【教育资料】2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-1练习：第一章 静电场 章末检测(B)学习精品.pdf

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1、教育资源章末检测章末检测(B)(B)(时间：90 分钟满分：100 分)一、选择题（本题共 10 个小题，每小题 5 分，共 5 分）1如图 1 所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()图 1A两端的感应电荷越来越多B两端的感应电荷是同种电荷C两端的感应电荷是异种电荷D两端的感应电荷电荷量相等答案ACD解析由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球 P 慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近 P 的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离 P的一端带上了等量的负电荷导体离P 球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多

2、2同一直线上的三个点电荷 q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用已知 q1、q2间的距离是 q2、q3间的距离的 2 倍下列说法可能正确的是()Aq1、q3为正电荷，q2为负电荷 Bq1、q3为负电荷，q2为正电荷Cq1q2q33649Dq1q2q39436答案ABCFkQ3 电场强度的定义式为 E，点电荷的场强公式为E2，下列说法中正确的是()qrFAE 中的场强 E 是电荷 q 产生的qkQBE2中的场强 E 是电荷 Q 产生的rFCE 中的 F 表示单位正电荷的受力qFkQDE 和 E2都只对点电荷适用qr答案BF解析公式 E 是电场强度的定义式，适用

3、于任何电场，q 为试探电荷的电荷量，EqQk2仅适用于计算点电荷的场强，Q 为场源点电荷的电荷量r4下列说法中正确的是()A在电场中，电场强度大的点，电势必定高B电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化答案C教育资源教育资源解析电场中电势的高低具有相对意义，与零势能点的选择有关，因此电势与场强没有直接的联系，场强大的地方电势可能低，反之亦然，A 错；负电荷置于电势越高的地方，其具有的电势能反而越小，B 错；由 UEd 可知，距离相同时，场强大的地方电势差大，沿电场线方向电势降落快，C 正

4、确；带电粒子只受电场力作用，可以在一个等势面上做匀速圆周运动，如电子绕原子核的运动，此时电场力不做功，带电粒子的电势能不变，D 错5.如图 2 所示，质量为 m、带电荷量为 q 的粒子，以初速度 v0从 A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率 vB2v0，方向与电场的方向一致，则 A、B 两点的电势差为()图 22mv203mv0A.B.2qq22mv203mv0C.D.q2q答案C解析粒子在竖直方向做匀减速直线运动，则有2ghv20.12电场力做正功，重力做负功，使粒子的动能由 mv20变为 2mv0，则根据动能定理，有212Uqmgh2mv20 mv

5、0，22mv20解得，A、B 两点电势差应为.q6一带电粒子沿着图 3 中曲线 JK 穿过一匀强电场，a、b、c、d 为该电场的电势面，其中 abcd，若不计粒子受的重力，可以确定()图 3A该粒子带正电B该粒子带负电C从 J 到 K 粒子的电势能增加D粒子从 J 到 K 运动过程中的动能与电势能之和不变答案BD解析此题已知电场中的一簇等势面，并且知道各等势面电势的高低，可知电场线与等势面垂直，且指向左由粒子运动的轨迹知，粒子所受电场力的方向与电场线方向相反，所以粒子带负电，A 错，B 正确；粒子从 J 到 K 运动过程中，电场力做正功，所以电势能减小，C 错；只有电场力做功，动能与电势能之和

6、保持不变，D 对7.如图 4 所示，导体球A 与导体球壳 B 同心，原来都不带电，也不接地，设M、N 两点教育资源教育资源的场强大小为 EM和 EN，下列说法中正确的是()图 4A若使 A 带电，则 EM0，EN0B若使 B 带电，则 EM0，EN0C若使 A、B 两球分别带上等量异种电荷，则EM0，EN0D若使 A 球带电，B 球接地，则 EM0，EN0答案BC解析如果 A 带电，则会感应 B 内部带异种电荷，外部电性与 A 相同，那么 EM0，EN0；如果B 带电，电荷只分布在外表面E内0，因此B 正确；如果A、B 带等量异种电荷，A 与 B 的静电感应使 B 外表面恰好无电荷量，因此C

7、正确；D 是接地屏蔽，EM0，EN0.8如图 5 所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B 极板接地，A 极板带有电荷量Q，板间电场有一固定点P，若将 B 极板固定，A 极板下移一些，或者将A 极板固定，B 极板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是()图 5AA 极板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变BA 极板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高CB 极板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低DB 极板上移时，P 点的电场强度减小，P 点电势降低答案AC解析本题属于平行板电容器充电后与电源断开这一典型问题，该类问题的特点是：rSd1(1)Q 为常数；(2)C；(3

8、)U；(4)E.drSrS设电容器两极板 A 和 B 间的距离为 d，P 点与 B 极板间的距离为 d1.无论 A 极板下移，还是 B 极板上移，产生的结果都是电容器两极板A 和 B 间距离 d 减1小由于 E，与 d 无关，所以当两极板间d 减小时，电场强度E 的大小和方向都保持不rS变因为 P 点固定不动，当 A 极板下移时，P 点与 B 极板间的距离 d1保持不变，由 UPBEd1可知，P 点与 B 极板间的电势差 UPB保持不变，P 点的电势也不变但当B 板上移时，P 点与 B 板间的距离 d1减小，虽然E 保持不变，由UPBEd1可知，P 点与 B 板间的电势差UPB将减小，所以 P

9、 点的电势也降低则正确答案为A、C.教育资源教育资源9.如图 6 所示，一个质量为m、带电荷量为q 的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强v方向射入，当入射速度为 v 时，恰好穿过电场而不碰金属板要使粒子的入射速度变为 仍2能恰好穿过电场，则必须再使()图 611A粒子的电荷量变为原来的 B两板间电压减为原来的42C两板间距离变为原来的4 倍 D两板间距离变为原来的2 倍答案AD解析带电粒子在电场中做类平抛运动，即粒子做沿平行板方向上的匀速直线运动与垂直板方向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动 粒子恰好穿过电场时，它沿平行板的d方向发生位移 L 所用的时间与垂直板方向上发生位移 所用的时间相

10、等，设两板电压为U，2L则有vvmd2.当入射速度变为，它沿平行板的方向发生位移 L 所用的时间变为原来的 2Uq21倍，由上式可知，粒子的电荷量变为原来的 或两板间距离增为原来的 2 倍时，均可使粒子4d在与垂直板方向上发生位移 所用的时间变为原来的2 倍，从而保证粒子仍恰好穿过电场210.如图 7 所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b 与电源 E 相连，在距离两板等距离的 M 点有一个带电液滴处于静止状态若将b 板向上平移一小段距离，但仍在M 点下方，稳定后，下列说法中正确的是()图 7液滴将加速向下运动M 点电势升高带电液滴在 M 点的电势能增大在 b板移动前后两种情况下，若将液滴

11、从a 板移到 b 板，电场力做功相同ABCD答案B解析电容器与电源相连，电容器板间的电压不变，b 板向上平移一小段距离，由EU可知场强变大，液滴所受的电场力变大，液滴将加速向上运动；a、M 间的电势差增大，ad点电势为零，M 点电势降低；由于液滴带负电，带电液滴在M 点的电势能增大；在 b 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到 b 板，两板间的电势差不变，电场力做功相同二、填空题（本题共 2 个小题，满分 12 分）11.（6 分）如图 8 所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C 三个点，电荷q1108C，从 B 点移到 A 点时静电力做了 107J 的功；电荷 q2108C，

12、在 B 点的电势能比在 C 点时大 107J，那么：图 8(1)比较 A、B、C 三点的电势高低，由高到低的排序是_；(2)A、C 两点间的电势差是_V；教育资源教育资源(3)若设 B 点的电势为零，电荷 q2在 A 点的电势能是_J.答案(1)CBA(2)20(3)10712.（6 分）如图 9 所示，E 板上发射的电子初速度为零，两电源的电压分别为 45V、30V，A、B 两板上有小孔 OA、OB，则电子经过 OA、OB孔以及到达 C 板的动能分别为：EkA_eV，EkB_eV，EkC_eV.图 9答案454515解析在整个运动过程中，电子经历了两个电场作用，一个是E、A 之间的电场，使电

13、子向右加速，另一个是 B、C 之间的电场，使电子向右运动时减速；而A、B 之间是等势区域，没有静电力做功根据题目给出的条件，分析出电子在 EA、AB、BC 各段的运动情况，由于已知各段的电压，所以可以利用动能定理求出动能因A 点电势高于 E 点，所以电子在 E、A 间加速，静电力做正功，动能增加，由eUEkA0 得 EkA45eV.因为 A、B 间电势差为零，即 A、B 间无电场，所以电子在 A、B 间做匀速直线运动，故 EkBEkA45eV.因为 C 点电势低于 B 点电势，所以电子在 B、C 间做减速运动，即克服静电力做功，动能减少，由 eUEkBEkC得 EkCEkBeU(4530)eV

14、15eV.三、计算题（本题共 4 个小题，满分 38 分）13（8 分）半径相同的两金属小球A、B 带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，先后与 A、B 接触后移开(1)若 A、B 两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？(2)若 A、B 两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？答案(1)23(2)21解析(1)A、B 带同种电荷时，设电荷量为Q，C 与 A 接触后，由于形状相同，二者平1分电荷量，A、C 所带的电荷量均为 Q.C 与 B 接触后平分二者电荷量，则B、C 的电荷量均21 1313为(QQ)Q，A、B 最终的电荷量之比为(Q)(Q

15、)23.2 2424(2)A、B 带异种电荷时，设电荷量分别为 Q、Q，A、C 接触后，平分电荷量 Q，A、11 1C 的电荷量均变为 Q；C 再与 B 接触，平分二者的总电荷量，C、B 的电荷量均为(QQ)22 2教育资源教育资源111 Q.则 A、B 最终的电荷量之比为(Q)|Q|21.42414（8 分）有一个带电荷量 q3106C 的点电荷，从某电场中的A 点移到 B 点，电荷克服静电力做 6104J 的功，从 B 点移到 C 点，静电力对电荷做 9104J 的功，问：(1)AB、BC、CA 间电势差各为多少？(2)如以 B 点电势为零，则A、C 两点的电势各为多少？电荷在A、C 两点

16、的电势能各为多少？答案(1)200V300V100V(2)200V300V6104J9104J解析(1)方法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负|WAB|610|UAB|V200V6|q|310因负电荷从 A 移到 B 克服静电力做功，必是从高电势点移到低电势点，即 AB，UAB200V.|WBC|910|UBC|V300V6|q|310因负电荷从 B 移到 C 静电力做正功，必是从低电势点移到高电势点，即BC.UBC300VUCAUCBUBAUBC(UAB)300V200V100V.方法二：直接代入数值求解电荷由 A 移向 B 克服静电力做功即静电力做负功，WAB6104J4WAB610UA

17、BV200Vq3106444WBC910UBCV300Vq3106UCAUCBUBAUBC(UAB)300V200V100V.(2)若 B0，由UABAB得 AUAB200V，由UBCBC，得CBUBC0(300)V300V电荷在 A 点的电势能EpAqA3106200J6104J电荷在 C 点的电势能EpCqC3106300J9104J.15.（10 分）如图10 所示，匀强电场的电场线与AC 平行，把带电荷量108C 的负电荷从 A 移至 B 的过程中，电场力做功 6108J，AB 长 6cm，AB 与 AC 的夹角为 60.求：图 10(1)场强方向；(2)设 B 处电势为 1V，则 A

18、 处电势为多少；教育资源教育资源(3)A 处的场强大小；(4)电子在 A 点的电势能答案(1)场强方向 C 至 A(2)5V(3)200V/m(4)5eV解析(1)将负电荷从 A 移至 B，电场力做正功，所以电荷所受电场力方向沿A 至 C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷的受力方向相反，所以场强方向应为C 至 A 方向W610J(2)由 WqU 得：U6V，即 A、B 两点间电势差为 6V沿电场线方向8q10C电势降低，B 点电势高于 A 点电势UBA，B1V，ABU1V6V5V，即 A 点的电势为5V.(3)如图所示，由B 向 AC 作垂线交 AC 于 D，D 与 B 在同一等势面上UDAU

19、BAU1U6V，沿场强方向 A、B 两点间距离为 ABcos606cm 3cm0.03m，所以 E 200V/m.2d(4)电子在 A 点的电势能 EpqA(e)(5V)5eV.16.（12 分）如图11 所示，在绝缘水平面上，相距为L 的 A、B 两处分别固定着两个带电量相等的正电荷，a、b 是 AB 连线上的两点，其中 AaBbL/4，O 为 AB 连线的中点，一质量为 m、带电荷量为q 的小滑块(可以看作质点)以初动能 E0从 a 点出发，沿直线 AB向 b 点运动，其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的 n 倍(n1)，到达 b 点时动能恰好为零，小滑块最终停在O 点，求：图 11(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)O、b 两点间的电势差 UOb；(3)小滑块运动的总路程12nE02n1L2E0答案(1)(2)(3)mgL2q4解析(1)因为qAqB，a、b 以中点 O 对称，所以Uab0.滑块由 a 到 b 的过程，根L2E0据动能定理：qUabmg E0，所以.2mgL(2)对小滑块由 O 到 b 的过程，根据动能定理：教育资源8教育资源1mgLnE012nE04LqUObmg nE0，UOb.4q2q2n1E0(3)UaOUOb，小滑块从a点开始，最终停在O点，根据动能定理qUaOmgs2qE0，sqUaOE02n1L.mg4教育资源