专题02静电场单元测试-提高篇
一、单选题
1.如图,半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量(可视为点电荷),相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是( )
A. B. C.D.
【答案】A。
【解析】假设A带电量为Q,B带电量为-Q,两球之间的相互吸引力的大小是 ;第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为,C与B接触时先中和再平分,则C、B分开后电量均为,这时,A、B两球之间的相互作用力的大小,由于带异种电荷,则出现相互吸引,故A正确,BCD错误;故选A。
2.如图所示,正方形ABCD的对角线相交于O点,两个等量同种正电荷分别固定在A、C两点,则
A.B、D两处电势、场强均相同
B.B、D两处电势、场强均不相同
C.若在B点静止释放一电子,电子一定在B、D间往复运动,且加速度先减小后增大
D.若在B点给电子一垂直纸面合适的速度,电子可绕O点做匀速圆周运动
【答案】D
【解析】在等量同种电荷连线的中垂线上,电场强度从O点开始向上下两边先增大后减小,在O上方的电场强度方向竖直向上,在O下方的电场强度方向竖直向下,根据对称性可知B、D两点的电场强度大小相同,方向不同,电势相同,故AB错误;无法判断从O到B(O到D)电场强度是一直增大,还是先增大后减小,故无法判断电子的加速度的变化情况,C错误;在垂直纸面且经过BD两点的圆上,所有点的电势相等,并且电子受到的电场力指向O点,与速度方向垂直,电子可绕O点做匀速圆周运动,D正确。
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,下列说法正确的是( )
A.油滴带正电
B.电势能增加
C.动能增加
D.重力势能和电势能之和增加
【答案】 C
【解析】 由题图的轨迹可知静电力大于重力且方向向上,由电场方向知油滴带负电,则从a到b静电力做正功,电势能减少,又静电力做的功大于克服重力做的功,所以动能增加,由能量守恒定律知重力势能和电势能之和减少,所以选项C正确.
4.如图1所示,A、B两点相距10cm,E=100V/m,AB与电场线方向的夹角θ=120°,求A、B两点间的电势差为( )
图1
A.5V B.-5V
C.10V D.-10V
【答案】 B
【解析】 A、B两点在场强方向上的距离d=·cos (180°-120°)=10×cm=5cm.由于φA<φB,则根据UAB=Ed得UAB=-Ed=-100×5×10-2V=-5V.