16.（18分）如图9－15所示，电场极板AB间有电场强度E200N/C的匀强电场，一带电量q210C的小球开始时静止在电场中的P点，靠近电场极板B处有一挡板S，小球与挡板S的距离x15cm，与A板距离x245cm，小球的重力不计．在电场力作用下5，碰撞过程中小球的机6械能没有损失．（1）求小球第一次到达挡板S时的动能；（2）求小球第一次与挡板S相碰后向右运动的距离；（3）小球与挡板S经过多少次碰撞后，才能运动到A板？（已知lg1.2=0.079）

_ + S

x1 x2

3小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的K倍，已知K

图9-15七彩教育网 全国最新初中、高中试卷、课件、教案等教学资源免费下载

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答案

1.CD 由几何关系可知图中正负电荷在O点产生的合场强方向水平由O指向D，大小等于电量为q的电荷产生的场强。 2.D 由点电荷的场强公式Ekq及a、b两点到O点的距离得：Ea=3Eb ，又由场强的方向2r可知，O点电荷电性为负，故φa<φb

3.BC 由电子运动的速度越来越小可知，电场力做负功，电势能增大，产生该电场的场源电荷电性为负，所以电势UA>UB>UC。

4.BD 由平衡时细线和竖直方向夹角可知a球质量大于b球质量，细线剪断后，两球水平方向受大小相等的库仑力，竖直方向只受重力，故两球同时落地，水平方向b球的加速度度大于a球加速度，故落地时b球速度大。 5.C 由Q＝CU，CssUb得Q，而电容器上电量变化规律为Q=，由此4kd4kdta可知电容器极板间距随时间按一次函数的关系变化，故待测极板应该做匀速运动，再据E=

U得E随时间的变化图线。 d6.B 由动量守恒可知，两球动量大小相等；由碰撞前后的相向运动和背向运动中电场力的变大可知，电场力全过程中做的总功大于零，故球的动量大于起始时的动量。

7.ACD 带电棒移近导体球时两球上分别感应出异种电荷，在棒不移走的情况下分开两球，即可让两球带电，若先移走棒，则两球上的异种电荷会中和；一球接地后，则两球上只有一种电性的电荷，移走棒后，球上电荷会重新分配，两球都会带电，若棒和甲球接触则是接触起电，移走棒后球上还有电荷。

8.C 小球从其他任意位置运动到a点，电场力都做正功，故a点电势能最小，动能最大。 9.D 由曲线的弯曲情况可知，油滴带负电，从a到b电场力做正功，电势能减小，且电场力大于重力，动能一定增大。重力势能、动能、电势能之和不变，重力势能增大，故电势能和动能之和减小。

10.C 由U－t图线可以得到v－t图线，由v－t图线即知C对。

11. BC 提示：电表指针偏向正接线柱一侧，说明E1电势高于E2电势，E2左移会使得E2电势升高，可以找到等势点。

12. ①如答图9-1所示 （4分） ②A （3分）

③D；电压表的指针仍在U1处 （6分） 13. （14分）（1）在小球从A运动到B的过程中，对小球由动能定理有： mgl2F电l112mvB0 ①（2分） 解得：vBg(l12l2) ②（2分） 2 代入数据可得：vB2.0m/s③（2分）

（2）小球离开B点后，设水平方向的加速度为a，位移为s，在空中运动的时间为t，水

平方向有：a12g ④（2分） svBtat ⑤（2分）

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竖直方向有：h12gt ⑥（2分） 2 由③~⑥式，并代入数据可得：s=4.5m （2分） 14. （14分）（1）在E2电场中，设带电微粒向上的加速度为a1，根据牛顿第二定律

q E2-mg=ma1 （2分） 解得：a1=10m/s2 （2分）

设0.20s时间内带电微粒上升的高度为h，则：h12a1t （2分） 2解得：h=0.20m （2分） （2）在t=0.20s时间内电场力对带电微粒做正功，电势能减少（2分） EqE2h （2分） 解得：ΔE=-8.0×10-2J （2分） 15.（17分）⑴设球B刚进入电场时，带电系统的速度为v1，由动能定理有：

2qEl12mv12 （2分） 解得：v122qEL （2分） m(2)设带电系统的速度为0时，假设A球仍在电场中，并设B球在电场中的位移为x， 由动能定理有

12mv12qEx0（2分） 解得 x2l1.5l（2分） 2所以带电系统速度第一次为零时，球A、B应分别在右极板两侧。 设A球达到右极板时速度为v，则： 2qE2.5l3qE1.5l122mv2 （2分） 2解得：v2qEL（2分） 2m接下来，只有B球受到电场力，设带电系统的速度为0时，A球相对右极板的位移为x。由

L12mv2（2分） 解得：x（3分） 2616. （18分）（1）小球第一次到达挡板时，由动能定理得：

动能定理有：3qExEkEqx1 （2分） 解得Ek=0.02J （2分）

(2)设小球与挡板相碰后向右运动s，则

kEqsEqx1 （2分） 解得 sx10.06m （2分） k（3）分析题意可知，每次碰后向右运动的距离是前一次的1/k，

xnx1 （4分） xnx1x2 （4分） nk1=13 （2分） lg1.2

解得n=

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