（京津瓊魯專用）2018-2019學年高中物理 第1章 靜電場章末檢測試卷 新人教版選修3-1.doc

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第1章 靜電場 章末檢測試卷(一) (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共14小題，每小題4分，共56分.1～9題為單選題，10～14題為多選題，全部選對得4分，有選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1.(2018山東濟寧市高一下期末)關于電場強度的定義式E＝，下面說法中正確的是(　　) A.q越大則E越小 B.q為試探電荷的電荷量 C.q為場源電荷的電荷量 D.E的方向與試探電荷的受力方向相同 答案　B 2.(2018山東日照市高一下期末)近代物理學的理論和實驗證實并發(fā)展了法拉第關于場的觀點，電場已經(jīng)被證明是客觀存在的.下列關于電場的說法，正確的是(　　) A.電場線與等勢面處處相互垂直 B.同一等勢面上各點電場強度相同 C.電場強度越小的地方，電勢越低 D.電場中電勢降落的方向就是電場強度的方向 答案　A 3.兩個完全相同的金屬球A和B帶電荷量之比為1∶7，相距為r.兩者接觸一下放回原來的位置，若兩電荷原來帶異種電荷，則后來兩小球之間的庫侖力大小與原來之比是(　　) A.3∶7 B.4∶7 C.9∶7 D.16∶7 答案　C 解析　接觸前，兩小球之間的庫侖力為F＝k＝7k，接觸后兩者所帶電荷量均為q′＝＝3q，兩小球之間的庫侖力為F′＝k＝9k，故F′∶F＝9∶7，C正確. 4.(2018山東德州市高一下期末)如圖1所示，M、N為兩個固定的等量同種正電荷，在其連線的中垂線上的P點釋放一個帶負電粒子，僅在電場力作用下由靜止開始運動，下列說法中正確的是(　　) 圖1 A.粒子將一直沿中垂線PO做單方向直線運動 B.從P到O的過程中，加速度可能先變大再變小，速度越來越大 C.整個運動過程中，粒子在O點時，加速度最大 D.整個運動過程中，粒子的電勢能一直增加 答案　B 5.(2018山東東營市高一下期末)如圖2所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q(q>0)的固定點電荷.已知b點處的場強為0，則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)(　　) 圖2 A.k B.k C.k D.k 答案　B 6.如圖3所示是由電源E、靈敏電流計G、滑動變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開關S閉合.在下列四個過程中，靈敏電流計中有方向由a到b電流的是(　　) 圖3 A.在平行板電容器中插入電介質(zhì) B.減小平行板電容器兩極板間的距離 C.減小平行板電容器兩極板的正對面積 D.增大平行板電容器兩極板的正對面積 答案　C 解析　電容器保持和電源連接，電壓U一定，在平行板電容器中插入電介質(zhì)，由C＝知電容增大，由C＝知帶電荷量增加，電容器充電，電路中有b到a方向的電流通過靈敏電流計，故A錯誤.減小平行板電容器兩極板間的距離，由C＝知電容增大，由C＝知帶電荷量增加，電容器充電，電路中有b到a方向的電流通過靈敏電流計，故B錯誤.減小平行板電容器兩極板的正對面積，由C＝知電容減小，由C＝知帶電荷量減小，電容器放電，電路中有a到b方向的電流通過靈敏電流計，故C正確.同理D錯誤. 7.如圖4所示，一圓心為O、半徑為R的圓中有兩條互相垂直的直徑AC和BD，電荷量均為Q的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關于AC對稱，＋Q與O點的連線和OC間夾角為60.兩個點電荷的連線與AC的交點為P，取無窮遠處電勢為零，則下列說法正確的是(　　) 圖4 A.P點的場強為0，電勢也為0 B.A點電勢低于C點電勢 C.點電荷＋q從A到C的過程中電勢能先減小后增大 D.點電荷－q在B點具有的電勢能小于在D點具有的電勢能 答案　D 解析　＋Q在P點產(chǎn)生的場強方向向右，－Q在P點產(chǎn)生的場強方向也向右，根據(jù)疊加原理可知P點的場強不為0，故A錯誤.AC連線是等量異種點電荷電場中一條等勢線，故A、C兩點的電勢相等，點電荷＋q從A到C的過程中電勢能不變，故B、C錯誤.根據(jù)順著電場線方向電勢降低，結合電場線的分布情況可知，B點的電勢高于D點電勢，由電勢能公式Ep＝qφ分析可知：點電荷－q在B點具有的電勢能小于在D點具有的電勢能，故D正確. 8.如圖5所示為研究影響平行板電容器電容決定因素的實驗裝置，使電容器兩極板上帶有等量異種電荷，并在電容器間用絕緣絲線懸掛一帶電鋁球，下列說法正確的是(　　) 圖5 A.只將電容器b板向左平移，靜電計指針的張角與絲線偏角均變小 B.只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角與絲線偏角均變大 C.只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角與絲線偏角均變大 D.只增加極板帶電荷量，靜電計指針的張角與絲線偏角均變大，表明電容增大 答案　B 9.在勻強電場中建立一直角坐標系，如圖6所示.從坐標原點沿＋y軸前進0.2m到A點，電勢降低了10V，從坐標原點沿＋x軸前進0.2m到B點，電勢升高了10V，則勻強電場的場強大小和方向為(　　) 圖6 A.50V/m，方向B→A B.50V/m，方向A→B C.100V/m，方向B→A D.100V/m，方向垂直AB斜向下 答案　C 解析　連接AB，由題意可知，AB中點C點電勢應與坐標原點O相等，連線OC即為等勢線，與等勢線OC垂直的方向為電場的方向，沿電場線方向電勢降低，故電場方向由B→A，其大小E＝＝V/m＝100 V/m，選項C正確. 10.如圖7所示，在x軸上關于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷＋Q和－Q，x軸上的P點位于－Q的右側.下列判斷正確的是(　　) 圖7 A.在x軸上還有一點與P點電場強度相同 B.在x軸上還有兩點與P點電場強度相同 C.若將一試探電荷＋q從P點移至O點，電勢能增大 D.若將一試探電荷＋q從P點移至O點，電勢能減小 答案　AC 11.如圖8所示，一個電場的電場線分布關于y軸對稱，等腰直角三角形OPQ處于電場中，A為OQ中點，則下列說法中正確的是(　　) 圖8 A.Q點的電勢比A點的電勢低 B.將負電荷由O點移動到P點，電場力做正功 C.OA兩點間的電勢差大于AQ兩點間的電勢差 D.在O點靜止釋放一個帶正電粒子(不計重力)，該粒子將沿y軸正方向做勻變速直線運動 答案　AC 解析　因為沿著電場線的方向電勢降低，所以Q點的電勢低于A點的電勢，選項A正確；將負電荷由O點移到P點，電場力做負功，選項B錯誤；由于OA之間的電場強度大于AQ之間的電場強度，而OA＝AQ，故OA兩點間的電勢差大于AQ兩點間的電勢差，選項C正確；沿y軸正方向，電場線越來越疏，電場強度越來越小，故在O點靜止釋放的帶正電粒子將沿y軸正方向做加速度越來越小的加速運動，選項D錯誤. 12.如圖9所示，電荷量和質(zhì)量都相同的帶正電粒子以不同的初速度通過A、B兩極板間的加速電場后飛出，不計重力及空氣阻力的作用，則(　　) 圖9 A.它們通過加速電場所需的時間相等 B.它們通過加速電場過程中動能的增量相等 C.它們通過加速電場過程中速度的增量相等 D.它們通過加速電場過程中電勢能的減少量相等 答案　BD 解析　由于電荷量和質(zhì)量相等，因此產(chǎn)生的加速度相等，初速度越大的帶電粒子經(jīng)過電場所需的時間越短，A錯誤；加速時間越短，則速度的變化量越小，C錯誤；由于電場力做功與初速度及時間無關，因此電場力對各帶電粒子做功相等，則它們通過加速電場的過程中電勢能的減少量相等，動能的增加量也相等，B、D正確. 13.如圖10所示，勻強電場中有一平行四邊形abcd，且平行四邊形所在平面與場強方向平行.其中φa＝10V，φc＝6V，φd＝8V，則下列說法正確的是(　　) 圖10 A.b點電勢φb＝4V B.b點電勢φb＝8V C.場強平行于ad方向 D.場強垂直于bd向下 答案　BD 14.如圖11甲所示，兩平行金屬板在真空中豎直放置，左極板接地，中間有小孔.右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.電子原來靜止在左極板小孔處.不計重力作用，下列說法中正確的是(　　) 圖11 A.從t＝0時刻釋放電子，電子將始終向右運動，直到打到右極板上 B.從t＝0時刻釋放電子，電子可能在兩板間做往復運動 C.從t＝時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動，也可能打到右極板上 D.從t＝時刻釋放電子，電子必將打到左極板上 答案　AC 解析　從t＝0時刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速，接著勻減速，速度減小到零后，又開始向右勻加速，接著勻減速……直到打在右極板上，電子不可能向左運動；如果兩板間距離不夠大，電子也始終向右運動，直到打到右極板上.從t＝時刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速，接著勻減速，速度減小到零后，改為向左再勻加速，接著勻減速，即在兩板間做往復運動；如果兩板間距離不夠大，則電子在第一次向右運動過程中就有可能打在右極板上.從t＝時刻釋放電子，如果兩板間距離不夠大，電子將在第一次向右運動過程中就打在右極板上；如果第一次向右運動沒有打在右極板上，那就一定會在向左運動過程中打在左極板上.選A、C. 二、計算題(本題共4小題，共44分) 15.(8分)(2018山東聊城市高一下期末)如圖12所示，兩平行金屬板A、B間有一勻強電場，C、D為電場中的兩點，且CD＝4cm，其連線的延長線與金屬板A成30角.已知電子從C點移到D點的過程中電場力做功為－4.810－17J，元電荷e＝1.610－19C.求： 圖12 (1)C、D兩點間的電勢差UCD、勻強電場的場強大小E； (2)若選取A板的電勢φA＝0，C點距A板1cm，電子在D點的電勢能為多少？ 答案　(1)300V　1.5104V/m　(2)7.210－17J 解析　(1)電子從C點移到D點 UCD＝＝V＝300V E＝＝V/m＝1.5104 V/m (2)UAD＝Ed＝1.5104310－2V＝450V 由UAD＝φA－φD和φA＝0得 φD＝－450V 電子在D點的電勢能為Ep＝qφD＝－1.610－19(－450) J＝7.210－17J. 16.(10分)如圖13所示，帶負電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩極板間，距下極板0.8cm，兩極板間的電勢差為300V.如果兩極板間電勢差減小到60V，則帶電小球運動到極板上需多長時間？(g取10m/s2，結果保留兩位有效數(shù)字) 圖13 答案　4.510－2s 解析　取帶電小球為研究對象，設它帶的電荷量為q，則帶電小球受重力mg和電場力qE的作用. 當U1＝300V時，小球受力平衡： mg＝q ① 當U2＝60V時，帶電小球向下極板做勻加速直線運動： 由F＝ma知：mg－q＝ma ② 又h＝at2 ③ 由①②③得： t＝＝s ≈4.510－2s. 17.(12分)如圖14所示，人體的細胞膜內(nèi)外存在電勢差(膜電位差)約U＝35mV(1mV＝10－3V)，細胞膜厚度約d＝7.010－9m.細胞膜有選擇的讓鉀或鈉離子通過，以保持細胞內(nèi)、外的電勢差和滲透壓.當一個一價的鈉離子(電荷量q＝1.610－19C，質(zhì)量約為m＝4.010－26kg)，從圖中的A由靜止開始運動到B(A、B為膜內(nèi)、外上的兩點)，細胞膜內(nèi)的電場看做勻強電場，且電勢關系為φA>φB，求： 圖14 (1)它受到的電場力多大？ (2)它到達B時的速度大?。? (3)一價鈉離子的電勢能是增加還是減少？改變量大小是多少？ 答案　(1)8.010－13N　(2)200m/s (3)電勢能減少　5.610－21J 解析　(1)膜內(nèi)電場的電場強度為E＝ 鈉離子所受電場力為 F＝qE＝q＝1.610－19N＝8.010－13N (2)鈉離子從A到B的過程，由動能定理得 qU＝mv2 所以v＝＝m/s ＝200m/s (3)由于電場力對鈉離子做正功，故其電勢能減少. ΔEp＝qU＝1.610－193510－3J＝5.610－21J. 18.(14分)如圖15所示，帶電荷量為Q的正電荷固定在傾角為30的光滑絕緣斜面底部的C點，斜面上有A、B兩點，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC的中點.現(xiàn)將一帶電小球從A點由靜止釋放，當帶電小球運動到B點時速度正好又為零，已知帶電小球在A點處的加速度大小為，靜電力常量為k，求： 圖15 (1)小球運動到B點時的加速度； (2)B和A兩點間的電勢差(用k、Q和L表示). 答案　(1)，方向沿斜面向上　(2) 解析　(1)由題意知，帶電小球帶正電，設帶電小球的電荷量為q. 帶電小球在A點時由牛頓第二定律得： mgsin30－k＝maA ① 帶電小球在B點時由牛頓第二定律得： k－mgsin30＝maB ② 取立①②式解得：aB＝，方向沿斜面向上. ③ (2)由A點到B點對小球運用動能定理得 mgsin30－qUBA＝0 ④ 聯(lián)立①④式解得UBA＝.