【模拟试题】（答题时间：45分钟）
*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）星球表面没有
大气；（3）在一次实验中，宇航员将一个带电比较少的小球置于离星球表面某一高度处无初速度释放，恰好处于悬浮状态，如果选距离星球表面无穷远处的电势为零，则根据以上信息可以判断
A. 小球一定带正电
B. 小球的电势能一定小于零
C. 小球离星球表面的高度增大后无初速度释放，小球仍然处于悬浮状态 D. 小球去除带电量后再在原高度处无初速度释放，小球仍然处于悬浮状态 *2. 如图所示，Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷，在两者的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上（O为连线的中点），N为过O点的垂线上的一点. 则下列说法中正确的是
A. 在Q1、Q2连线的中垂线位置可以画出一条电场线
B. 若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点，则该点电荷在M点时的电势能最大 C. 若ON间的电势差为U，ON间的距离为d，则N点的场强为U/d
D. 若ON间的电势差为U，将一个带电量为q的负点电荷从N点移到O点，则克服电场力做功为Uq
*3. 带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中，沿图中实线轨迹从a运动到b，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb（ra>rb），不计粒子的重力，则可知
A. 运动粒子带负电
B. b点的场强大于a点的场强
C. a到b的过程中，电场力对粒子不做功
D. a到b的过程中，粒子动能和电势能之和保持不变
*4. 如图所示，实线为水平向右的匀强电场的电场线. 一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，a、b为轨迹上的两个点. 下列判断中正确的是
A. 粒子带正电
B. a点电势低于b点电势
C. 粒子在a点的电势能小于在b点的电势能 D. 从a点到b点，电场力先做正功后做负功
**5. 空气中的负离子对人的健康极为有益。人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法. 如图所示，在一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000V，使空气发生电离，从而产生负氧离子（带电量为e?1.6?10?19C）排出，使空气清新，针状负极与环形正极间距离为5mm，且视为匀强电场，取环形正极的电势为零，则
A. 针状负极与环形正极间的电场强度为E?1?106N/C B. 电场对每个负氧离子的作用力F?1?106N C. 针状负极的电势为5000V
D. 针状负极与环形正极间的电场对负氧离子做功最多为8?10?16J
*6. 如图所示的同心圆（虚线）是电场中的一组等势线，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 D. 电势差UAB?UBC
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**7. 电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷. 油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴经过上板中央小孔后落入匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况. 两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力.
（1）调节两金属板间的电势差u，当u=U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动. 该油滴所带电荷量q为多少？
（2）若油滴进入电场时的速度可以忽略. 当两金属板间的电势差u=U时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q。
**8. 如图所示是某种静电分选器的原理示意图. 两个竖直放置的平行金属板带有等量异种电荷，形成匀强电场. 分选器漏斗的入口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等. 混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗入口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电. 经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上.
已知两板间距d=0.1m，板的长度l=0.5m，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1?10?5C/kg. 设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计. 要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量. 重力加速度g取10m/s2。
（1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？
（2）若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？
（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半. 写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式. 并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0.01m.
**9. 如图所示，光滑绝缘的细杆竖直放置，它与以正电荷Q所在位置为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电量为－q的有孔小球穿在杆上从A点无初速度滑下，已知q< （1）小球从A滑到B的过程中电场力做的功； （2）AC两点间的电势差. 第2页/共4页 【试题答案】 1. C 小球在离星球表面某一高度处无初速度释放后处于悬浮状态，说明受力平衡，应该是库仑斥力和重力相平衡，该小球一定带负电，A错误；如果选距离星球表面无穷远处的电势为零，星球周围电势则为负值，由此判断，小球的电势能一定大于零，B错误；根据平衡 QqMm条件有G2?k2，说明与高度无关，所以C正确，D错误。 rr2. B 因为在连线的中点O处电场强度为零，所以在Q1、Q2连线的中垂线位置不可以画出一条电场线，A错误；在图中画出电场线，由电场线与电势的关系可知，N点电势最低，M点电势最高，若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点，则该点电荷在M点时的电势能最大，B正确；由于ON间的电场不是匀强电场，不能用E=U/d求电场强度，C错误；若ON间的电势差为U，将一个带电量为q的负点电荷从N点移到O点，电场力做功为Uq，D错误。 3. BD 由粒子运动轨迹可知，粒子受到斥力作用，运动粒子带正电，A错误；由ra>rb可知b点的场强大于a点的场强，B正确；a到b的过程中，电场力对粒子做负功，C错误；a到b的过程中，粒子动能和电势能之和保持不变，D正确。 4. C 由粒子运动轨迹可知，粒子所受电场力方向水平向左，粒子带负电，A错误. a点电势高于b点电势，负粒子在a点的电势能小于b点的电势能，B错误C正确。粒子从a点沿轨迹到b点，电场力先做负功后做正功，D错误. 500065. AD 由E=U/d可得针状负极与环形正极间的电场强度为E? V/m?1?105?10?3N/C，A正确；电场对每个负氧离子的作用力F?eE?1.6?10?19C?1?106N/C?1.6?10?13 N，B错误；由于取环形正极的电势为零，针状负极的电势为－5000V，C错误；当负氧离子处在针状负极附近时，针状负极与环形正极间的电场对负氧离子做功最多，最多为 W?eU?8?10?16J，D正确。 6. BC 由题给的等势线为同心圆可知场源为位于圆心处的点电荷，越靠近点电荷，电场强度越大. 所以电子沿AC运动时受到的电场力越来越大，A错误；由电子只在电场力作用下由A向C运动时速度大小越来越小，可知电场力做负功，电子电势能越来越大，B正确；由电子只在电场力作用下由A向C运动时速度大小越来越小可知电子所受电场力方向沿CA方向，电场强度方向沿AC方向，场源电荷为负电荷，A点电势最高，C点电势最低，C正确；题给的等势线不一定是等差等势面，D错误。 7. （1）油滴匀速下落过程中受到的电场力和重力平衡，可见油滴所带电荷为负电荷，即：qU0/d?m1g，解得q?m1gd/U0， （2）油滴加速下落，若油滴带负电，电荷量为Q1，则油滴所受电场力方向向上，设此时的加速度大小为a1，由牛顿第二运动定律得 md2d联立解得Q1?2(g?2). Ut若油滴带正电，电荷量为Q2，则油滴所受电场力方向向下，设此时的加速度大小为a2，由牛顿第二运动定律得m2g?Q2U/d?m2a2 md2d联立解得Q2?2(2?g). Ut8. （1）因为a种颗粒带正电、b种颗粒带负电，且a、b两种颗粒经分选电场后分别落到水平传送带A、B上，所以金属板间的电场方向为水平向左，左板带负电，右板带正电。 依题意，颗粒在平行板间的竖直方向上只受重力而做自由落体运动，l?12gt 2第3页/共4页
教科版物理高考第一轮复习——电场的能的性质问题 (同步练习)
