高二物理静电场综合试卷 期中考试

一、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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.

1．如图所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是( )

A．P＝IR C．P＝IU

2

U2

B．P＝

RW

D．P＝ t

2．如图所示，调整电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中( )

ΔU

A．通过R1的电流增加，增加量一定等于 R1B．R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔU ΔU

C．通过R的电流增加，增加量一定等于 RΔU

D．通过R2的电流减小，但减少量一定小于

R2

3．如图所示，粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，当A、B点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)( )

A．3P 4B.P 3

C．P 3D.P 4

4．如图所示，A1、A2是两只完全相同的电流表(内阻不可忽略)，电路两端接恒定电压U，这时A1、A2的示数依次为5 mA和3 mA.若将A2改为与R2串联，仍接在恒定电压U之间，这时电表均未烧坏．下列说法正确的是( )

A．通过电阻R1的电流必然增大 B．通过电阻R2的电流必然增大 C．通过电流表A1的电流必然增大 D．通过电流表A2的电流必然增大

5．在如图所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为相同规格的三个小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示，当开关闭合后，下列判断正确的是( )

A．灯泡L1的电阻为12 Ω

B．通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2的电流的2倍 C．灯泡L1消耗的电功率为0.75 W D．灯泡L2消耗的电功率为0.30 W

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6．如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )

A．R3断路

B．R1短路 C．R2断路 D．R1、R2同时短路

7．下列列出不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目：

根据铭牌上提供的信息，可判断下列说法正确的是( ) A．正常工作时电风扇中流过的电流最小 B．正常工作时电风扇消耗的电功率最小

C．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多 D．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少

1．在一个真空点电荷电场中，离该点电荷为r0的一点，引入电量为q的检验电荷，所受到的电场力为F，则离该点电荷为r处的场强的大小为 ( )

2. 如图，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定 ( )

A．A、B、C分别带什么性质的电B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷 C．A、B、C中哪个电量最大D．A、B、C中哪个电量最小 3. 下列关于电场线的说法中，正确的是：（ ） A. 电场线是电场中实际存在的线

B. 电场中的任意两条电场线都不可能相交 C. 顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大 D. 顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小

4. 若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ） A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动

C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

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5. 如图所示，a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a由静止释放 ，沿电场线方向向上运动，到b点速度恰好为零，下列说法中正确的是：（ ）

A. 带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的 B. a点电势比b点的电势高

C .带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小 D .a点的电场强度比b点的电场强度大

6. 下列关系电势高低的判断，正确的是（ ）

A、正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低 B、正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点，A点电势一定较高 C、负电荷从A点移到B点，外力做正功，A点电势一定较高 D、负电荷从A点移到B点，电势能增加，A点电势能一定较低 7. 如图所示，a、b两点电势相同，电场强度也相同的是（ ）

A B C D

8. 如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B 两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则：（ ） A、它们通过加速电场所需的时间相等

B、它们通过加速电场过程中动能的增量相等 C、它们通过加速电场过程中加速度相等

D、它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等

9. 如图，一束α粒子沿中心轴射入两平行金属板之间的匀强电场中后，分成三束a、b、c,则（ ） A、初速度比较va＜vb＜vc

B、板内运动时间比较ta=tb＜tc

C、电势能的变化量比较ΔAa`＞ΔAb＞ΔAc D、动能增加量比较ΔEka＞ΔEkb＞ΔEkc

10．如图所示，电子经加速电场（电压为U1）后进入偏转电场（电压为U2），然后飞出偏转电场，要使电子飞不出偏转电场可采取的措施有 ( ) A．增大U1 B．减小U1 C．增大U2 D．减小U2 题号 答案 １ B ２ BCD ３ B ４ D ５ AD ６ AB ７ ８ ９ 10 AD BCD B C

第Ⅱ卷(非选择题，共110分)

 二、本题共7小题，第11题到第16题每题15分，第17题分,共110分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.

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11．（15分）如图所示，QA=3×10-8C，QB=－3×10-8C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。（两带电小球可看作质点） 答：7.56×105N/C，方向向左

解析：以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力平衡，

E外QA=kQAQBr2，则E外=kQBr2=1.8×105N/C

E外方向与A受到的B的库仑力方向相反，方向向左。在AB的连线中点处EA，EB的方向均向右，设向右为正方向。则有E总=EA+EB－E外。

12. （15分）图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。

解：每个点电荷在O点处的场强大小都是EA kq3a/32由图可得O点处的合场强

B EB O EA

EC C 为EO6kq，方向由O指向C 。 2a13．有一匀强电场，其场强为E，方向竖直向下。把一个半径为r的光滑 绝缘环，竖直

置于电场中，环面平行于电力线，环的顶点A穿有一个质量为m、电量为q(q>0)的空心小球，如图12所示。当小球由静止开始从A点下滑到最低点B时，小球受到环的压力多大？ 答：N5(mgqE)

A 解析：设小球到达B点时的速度为v, 由动能定理得 (mgqE)2r12mv ① 2B 图12

v2 在B点处由牛顿第二定律得NmgqEm ②

r 联立①和②式, 解得小球在B点受到环的压力为:N5(mgqE)

14．（15分）在匀强电场中，将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两

点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，问： （1）在电荷由A移到B的过程中，电场力做了多少功？ （2）A、B两点间的电势差为多少？ （3）该匀强电场的电场强度为多大？ 13．解：

（1）因为电荷由A移到B的过程中，电势能增加了0.1J，所以电场力做功-0.1J。（5分） （2）UABWAB0.13V。（5分） 5105q210（3）由U=Ed，则UABEABcos60

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EUABABcos6051032102125105V/m （5分）

15．（15分）一束初速不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电

场，如图所示，若板间距离d =1.0cm，板长l =5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？

15．解析：在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的偏转距离就越大。当偏转电压大到使电子刚好

2擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压。加速过程，由动能定理得： eU1mv02

① 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上作匀速运动 l=v0t ②

 在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动，加速度：aFeU ③

mdm偏转距离y1at2 ④ 能飞出的条件为 y1d ⑤

22

222解①～⑤式得：U2Ud25000(1.010)4.0102V

222

l(5.010)即要使电子能飞出，所加电压最大为400V。

16．（15分）如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和 Q相距分别为 h和0.25 h，将另一点电荷

从 A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。若此电荷在A点处的加速度大小为 （1）此电荷在B点处的加速度。

（2）A、B两点间的电势差（用Q和h表示）

16．解：（1）这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，

在A点时 mg3g，试求： 4kQq3mg 在B点时 kQqmgmaB 24h(0.25h)2mgh2解得 aB3g，方向竖直向上 q

4kQ（2）从A到B过程，由动能定理 mg(h0.25h)qUAB0， 故 UAB3kQ

h

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17．在图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线kO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求： （1）电子穿过A板时的速度大小；

P

（2）电子从偏转电场射出时的侧移量； A M K O （3）P点到O点的距离。

N 22eU1U2L1(2L2L1)U2L1答：（1）v0（2）（3）

4U1dm4U1dU1 L1 L2 解析：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得： e U1=

12

mv0 解得：v022eU1 m（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得： F=eE, E=

U2eU2L , F=ma, a = t1=1 dmdv0221K A d L1 图17 M N y2 y1 P O

y1=

12ULat1, 解得： y1= 24U1dU1 L2 （3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据 vy=a1t=

运动学公式得

U2eL1 dmv0 电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的

侧移量为y2，如图17所示 t2=

L2ULL， y2= vyt2 解得：y2=212 v02dU1(2L2L1)U2L1

4U1dP到O点的距离为 y=y1+y2=

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