物理选修3-1第一章静电场章末检测44182.pdf

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1、 章末检测（A）(时间：90 分钟，满分：100 分)一、选择题(51260 分)1电荷从静止开始只在电场力作用下的运动(最初阶段的运动)，则电荷()A总是从电势高的地方移到电势低的地方 B总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方 C总是从电势能大的地方移到电势能小的地方 D总是从电势能小的地方移到电势能大的地方 答案 C 2如图 1 所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b 两带电粒子从电场中的 O 点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则()图 1 Aa 一定带正电，b 一定带负电 Ba 加速度减小，b 加速度增大 Ca 电势能减小，b 电势能增大 Da

2、和 b 的动能一定都增大 答案 BD 解析 由于不知道电场线的方向，故无法判断粒子带电性质，A 项错误；但可以判断左方场强大于右方的场强，故 a 加速度减小，b 加速度增大，B 项正确；电场力对两粒子均做正功，故电势能均减小，动能都增大，C 项错误，D 项正确 3电场中有一点 P，下列说法中正确的有()A若放在 P 点的电荷的电荷量减半，则 P 点的场强减半 B若 P 点没有试探电荷，则 P 点场强为零 CP 点的场强越大，则同一电荷在 P 点受到的电场力越大 DP 点的场强方向为放在该点的电荷所受电场力的方向 答案 C 4.如图 2 所示，MN 是一负点电荷产生的电场中的一条电场线一个带正电

3、的粒子(不计重力)从 a 到 b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示下列结论正确的是()图 2 A带电粒子从 a 到 b 过程中动能逐渐减小 B负点电荷一定位于 M 点左侧 C带电粒子在 a 点时具有的电势能大于在 b 点时具有的电势能 D带电粒子在 a 点的加速度小于在 b 点的加速度 答案 CD 解析 本题考查电场力、电势能 由粒子运动的轨迹可知，带电粒子受到的电场力向右，电场力对带电粒子做正功，带电粒子的电势能减小，动能逐渐增大，负电荷一定在 N 侧，带电粒子在 a点受到的电场力小于 b 点的电场力，所以在 a 点的加速度小于在b 点的加速度，C、D 项正确 5.如图 3 中虚线为匀强电

4、场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子 M、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将 M、N 从虚线上的 O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点 a、b、c 为实线与虚线的交点，已知 O 点电势高于 c 点电势若不计重力，则()图 3 AM 带负电荷，N 带正电荷 BN 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同 CN 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功 DM 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零 答案 BD 解析 由 O 点电势高于 c 点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知 N 粒子所受电场

5、力方向向上，M 粒子所受电场力方向向下，故 M 粒子带正电、N粒子带负电，A 错误N 粒子从 O 点运动到 a 点，电场力做正功M 粒子从 O 点运动至 c点电场力也做正功因为 UaOUOc，且 M、N 粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知 B 正确因 O 点电势低于 a 点电势，且 N 粒子带负电，故 N 粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C 错误O、b 两点位于同一等势线上，D 正确 6.如图 4 所示是两个等量异种点电荷，周围有 1、2、3、4、5、6 各点，其中 1、2 之间距离与 2、3 之间距离相等，2、5 之间距离与 2、6 之间距离相等两条虚线互相垂直且平分，那么关

6、于各点电场强度和电势的叙述正确的是()图 4 A1、3 两点电场强度相同 B5、6 两点电场强度相同 C4、5 两点电势相同 D1、3 两点电势相同 答案 ABC 解析 两个等量异种点电荷的中垂线是等势线，所以 2、4、5、6 的电势相等，C 正确；顺着电场线的方向电势降低，1、3 电势不相等，D 错误；1、2 之间距离与 2、3 之间距离相等，由场强的矢量合成可以知道 1、3 两点电场强度相同，A 正确；2、5 之间距离与 2、6之间距离相等，由场强的矢量合成得 5、6 两点电场强度相同，B 正确 7.如图 5 所示，真空中 O 点有一点电荷，在它产生的电场中有 a、b 两点，a 点的场强大

7、小为 Ea，方向与 ab 连线成 60角，b 点的场强大小为 Eb，方向与 ab 连线成 30角 关于 a、b 两点场强 Ea、Eb及电势 a、b的关系，正确的是()图 5 AEa3Eb，ab BEa3Eb，ab CEaEb3，ab DEa 3Eb，ab 答案 B 解析 点电荷所形成的电场强度为 EkQr2，又由题图可知 ratan 60rb，所以 Ea3Eb.点电荷所形成的等势面是以点电荷为球心的球面，从 a、b 两点的场强方向可知此点电荷为负电荷，所以 aECx，EOx0，故 A 对，C 错根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知 EBx沿 x 轴负方向，B项错负电荷在正 x 轴上受电场

8、力沿 x 轴负向，在负 x 轴上受电场力沿 x 轴正向，故可判断负电荷从 B 移到 C 的过程中，电场力先做正功后做负功，D 项正确 11.如图 9 所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N 为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度 vM经过 M 点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度 vN折回 N 点，则()图 9 A粒子受电场力的方向一定由 M 指向 N B粒子在 M 点的速度一定比在 N 点的大 C粒子在 M 点的电势能一定比在 N 点的大 D电场中 M 点的电势一定高于 N 点的电势 答案 B 解析 两平行金属板间的电场为匀强电场

9、带电粒子先向下运动又折回说明粒子先向下做匀减速运动，折回后向上做匀加速运动整个过程具有对称性，由此可知 B 项正确 12.如图 10 所示，三个质量相同，带电荷量分别为q、q 和 0 的小液滴 a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中()图 10 A电场力对液滴 a、b 做的功相同 B三者动能的增量相同 C液滴 a 电势能的增加量等于液滴 b 电势能的减小量 D重力对三者做的功相同 答案 AD 解析 此题考查带电粒子在电场中的受力运动及能量变化规律，因 a、b 带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能增加量相同，A 对，C

10、错；c 不带电，不受电场力作用，由动能定理，三者动能增量不同，B 错；a、b、c 三者穿出电场时，由 WGmgh 知，重力对三者做功相同，D 对 二、计算题(1010101040 分)13.如图 11 所示，P、Q 两金属板间的电势差为 50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离 d10 cm，其中 Q 板接地，两板间的 A 点距 P 板 4 cm，求：图 11 (1)P 板及 A 点的电势(2)保持两板间的电势差不变，将 Q 板向左平移 5 cm，则 A 点的电势将变为多少？答案(1)50 V 30 V(2)10 V 解析(1)UPQPQ50 V，AUPQdd1500.10.06

11、V30 V因 Q 板接地，故 P 点电势 P50 V.(2)AUPQdd2500.500.01 V10 V.14.在一个点电荷 Q 的电场中，Ox 坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上 A、B 两点的坐标分别为 2.0 m 和 5.0 m已知放在 A、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟 x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图 12 所示中的直线 A、B 所示，放在 A 点的电荷带正电，放在 B 点的电荷带负电求：图 12(1)B 点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷 Q 的电性，并确定点电荷 Q 的位置坐标 答案(1)2.5 N/C 沿 x 轴的负方向(2

12、)负电 2.6 m 解析(1)由题图可得 B 点电场强度的大小 EBFq2.5 N/C.因 B 点的试探电荷带负电，而受力指向 x 轴的正方向，故 B 点场强的方向沿 x 轴的负方向(2)因 A 点的正电荷受力和 B 点的负电荷受力均指向 x 轴的正方向，故点电荷 Q 位于 A、B 两点之间，带负电 设点电荷 Q 的坐标为 x，则 EAkQx22，EBkQ5x2.由题图可得 EA40 N/C，解得 x2.6 m.15.如图13所示，带负电的小球静止在水平位置的平行板电容器两板间，距下板0.8 cm，两板间的电势差为 300 V如果两板间电势差减小到 60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？

13、图 13 答案 4.5102 s 解析 取带电小球为研究对象，设它带电荷量为 q，则带电小球受重力 mg 和电场力 qE的作用 当 U1300 V 时，小球平衡：mgqU1d 当 U260 V 时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：mgqU2dma 又 h12at2 由得：t2U1hU1U2g20.81023003006010 s4.5102 s 16.如图 14 所示，两块竖直放置的平行金属板 A、B，板距 d0.04 m，两板间的电压U400 V，板间有一匀强电场在 A、B 两板上端连线的中点 Q 的正上方，距 Q 为 h1.25 m 的 P 点处有一带正电的小球，已知小球的质量 m510

14、6 kg，电荷量 q5108 C设A、B 板足够长，g 取 10 m/s2.试求：图 14(1)带正电的小球从 P 点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰；(2)相碰时，离金属板上端的距离多大 答案(1)0.52 s(2)0.102 m 解析(1)设小球从 P 到 Q 需时间 t1，由 h12gt21得 t12hg21.2510 s0.5 s，小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度 a，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间 t2.应有 qEma，EUd，d212at22，以上三式联立，得 t2dmqU0.0451065108400 s0.02 s，运动总时间 tt1t20.5 s0.02 s0.52 s.(2)小球由 P 点开始在竖直方向上始终做自由落体运动，在时间 t 内的位移为 y12gt21210(0.52)2 m1.352 m.相碰时，与金属板上端的距离为 syh1.352 m1.25 m0.102 m.