高中物理第1、2章静电场电势能与电势差单元测试16鲁科选修3-1.pdf

2012 高中物理第 1、2 章 静电场电势能与电势差单元测试16 鲁科版选修3-1 1/6 第 1、2 章静电场电势能与电势差单元测试一、选择题（本题共12 小题。每小题6 分，共 72，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）1、如图 1 所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中A场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D场强最小的点是C点，电势最高的点是A点2、某电场中等势面分布如图所示，图2 中虚线表示等势面，:过a、c两点的等势面电势分别为40 V 和 10 V，则a、c连线的中点b处的电势应A.肯定等于25 V B.大于 25 V C.小于 25 V D.可能等于 25 V 3、AB连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如图 3 所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小，下列说法中正确的是A.AB，EAEBB.AB，EAEBC.AB，EAEBD.AB，EAEB4、如图 4 所示，长为L，倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为 +q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则AA、B两点的电势差一定为mgLsin/qB小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能C若电场是匀强电场，则该电场的场强的最大值一定是mg/qD若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，则Q 一定是正电荷5、如图 5 所示，AB是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)A电荷向B做匀加速运动B电荷向B做加速度越来越小的运动C电荷向B做加速度越来越大的运动D电荷向B做加速运动，加速度变化情况不能确定图 1 图 2 图 3 图 4 图2012 高中物理第 1、2 章 静电场电势能与电势差单元测试16 鲁科版选修3-1 2/6 6、如图6 所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度A、一定减小B、一定增大C、一定不变D、可能不变7、如图 7 所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，a表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则A.a变大，F变大B.a变大，F变小C.a不变，F不变D.a不变，F变小8、离子发动机飞船，其原理是用电压U加速一价惰性气体离子，将它高速喷出后，飞船得到加速，在氦、氖、氩、氪、氙中选用了氙，理由是用同样电压加速，它喷出时A.速度大 B.动量大 C.动能大 D.质量大9、如图 9 所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O/垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度，然后释放P，则P在电场内将做A匀速直线运动B水平向右的匀加速直线运动C斜向右下方的匀加速直线运动D曲线运动10、如图10 所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔右极板电势随时间变化的规律如图所示电子原来静止在左极板小孔处（不计重力）下列说法中正确的是A.从t=0 时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B.从t=0 时刻释放电子，电子可能在两板间振动C.从t=T/4 时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D.从t=3T/8 时刻释放电子，电子必将打到左极板上11、如图 11，带电量为q的负电荷，以初动能Ek从两平行板的正中央沿垂直于电场线图 7 图 9 t u U0-U0 o 2TT 图 10 图 6 2012 高中物理第 1、2 章 静电场电势能与电势差单元测试16 鲁科版选修3-1 3/6 方向进入平行板间的匀强电场，恰沿B板边缘飞出电场，且飞出时其动能变为2Ek，则 A、B两板间的电势差为 AqEk，A板电势高BqEk，B板电势高CqEk2，A板电势高DqEk2，B板电势高12、如图12 所示，水平固定的小圆盘A，其带电量为Q，电势为零，从盘心处O静止释放一质量为m、带电量十q 的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达圆盘中心竖直线上的b 点，而到圆盘中心竖直线上c 点时速度最大，由此可知Q 所形成的电场中，可确定的物理量是Ab 点场强Bc 点场强Cb 点电势Dc 点电势二、计算题（13 题 8 分，14 题 10 分，15 题 14 分，16 题 16 分，共 48 分计算题解答时要求写出必要的文字说明、公式，若只有最后答案而无演算过程的不得分）13、密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图13，设小油滴质量为m，调节两板间电势差为U，当小油滴悬浮不动时，测出两板间距离为d.求：小油滴的电荷量为多少?14、如图14 所示，在倾角37的斜面两端，垂直图 11 A B 图 13 O A b c 图 12 图 14 2012 高中物理第 1、2 章 静电场电势能与电势差单元测试16 鲁科版选修3-1 4/6 于斜面方向固定两个弹性板，两板相距2 米，质量 10 克，带电量110-7库仑的物体与斜面的摩擦系数为0.2，物体在斜面中点时速度大小为10 米/秒，物体在运动中与弹性板碰撞中机械能不损失，物体在运动中电量不变，若匀强电场场强E=2 106牛/库，求物体在斜面上通过的路程？（g=10 米/秒2）15、水平放置的平行板电容器，两板间的电压为2000V，一初动能为1000eV 的电子，从电容器边缘距两板等远处以v0沿水平方向进入电容器，飞出时恰好从一板的另一端边缘擦过。求：（1）电子飞出电场时的速度大小；（2）电子飞出电场时速度方向与水平方向的夹角。16、真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中，若将一个质量为 m，带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37(取 sin37=0.6，cos37=0.8）.现将该小球从电场中某点以初速度v0 竖直向上抛出。在小球运动过程中，试求：（1）小球受到的电场力的大小及方向；（2）小球从抛出点至最高点的过程中电场力做的功。1【解析】根据等量异种点电荷的电场线和等势面分布以及电场的迭加运算可知【答案】C 2012 高中物理第 1、2 章 静电场电势能与电势差单元测试16 鲁科版选修3-1 5/6【解析】由电势的a 高 b 低可知，电场线从 a 等势面指向b 等势面；而且由等势面的形状可知（等势面一定跟电场线垂直）电场强度左边强，右边弱因此bcabUU【答案】C【解析】由速度越来越大可知，动能增大，电势能减小，且由图中速度变化律可知，加速度越来越小，即电场力越来越小【答案】A【解析】由动能定理可知：0mghqUAB，qmgLUABsinA对电场力做正功，电势能减少，B错；若对匀强电场，因为dUEAB而d不确定，所以C错【答案】A【解析】由kdsC4和CQU，电量不变，可知A对【答案】A【解析】极板间电压U不变，两极板距离d 增大,所以场强E 减小故 F 变小a到 B板距离变大则a到 B板的电势差增大，而 B板接地，所以a变大，故B对【答案】B【解析】由动能定理：221mvqU得到动能均相同但 动量KmEP2，质量越大，动量越大，反冲也大故选B 【答案】B【解析】原来有：mgqE即mgdUq设转过角时（如图甲），则两极板距离为变cosddU保持不变，在竖直方向有：mgdUqdUqqEcoscoscos所以竖直方向合外力为零水平方向受到恒定的外力sinqE因此带电液滴P将水平向右的匀加速直线运动，B【答案】B 3【解析】从t=0 时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T/2，图 6 qEmg P 甲2012 高中物理第 1、2 章 静电场电势能与电势差单元测试16 鲁科版选修3-1 6/6 接着匀减速T/2，速度减小到零后，又开始向右匀加速T/2，接着匀减速T/2 直到打在右极板上电子不可能向左运动；如果两板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板上 从t=T/4 时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T/4，接着匀减速T/4，速度减小到零后，改为向左先匀加速T/4，接着匀减速T/4 即在两板间振动；如果两板间距离不够大，则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上从t=3T/8 时刻释放电子，如果两板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；如果第一次向右运动没有打在右极板上，那就一定会在第一次向左运动过程中打在左极板上选AC【答案】AC 14【解析】受力平衡可得：mgqEmgdUqUmgdq【答案】Umgd5【解析】NmgFfN016.037cosmgsin370=0.06N Eq=0.2N f+mgsin37 Eq故最后应停在紧靠上边弹性板处，由动能定理得：2210sin22mvfSLmgLEq解得：S=40m【答案】S=40 16、【解析】（1）F=Eq=mgtan37=mg43受力方向水平向右（2）到达最高点的过程竖直方向 v0=gt 水平方向vx=3gt/4=3v0/4 电场力做的功等于水平方向上动能的增加：W=Ek=20329mv