2019学年高中物理 第1章 静电场章末检测试卷 新人教版选修3-1.doc

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1、1第第 1 1 章章 静电场静电场章末检测试卷章末检测试卷( (一一) )(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.19 题为单选题，1014 题为多选题，全部选对得 4 分，有选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分)1.(2018山东济宁市高一下期末)关于电场强度的定义式E ，下面说法中正确的是( )F qA.q越大则E越小B.q为试探电荷的电荷量C.q为场源电荷的电荷量D.E的方向与试探电荷的受力方向相同答案 B2.(2018山东日照市高一下期末)近代物理学的理论和实验证实并发展了法拉第关于场的观点，电场已经被证明是客观存在的.

2、下列关于电场的说法，正确的是( )A.电场线与等势面处处相互垂直B.同一等势面上各点电场强度相同C.电场强度越小的地方，电势越低D.电场中电势降落的方向就是电场强度的方向答案 A3.两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为 17，相距为r.两者接触一下放回原来的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是( )A.37B.47C.97D.167答案 C解析 接触前，两小球之间的库仑力为Fk7k，接触后两者所带电荷量均为q7q r2q2 r2q3q，两小球之间的库仑力为Fk9k，故FF97，C 正确.7qq 23q3q r2q2 r24.(2018山东德州市高一下期末)

3、如图 1 所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点释放一个带负电粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是( )2图 1A.粒子将一直沿中垂线PO做单方向直线运动B.从P到O的过程中，加速度可能先变大再变小，速度越来越大C.整个运动过程中，粒子在O点时，加速度最大D.整个运动过程中，粒子的电势能一直增加答案 B5.(2018山东东营市高一下期末)如图 2 所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷.已知b点处的场强为

4、0，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )图 2A.kB.k2q R210q 9R2C.kD.k8q 9R29Qq 9R2答案 B6.如图 3 所示是由电源E、灵敏电流计 G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路，开关 S 闭合.在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a到b电流的是( )图 3A.在平行板电容器中插入电介质B.减小平行板电容器两极板间的距离C.减小平行板电容器两极板的正对面积D.增大平行板电容器两极板的正对面积答案 C解析 电容器保持和电源连接，电压U一定，在平行板电容器中插入电介质，由C3知电容增大，由C 知带电荷量增加，电容器充电，电路中有b到a方向的电流通rS 4

5、kdQ U过灵敏电流计，故 A 错误.减小平行板电容器两极板间的距离，由C知电容增大，rS 4kd由C 知带电荷量增加，电容器充电，电路中有b到a方向的电流通过灵敏电流计，故 BQ U错误.减小平行板电容器两极板的正对面积，由C知电容减小，由C 知带电荷量rS 4kdQ U减小，电容器放电，电路中有a到b方向的电流通过灵敏电流计，故 C 正确.同理 D 错误.7.如图 4 所示，一圆心为O、半径为R的圆中有两条互相垂直的直径AC和BD，电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，Q与O点的连线和OC间夹角为60.两个点电荷的连线与AC的交点为P，取无穷远处电势为零，则下列说法

6、正确的是( )图 4A.P点的场强为 0，电势也为 0B.A点电势低于C点电势C.点电荷q从A到C的过程中电势能先减小后增大D.点电荷q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能答案 D解析 Q在P点产生的场强方向向右，Q在P点产生的场强方向也向右，根据叠加原理可知P点的场强不为 0，故 A 错误.AC连线是等量异种点电荷电场中一条等势线，故A、C两点的电势相等，点电荷q从A到C的过程中电势能不变，故 B、C 错误.根据顺着电场线方向电势降低，结合电场线的分布情况可知，B点的电势高于D点电势，由电势能公式Epq分析可知：点电荷q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能，故 D 正确.8.如图 5

7、 所示为研究影响平行板电容器电容决定因素的实验装置，使电容器两极板上带有等量异种电荷，并在电容器间用绝缘丝线悬挂一带电铝球，下列说法正确的是( )图 5A.只将电容器b板向左平移，静电计指针的张角与丝线偏角均变小B.只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角与丝线偏角均变大4C.只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角与丝线偏角均变大D.只增加极板带电荷量，静电计指针的张角与丝线偏角均变大，表明电容增大答案 B59.在匀强电场中建立一直角坐标系，如图 6 所示.从坐标原点沿y轴前进 0.2m 到A点，电势降低了 10V，从坐标原点沿x轴前进 0.2m 到B点，电势升高了 10V，则匀强电22场

8、的场强大小和方向为( )图 6A.50V/m，方向BAB.50V/m，方向ABC.100V/m，方向BAD.100V/m，方向垂直AB斜向下答案 C解析 连接AB，由题意可知，AB中点C点电势应与坐标原点O相等，连线OC即为等势线，与等势线OC垂直的方向为电场的方向，沿电场线方向电势降低，故电场方向由BA，其大小E V/m100 V/m，选项 C 正确.U d10 210 22 0.210.如图 7 所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷Q和Q，x轴上的P点位于Q的右侧.下列判断正确的是( )图 7A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C

9、.若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能增大D.若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能减小答案 AC11.如图 8 所示，一个电场的电场线分布关于y轴对称，等腰直角三角形OPQ处于电场中，A为OQ中点，则下列说法中正确的是( )图 86A.Q点的电势比A点的电势低B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C.OA两点间的电势差大于AQ两点间的电势差D.在O点静止释放一个带正电粒子(不计重力)，该粒子将沿y轴正方向做匀变速直线运动答案 AC解析 因为沿着电场线的方向电势降低，所以Q点的电势低于A点的电势，选项 A 正确；将负电荷由O点移到P点，电场力做负功，选项 B 错误；由于OA之间的电场强度

10、大于AQ之间的电场强度，而OAAQ，故OA两点间的电势差大于AQ两点间的电势差，选项 C 正确；沿y轴正方向，电场线越来越疏，电场强度越来越小，故在O点静止释放的带正电粒子将沿y轴正方向做加速度越来越小的加速运动，选项 D 错误.12.如图 9 所示，电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两极板间的加速电场后飞出，不计重力及空气阻力的作用，则( )图 9A.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速度的增量相等D.它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等答案 BD解析 由于电荷量和质量相等，因此产生的加速度相等，初速度越大

11、的带电粒子经过电场所需的时间越短，A 错误；加速时间越短，则速度的变化量越小，C 错误；由于电场力做功与初速度及时间无关，因此电场力对各带电粒子做功相等，则它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等，动能的增加量也相等，B、D 正确.13.如图 10 所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行.其中a10V，c6V，d8V，则下列说法正确的是( )图 10A.b点电势b4VB.b点电势b8V7C.场强平行于ad方向D.场强垂直于bd向下答案 BD14.如图 11 甲所示，两平行金属板在真空中竖直放置，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乙所示.

12、电子原来静止在左极板小孔处.不计重力作用，下列说法中正确的是( )图 11A.从t0 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t0 时刻释放电子，电子可能在两板间做往复运动C.从t 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T 4D.从t时刻释放电子，电子必将打到左极板上3T 8答案 AC解析 从t0 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 ，接着匀减T 2速 ，速度减小到零后，又开始向右匀加速 ，接着匀减速 直到打在右极板上，电子不T 2T 2T 2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时刻释放电子，如果两板

13、间距离足够大，电子将向右先匀加速 ，接着匀减速 ，速度减小T 4T 4T 4到零后，改为向左再匀加速 ，接着匀减速 ，即在两板间做往复运动；如果两板间距离不T 4T 4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时刻释放电子，如3T 8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，那就一定会在向左运动过程中打在左极板上.选 A、C.二、计算题(本题共 4 小题，共 44 分)15.(8 分)(2018山东聊城市高一下期末)如图 12 所示，两平行金属板A、B间有一匀强电场，C、D为电场中的两点，且CD4cm，其连线的延长线与

14、金属板A成 30角.已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为4.81017J，元电荷e1.61019C.求：8图 12(1)C、D两点间的电势差UCD、匀强电场的场强大小E；(2)若选取A板的电势A0，C点距A板 1cm，电子在D点的电势能为多少？答案 (1)300V 1.5104V/m (2)7.21017J解析 (1)电子从C点移到D点UCDV300VWCD q4.8 1017 1.6 1019EV/m1.5104 V/mUCD dCDsin30300 4 102 0.5(2)UADEd1.51043102V450V由UADAD和A0 得D450V电子在D点的电势能为EpqD1.6101

15、9(450) J7.21017J.16.(10 分)如图 13 所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两极板间，距下极板 0.8cm，两极板间的电势差为 300V.如果两极板间电势差减小到 60V，则带电小球运动到极板上需多长时间？(g取 10m/s2，结果保留两位有效数字)图 13答案 4.5102s解析 取带电小球为研究对象，设它带的电荷量为q，则带电小球受重力mg和电场力qE的作用.当U1300V 时，小球受力平衡：mgqU1 d当U260V 时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：由Fma知：mgqmaU2 d又hat21 2由得：9ts2U1hU1U2g2 300 0.8 10

16、230060 104.5102s.17.(12 分)如图 14 所示，人体的细胞膜内外存在电势差(膜电位差)约U35mV(1mV103V)，细胞膜厚度约d7.0109m.细胞膜有选择的让钾或钠离子通过，以保持细胞内、外的电势差和渗透压.当一个一价的钠离子(电荷量q1.61019C，质量约为m4.01026kg)，从图中的A由静止开始运动到B(A、B为膜内、外上的两点)，细胞膜内的电场看做匀强电场，且电势关系为AB，求：图 14(1)它受到的电场力多大？(2)它到达B时的速度大小；(3)一价钠离子的电势能是增加还是减少？改变量大小是多少？答案 (1)8.01013N (2)200m/s7(3)电

17、势能减少 5.61021J解析 (1)膜内电场的电场强度为EU d钠离子所受电场力为FqEq1.61019N8.01013NU d35 103 7.0 109(2)钠离子从A到B的过程，由动能定理得qUmv21 2所以vm/s2qU m2 1.6 1019 35 103 4.0 1026200m/s7(3)由于电场力对钠离子做正功，故其电势能减少.EpqU1.6101935103J5.61021J.1018.(14 分)如图 15 所示，带电荷量为Q的正电荷固定在倾角为 30的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC的中点.现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为 ，静电力常量为k，求：g 4图 15(1)小球运动到B点时的加速度；(2)B和A两点间的电势差(用k、Q和L表示).答案 (1) ，方向沿斜面向上 (2)g 2kQ L解析 (1)由题意知，带电小球带正电，设带电小球的电荷量为q.带电小球在A点时由牛顿第二定律得：mgsin30kmaAQq L2带电小球在B点时由牛顿第二定律得：kmgsin30maBQqL22取立式解得：aB ，方向沿斜面向上.g 2(2)由A点到B点对小球运用动能定理得mgsin30 qUBA0L 2联立式解得 UBA.kQL