2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 單元評(píng)估 新人教版

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1、第六章 (本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！) 一、選擇題 1．(2009年寧波模擬)如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動(dòng)膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容器，當(dāng)振動(dòng)膜片在聲壓的作用下振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號(hào)就變成了電信號(hào)，則當(dāng)振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí) (　　) A．電容器電容值增大 B．電容器帶電荷量減小 C．電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)增大 D．電阻R上電流方向自左向右 【解析】　振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩極板間距減小，由C＝知C變大，A對(duì)；又由C＝，因電容式話筒始終與電源連接，U不變，故Q變大，B錯(cuò)；由

2、E＝知，d減小，E變大，C對(duì)；當(dāng)電容器電荷量變大時(shí)，由電源正負(fù)極知，電流方向自右向左流過(guò)電阻R，D錯(cuò)，故選A、C. 【答案】　AC 2．如圖所示，水平天花板下用長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來(lái)的兩個(gè)相同的帶電介質(zhì)小球a、b，左邊放一個(gè)帶正電的固定球＋Q時(shí)，兩懸球都保持豎直方向．下面說(shuō)法中正確的是 (　　) A．a(chǎn)球帶正電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大 B．a(chǎn)球帶負(fù)電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較小 C．a(chǎn)球帶負(fù)電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大 D．a(chǎn)球帶正電，b球帶負(fù)電，并且a球帶電荷量較小 【解析】　要使ab平衡，必須有a帶負(fù)電，b帶正電，且a球帶電較少，故應(yīng)選B.

3、 【答案】　B 3．AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電荷量分別為＋q和－q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對(duì)稱且距離等于圓的半徑，如圖所示．要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷Q (　　) A．應(yīng)放在A點(diǎn)，Q＝2q　　　 B．應(yīng)放在B點(diǎn)，Q＝－2q C．應(yīng)放在C點(diǎn)，Q＝－q D．應(yīng)放在D點(diǎn)，Q＝－q 【解析】　由平行四邊形定則得出＋q和－q在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)水平向右，大小等于其中一個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小．要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則應(yīng)在C點(diǎn)放一個(gè)電荷量Q＝－q的點(diǎn)電荷，故C選項(xiàng)正確． 【答案】　C 4．(200

4、9年安徽卷)在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示．若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)．粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中 (　　) A．先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng) B．先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì) C．電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大，后減小 D．電勢(shì)能先減小，后增大 【解析】　粒子在從b點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中雖然是先加速后減速，但不是勻變速，故A錯(cuò)；由等量同種電荷的電場(chǎng)線可知，從b點(diǎn)到d點(diǎn)電勢(shì)先升高后降低，故B不對(duì)；此過(guò)程中，粒子只受電場(chǎng)力作用，故其機(jī)械能和電勢(shì)能之和是不變的，故C錯(cuò)；粒

5、子在從b點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，電勢(shì)能先減少，后增加，故選D. 【答案】　D 5．某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢(shì)分別為φP和φQ，則 (　　) A．EP＞EQ，φP＞φQ　　　　 B．EP＞EQ，φP＜φQ C．EP＜EQ，φP＞φQ D．EP＜EQ，φP＜φQ 【解析】　P點(diǎn)處電場(chǎng)線分布的密集些，Q處電場(chǎng)線分布稀疏些，則EP＞EQ.圖中，電場(chǎng)線的方向是由P指向Q，根據(jù)順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)依次降落，有P點(diǎn)電勢(shì)大于Q點(diǎn)電勢(shì)． 【答案】　A 6．如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷

6、的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷．a(chǎn)、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，且在以帶負(fù)電小球?yàn)閳A心的同一豎直圓周上．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小圓環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，在小圓環(huán)由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．小圓環(huán)所受庫(kù)侖力的大小先增大后減小 B．小圓環(huán)的加速度先增大后減小 C．小圓環(huán)的動(dòng)能先增加后減少 D．小圓環(huán)與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢(shì)能先增加后減少 【解析】　庫(kù)侖力的大小先增大后減?。患铀俣认葴p小后增大；由動(dòng)能定理，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，因而動(dòng)能先增加后減少，電勢(shì)能先減少后增加． 【答案】　AC 7．如圖所示，a、

7、b、c為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，且b為ac的中點(diǎn)，a、c電勢(shì)分別為φa＝8 V，φc＝6 V．下列敘述正確的是 (　　) A．電場(chǎng)中b點(diǎn)的電勢(shì)一定是7 V B．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定大于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)Ec C．一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能一定減少 D．一正電荷運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，受到的電場(chǎng)力方向一定由b指向a 【解析】　由于題圖中只給出了一條電場(chǎng)線，不能說(shuō)明是否為勻強(qiáng)電場(chǎng)，只能說(shuō)b點(diǎn)的電勢(shì)在8 V和6 V之間，無(wú)法判斷b點(diǎn)的電勢(shì)具體為多大，不能判斷出a、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，A、B錯(cuò)誤；由a點(diǎn)電勢(shì)大于c點(diǎn)電勢(shì)可知電場(chǎng)線方向從a指向c，一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能一定減

8、小，C正確；一正電荷運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，受到的電場(chǎng)力方向一定由b指向c，D錯(cuò)誤． 【答案】　C 8．如圖所示，質(zhì)子、氘核和α粒子都沿平行板電容器兩板中線OO′方向垂直于電場(chǎng)線射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且都能射出電場(chǎng)，射出后都打在同一個(gè)熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)．若微粒打到熒光屏的先后不能分辨，則下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．若它們射入電場(chǎng)時(shí)的速度相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn) B．若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等，在熒光屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn) C．若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn) D．若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加速后射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn) 【解析

9、】　粒子打在熒光屏上的位置取決于它的側(cè)移量，側(cè)移量相同，打在熒光屏上的位置相同，而側(cè)移量y＝，所以粒子速度相同時(shí)，屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)，粒子動(dòng)量相同時(shí)，屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)；動(dòng)能相同時(shí)，屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)；而經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)從靜止加速后，再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，出電場(chǎng)時(shí)所有粒子側(cè)移量相同，屏上將出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)，故選D. 【答案】　D 9．一個(gè)半徑為R的絕緣光滑的圓環(huán)豎直放置在方向水平向右的、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可以沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng)，已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零，由此可知 (　　)

10、 A．小球在a點(diǎn)的加速度與在d點(diǎn)的加速度大小相等 B．小球在b點(diǎn)的機(jī)械能最大，在d點(diǎn)的機(jī)械能最小 C．小球在b點(diǎn)的機(jī)械能最小，在d點(diǎn)的機(jī)械能最大 D．小球在b點(diǎn)與在c點(diǎn)的速度大小相等 【答案】　AD 10．豎直放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個(gè)電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進(jìn)入板間電場(chǎng)，恰好從極板B邊緣射出電場(chǎng)，如圖所示，不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．兩電荷的電荷量可能相等 B．兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 C．兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等 D．兩電荷離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等 【解析】　帶電

11、粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿電場(chǎng)方向的勻加速運(yùn)動(dòng)與垂直電場(chǎng)方向的勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，所以兩電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等；B對(duì)；又因?yàn)閐＝at2，a＝，因?yàn)槠D(zhuǎn)量d不同，故a一定不同，C錯(cuò)．由a＝，因不知m的關(guān)系，q可能相等，也可能不相等，故A正確；當(dāng)q相等時(shí)，電荷從進(jìn)入到離開(kāi)，電場(chǎng)力做的功不同，由動(dòng)能定理可知，兩電荷離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能不相等，故正確答案為A、B. 【答案】　AB 二、非選擇題 11．如圖所示，一平行板電容器水平放置，板間距離為d，上極板開(kāi)有一小孔，質(zhì)量均為m，帶電荷量均為＋q的兩個(gè)帶電小球(視為質(zhì)點(diǎn))，其間用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)，已知d＝2L，今使下端小球

12、恰好位于小孔中，由靜止釋放，讓兩球豎直下落．當(dāng)下端的小球到達(dá)下極板時(shí)，速度剛好為零．試求： (1)兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度； (2)球運(yùn)動(dòng)中的最大速度． 【解析】　(1)兩球由靜止開(kāi)始下落到下端的小球到達(dá)下極板的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得： 2mgd－Eqd－Eq(d－L)＝0， 則有E＝4mg/3q. (2)兩球由靜止開(kāi)始下落至上端小球恰進(jìn)入小孔時(shí)小球達(dá)到最大速度， 此過(guò)程利用動(dòng)能定理得：2mgL－EqL＝， 則有v＝. 【答案】　(1)　(2) 12．如圖所示，空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小一定，第1秒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向如圖所示，θ＝37°，1 s后場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，一帶電質(zhì)點(diǎn)以某

13、一水平初速度從A點(diǎn)放出后恰沿x軸運(yùn)動(dòng)，1 s末到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)，若＝4.75 m，求第2秒末該質(zhì)點(diǎn)所處的位置坐標(biāo)．(g取10 m/s2) 【解析】　前1 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)． qEsin 37°＝ma qEcos 37°＝mg a＝gtan 37°＝10×＝7.5 m/s2 ＝v0t－at2，將＝4.75 m，t＝1 s，代入得 v0＝8.5 m/s vt＝v0－at＝8.5－7.5×1＝1 m/s 后1 s受力分析，在y方向qE－mg＝ma2 解得a2＝－g＝－g＝－g＝－10＝2.5 m/s y＝a2t′2＝×2.5×12＝1.25 m x＝vtt′＝1×

14、1＝1 m 則坐標(biāo)為(1,1.25)． 【答案】　(1,1.25) 13．如圖所示，水平放置的平行金屬板的N板接地，M板電勢(shì)為＋U，兩板間距離為d，d比兩板的長(zhǎng)度小很多，在兩板之間有一長(zhǎng)為2l的絕緣輕桿，可繞桿的水平固定軸O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，O為桿的中點(diǎn)，桿的兩端分別連著小球A和B，它們的質(zhì)量分別為2m和m，它們的帶電荷量分別為＋q和－q，當(dāng)桿由圖示水平位置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°到豎直位置時(shí)，已知重力加速度為g，求： (1)兩球的電勢(shì)能的變化； (2)兩球的總動(dòng)能； (3)桿對(duì)A球的作用力． 【解析】　(1)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)為：E＝ 電場(chǎng)力對(duì)兩球做的功為：WE＝2qEl＝

15、 電勢(shì)能的減少量為：|ΔE|＝. (2)重力對(duì)兩球做的功為：WG＝mgl 由動(dòng)能定理，有：WG＋WE＝Ek－0 解得：Ek＝mgl＋. (3)根據(jù)(2)問(wèn)，有：·2mv2＋mv2＝mgl＋ A球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律，有： F－2mg－＝2m 解得：F＝＋. 【答案】　(1)　(2)mgL＋　(3)＋ 14．如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d＝0.5 m，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1×10－2 kg、電荷量q＝4×10－5 C的帶電小球從兩極板上方A點(diǎn)以v0＝4 m/s的初速度水平拋出，A點(diǎn)距離兩板上端的高度h＝0.2 m，之后小球恰好從靠近M板上

16、端處進(jìn)入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/s2.設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)只存在于M、N之間．求： (1)兩極板間的電勢(shì)差； (2)小球由A到B所用總時(shí)間； (3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能． 【解析】　(1)設(shè)小球剛剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，豎直方向的速度為vy， 則vy＝＝2 m/s 設(shè)小球在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向與水平方向夾角為θ， 則tan θ＝＝＝ 所以E＝ U＝Ed＝＝ V＝2.5×103 V. (2)小球平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間為t1， 則gt＝h 所以t1＝＝0.2 s 進(jìn)入電場(chǎng)后，在水平方向上，a＝＝＝2g d＝v0t2＋at 所以t2＝0.1 s t＝t1＋t2＝0.3 s (或設(shè)B點(diǎn)到極板上端的距離為L(zhǎng)， 則L＝d·tan θ 在豎直方向上：h＋L＝gt2 所以t＝0.3 s)． (3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的水平速度v1＝v0＋at2＝6 m/s 豎直分速度v2＝vy＋gt2＝3 m/s 所以EkB＝mv＝m(v＋v)＝0.225 J 或從A到B由動(dòng)能定理知： mg(h＋L)＋qE·d＝mv－mv 所以mv＝0.225 J. 【答案】　(1)2.5×103 V　(2)0.3 s　(3)0.225 J