高三物理第一轮复习电场单元测试　

1 / 7高三物理第一轮复习电场单元测试 （本试卷满分 100 分，考 试时间 90 分钟）班级 座号 姓名 一、选择题：（本题 11 题，每小题 4 分，共 44 分。在每小题， 给出的四个选项中,其中 17 只有一项符合题目要求，第 811 小题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得2分，有选错的得 0分。 ）（ ）1下列公式中，F 、 q、 E、 U、 r 和 d 分别表示静电力、电荷量、场强、电势差以及距离F k ，E k ，E ，UEd.下列说法正确的是q1q2r2 qr2 FqA它们都只对点电荷或点电荷的电场才成立B只对点电荷或点电荷的电场成立，只对匀强电场成立C只对点电荷成立， 对任何电场都成立，只对匀强电场才成立D只对点电荷成立， 对任何电场都成立（ ）2.带负电电荷的质点，仅在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c，已知质点的速率是递增的。关于 b 点电场强度 E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在 b 点的切线）（ ）3.如图所示，为一空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球 A 放入空腔中，当静电平衡时，图中 a、b、c 三点的场强 E 和电势 的关系是AE a Eb Ec， a b c BE a= Eb Ec， a = b cCE a = Eb = Ec， a = b = c DE a Ec Eb， a b c（ ）4.图中的虚线 a、b、c、d 表示匀强电场中的 4 个等势面两个带电粒子M、N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN 和 NQM 所示已知 M 是带正电的粒子则下列说法中正确的是AN 一定也带正电Ba 点的电势高于 b 点的电势， a 点的场强大于 b 点的场强C 带电粒子 N 的动能减小、电势能增大D带电粒子 N 的动能增大、电势能减小（ ）5水平地面上有一个倾角为 的斜面，其表面绝缘。另一个带正电的滑块放在斜面上，两物体均处于静止状态，如图所示。当加上水平向右的匀强电场后，滑块与斜面仍相对地面静止A. 滑块与斜面间的摩擦力一定变大B. 斜面体与地面间的摩擦力可能不变C. 滑块对斜面的压力一定变大D. 斜面体对地面的压力一定变大（ ）6.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为 q（q0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为 k0的轻质弹簧绝缘连接。当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为 l 已知静电力常量为 k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为A205qlB20lC2054kqlD205kl2 / 7（ ）7.如图，一质量为 m，带电量为 q 的粒子，以初速度 v0从 a 点竖直向上射入真空的、沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中的 b 点时，速率为 2v0方向与电场方向一致，则 a、b 两点的电势差是： A、 qmv20； B、 v203；C q20D、 v320（ ）8.如图所示，平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P 正好静止在极板正中间，现将 B 极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件不变。则在 B 极板移动的过程中A油滴将向下做匀加速运动 B电流计中电流由 a 流向 bC油滴运动的加速度逐渐变小 D极板带的电荷量减少（ ）9.如图，平行板电容器两个极板与水平地面成 2 角，在平行板间存在着匀强电场，直线 CD 是两板间一条垂直于板的直线，竖直线 EF 与 CD交于 O 点，一个带电小球沿着 FOD 的角平分线从 A 点经 O 点向 B 点做直线运动，重力加速度为 g则在此过程中，下列说法正确的是A小球可能带正电，也可能带负电B小球可能做匀加速直线运动C小球加速度大小为 gcosD小球重力势能的增加量等于电势能的增加量（ ） 10.如图所示，一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环，杆上套有带正电的小球，现使小球从 a 点由静止释放，并开始计时，后经过 b、c 两点，运动过程中的 v-t 图 如图乙所示下列说法正确的是A带电圆环在圆心处产生的场强为零Ba 点场强大于 b 点场强C电势差 caUD小球由 b 到 c 的过程中平均速度大于 0.55 ms（ ）11.质量为 m，电量为 q 的点电荷只受电场力作用沿圆弧 MN 做匀速圆周运动，若圆弧 MN 的弧长为 s，经过圆弧 M、N 两点的时间为 t，经过这两点的速度偏向角为 ，不考虑点电荷对周围电场的影响，则AM、N 两点的电势相等B点电荷 q 的加速度大小为 a=s/t2C该点电荷 q 所处的电场可能是两个等量同种点电荷所产生的D该电场的场强方向一定指向圆弧的圆心二、填空题（本题共 3 小题，共 12 分）12.如图所示，在 x 轴上，坐标为+1 的点上固定一个电量为 +4Q 的点电荷，在坐标原点 O 处固定一电量为Q 的点电荷。那么，在x 坐标上，电场强度方向沿x 方向的点所在的区域是 和 。13.如图所示，在匀强电场中，电场方向与竖直方向成 角质量为 m，电荷量为 q 的带负电的小球用细线系在竖直墙面上，静止时细线恰好水平，则场强的大小 E= ；剪断细线，小球从静止开始运动，经时间 t 小球电势能的变化量 Ep= 3 / 714.空间一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系 O-xyz， M、N、P 为电场中的三个点，M 点的坐标(0 ,a,0)，N 点的坐标为(a,0,0) )0,a，P 点的坐标为(a,a/2,a/2) 。已知电场方向平行于直线MN，M 点电势为 0，N 点电势为 4V，则把一个电荷量 q=10-5C 的正电荷从 P 移到 M,电场力做的功为 三、计算题（本题共 4 小题，共 44 分）15. （10 分）如图甲，在水平地面上固定一倾角为 的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为 E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为 k 的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为 m、带电量为 q（ q0） 的滑块从距离弹簧上端为 s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为 g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间 t（2）求滑块在沿斜面向下运动到速度最大的整个过程中，物快和弹簧组成的系统机械能变化量 E16. （10 分）如图所示，在绝缘水平面上的 O 点固定一正电荷，电荷量为 Q，在离 O 点高度为 r0的 A 处由静止释放一个带同种电荷、电荷量为 q 的液珠，液珠开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度 g.已知静电力常量为 k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力(1)求液珠开始运动瞬间所受静电力的大小和方向(2)求液珠运动速度最大时离 O 点的距离 h.(3)已知该液珠运动的最高点 B 点离 O 点的距离为 2r0，则当电荷量为 3q/2 的液珠仍从 A 处静止释放时，问能否运动到原来的最高点 B？若能，则此时经过 B 点的速度为多大？4 / 717. （11 分）一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个四分之一光滑圆弧轨道 AB 的底端等高对接，整个装置处在方向竖直向下的匀强电场中，匀强电场场强为 E=1105 N/C；如图所示。已知小车质量 M=0.15kg，长 L=2.06m，圆弧轨道半径 R=0.4m。现将一质量 m=0.05kg、电荷量为+q=5.010 -6 C 的小滑块，由轨道顶端 A 点无初速释放，滑块滑到 B 端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数 =0.15（小滑块在运动过程电荷量保持不变，取 g=10m/s2）试求：（1）滑块到达 B 端时，它对圆轨道的压力大小；（2）求出小车运动 1.5s 时，车右端距轨道 B 端的距离； （3）滑块与车面间由于摩擦而产生的内能。18. （13 分）如图 a 所示,真空室中电极 K 发出的电子（初速不计）经过 U0=1000V 的加速电场后,由小孔 S 沿两水平金属板 A、B 间的中心线射入.A、B 板长 L=0.20m,相距 d=0.020m,加在 A、B 两板间的电压 u 随时间 t 变化的 u-t 图线如图 b 所示.设 A、B 间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场.在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的.两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离 b=0.15 m,筒绕其竖直轴匀速转动,周期 T=0.20 秒筒的周长 s=0.20m,筒能接收到通过 A、B 板的全部电子（不计重力作用）.（1）以 t=0 时（见图 b,此时 u=0）电子打到圆筒记录纸上的点作为 xy 坐标系的原点,并取 y 轴竖直向上.试计算电子打到记录纸上的最高点的 y 坐标和 x 坐标. （2）在给出的坐标纸（图 c）上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线.E(c)5 / 71-7 CBDCCDC 8 BD 9 AD 10 ACD 11 ABC12 10x 13， 2tanmgmgqcos14、 510J15解析：本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有qE+mgsin=ma 210ats 联立可得sin01mgqEt （2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为 0x，则有0sikx 从静止释放到速度达到最大的过程中，由功能关系得联立可得16(1) 竖直向上 (2) r0 (3)能回到 B 点 2 gr0解析 (1)由库仑定律有 F 库 ；方向竖直向上(2)开始运动瞬间：F 库 2mg ；速度最大时：F 库 mg即 F库 F 库 ，所以 h r0.12 kQqh2 2(3)能回到 B 点液珠 q 从 A 处到 B 处由动能定律得 W 电 mgr 000液珠 q 从 A 处到 B 处由动能定律得 W电 mgr 0 mv 032 12 2B其中 W 电 U ABq，W 电 U AB q 解得 vB .32 gr0)sin()(00kqEmqExsqW)ikE6 / 717. 18 解:（1）计算电子打到记录纸上的最高点的坐标设 v0为电子沿 A、B 板的中心线射入电场时的初速度,则电子在中心线方向的运动为匀速运动,设电子穿过 A、B 板的时间为 t0,则l=v0t0 电子在垂直 A、B 板方向的运动为匀加速直线运动.对于恰能穿过 A、B 板的电子,在它通过时加在两板间的电压 uc 应满足联立 、式解得此电子从 A、B 板射出时沿 y 方向的分速度为7 / 7此后,此电子作匀速直线运动,它打在记录纸上的点最高,设纵坐标为 y,由图（1）可得由以上各式解得从题给的 u-t 图线可知,加于两板电压 u 的周期 T0=01