静电场综合检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共14小题,每小题4分,共56分.在每小题给出的四个选项中,第1～8小题只有一个选项正确,第9～14小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得
0分)
1.如图所示,一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内,当开关S闭合,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ,则( C )
A.当开关S断开时,若减小平行板间的距离,则夹角θ增大
B.当开关S断开时,若增大平行板间的距离,则夹角θ变小
C.当开关S闭合时,若减小平行板间的距离,则夹角θ增大
D.当开关S闭合时,若减小平行板间的距离,则夹角θ减小
解析:带电小球在电容器中处于平衡时,由平衡条件有tan θ=,当开关S断开时,电容器两极板上的电荷量Q不变,由C=,U=,E=可知E=,故增大或减小两极板间的距离d,电容器两极板间的电场强度不变,θ不变,选项A,B错误;当开关S闭合时,因为两极板间的电压U不变,由E=可知,减小两极板间的距离d,E增大,θ变大,选项C正确,D错误.
2.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点A,B分别放置固定的点电荷+Q1和-Q2,x轴上的P点位于B点的右侧,且P点电场强度为零.设无穷远处电势为零,则下列判断正确的是( C )
A.P点电势为零
B.在A,B连线上还有一点与P点电场强度相同
C.A,O两点的电势差大于O,B两点的电势差
D.若将一试探电荷+q从P点移至O点过程中,电势能一直增大
解析:由异种电荷的电场线分布情况知,x轴上B点右侧的电场线方向指向B,由沿电场线方向电势越来越低知,P点电势小于零,选项A错误;P点电场强度为零,由电场叠加知,k=k,由于rAP>rBP,故Q1>Q2,则在A,B连线上除P点外各点电场强度均不为零,选项B错误;由于Q1>Q2,故A,O两点间的电场线分布较密,A,O两点间的电势差较大,选项C正确;P到B的电场线方向向左,B到O的电场线方向向右,故+q从P点移至O点的过程,电场力先做正功再做负功,电势能先减小后增大,选项D错误.
3.如图所示,在直角三角形所在的平面内存在匀强电场,其中A点电势为0,B点电势为3 V,C点电势为6 V.已知∠ACB=30°,AB边长为
m,D为AC的中点.现将一点电荷放在D点,且点电荷在C点产生的电场强度为1.5 V/m,则放入点电荷后,B点电场强度为( A )
A.2.5 V/m B.3.5 V/m
C.2V/m D.V/m
解析:UBA= B-A=3 V,UCA=C-A=6 V,由等分法知,UDA=UCA=3 V,故B= D,由几何知识知,AB=AD=CD,匀强电场的电场强度大小E1==2 V/m,点电荷在C点产生的电场强度大小为1.5 V/m,由E=k知,其在B点产生的电场强度大小E2=1.5 V/m,由电场叠加知,放入点电荷后B点的电场强度大小E=2.5 V/m,选项A正确,B,C,D错误.
4.如图所示,一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点,轨迹为一抛物线,且a,b关于m,n对称.下列说法中正确的是( B )
A.该电场可能为点电荷产生的电场
B.该电场为匀强电场,电场强度方向由m到n
C.带电粒子在b点的动能一定大于在a点的动能
D.带电粒子由a运动到b的过程中电势能一定一直减小
解析:根据曲线运动的对称性,知带电粒子在电场中做类斜抛运动,则该电场力为恒力,电场为匀强电场,故A错误;由曲线轨迹弯曲的方向知,电场强度方向由m到n,故B正确;由a,b对称知,a,b在同一等势面上,则电场力不做功,动能相等,故C错误;由a到b,电场力先做负功后做正功,电势能先变大后变小,故D错误.
