20182019学年粤教版高中物理选修11 第一章 电与磁 单元测试

2019-2019学年粤教版高中物理选修1-1 第一章 电与磁 单元测试一、单选题1.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中=为平面上单位面积所带的电荷量，为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电荷量为Q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为A.和B.和C.和D.和2.一块磁铁从高出掉到地上，虽然没有断，但磁性变弱了，这是因为 （ ） A.磁铁被磁化了B.磁铁因剧烈震动而退磁了C.磁铁是非磁性物质D.磁铁是软磁性材料3.如图所示，小磁针的正上方平行放置一根直导线，当导线中通过图示方向的电流时，小磁针将（ ）A.转动，N极转向读者B.转动，S极转向读者C.不转动D.N极向上转，S极向下转4.一段长0.2m、通有2.5A电流的直导线，在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（ ） A.如果B=2 T，F一定是1 NB.如果F=0，B也一定为零C.如果B=4 T，F有可能是l ND.如果F有最大值，通电导线一定与B平行5.关于电场，下面说法正确的是（ ） A.在点电荷附近一点，如果没有放检验电荷，则这一点的电场强度为零B.电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的电场强度也一定很大C.以一个点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度大小都相同D.如果把点电荷放在一电场中，由静止状态释放，此电荷一定沿电场线运动6.如图所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法中正确的是（ ）A.导体P的a端带正电荷，b端不带电B.导体P的a端不带电荷，b端带负电荷C.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等D.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量7.在等边三角形的三个顶点a. b. c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示。过c点的导线所受安培力的方向（）A.与ab边平行，竖直向上B.与ab边垂直，指向左边C.与ab边平行，竖直向下D.与ab边垂直，指向右边8.如下四个电场分布图中，A、B两点的电场强度相同的是（ ） A.B.C.D.9.两个完全相同的金属球A和B带电量之比为17 ，相距为r 。两者接触一下放回原来的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是（） A.47B.37C.97D.16710.如图，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中B的电量分别为q1和q2 ， 分别为30和45则 为（ ）A.2B.3C.2 D.3 二、多选题11.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好下列关于棒的速度v，加速度a、摩擦力f随时间t变化的关系图像，可能正确的是（ ）A.B.C.D.12.如图所示，光滑绝缘的水平面内存在场强为E的匀强电场，长度为L绝缘光滑的挡板AC与电场方向夹角为30现有质量相等、电荷量均为Q的甲、乙两个带电体从A处出发，甲由静止释放，沿AC边无摩擦滑动，乙垂直于电场方向以一定的初速度运动，甲、乙两个带电体都通过C处则甲、乙两个带电体（ ）A.发生的位移相等B.通过C处的速度相等C.电势能减少量都为 D.从A运动到C时间之比为 13.在匀强电场中有相距d=2cm的a、b两点，电势差Uab=50V，则匀强电场的电场强度可能为（ ） A.E=1103 V/mB.E=2103 V/mC.E=3103 V/mD.E=4103 V/m三、填空题14.电荷间存在相互作用，同种电荷相互_（填“排斥”或“吸引”），异种电荷相互_（填“排斥”或“吸引”） 15.如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线两电子分别从a、b两点运动到c点设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb ， a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb ， 则Wa=Wb ， EaEb _（判断对错）16.将长为1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放入B0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为_ N。四、解答题17.如图所示，带电荷量分别为 和 的两点电荷A、B ， 相距L ， 求在何处放一个什么性质的电荷，才可以使三个电荷都处于平衡状态？五、综合题18.如图所示，把质量为 克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为 的正电小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为 ， 取 ， 求：（1）小球A带正电还是负电？ （2）此时小球A受到的库仑力大小和方向？ （3）小球A带的电量 ？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】由公式，正负极板都有磁场，有场强的叠加可得,电场力,故选D。【分析】给出新内容需要考生联系学过的物理知识，理解然后运用，这样的注意对称性的应用。2.【答案】B 【解析】【分析】有磁性的原子或分子按顺序排列，从高处掉到地上的震动打乱了顺序，磁性就减弱了。B正确。【点评】做本题的关键是能够用安培分子电流假说解释消磁，磁化现象3.【答案】B 【解析】【分析】当导线中通过图示方向的电流时，根据安培定则判断可知，小磁针所在处磁场方向垂直纸面向里，小磁针N受力向里，S极受力向外，则小磁针N极转向里，S极转向读者。故选B【点评】当导线中通过图示方向的电流时，产生磁场，根据安培定则判断磁场的方向小磁针处于磁场中，N极受力方向与磁场方向相同根据磁场方向判断小磁针的转动方向。4.【答案】C 【解析】【解答】解：长度为0.2m的通电直导线，若放置于匀强磁场的磁感应强度中，通入电流为2.5A，A、如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=22.50.2N=1N若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；B、如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；C、如果B=4 T，若垂直放置时，则安培力大小为F=BIL=42.50.2N=2N因此F有可能是1N，故C正确；D、如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故D错误，故选C【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsin求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力； 当夹角为90时，安培力最大； 则安培力在最大值与零之间学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小5.【答案】C 【解析】【解答】解：A、场强由电场本身决定，与检验电荷无关，即使P点没有检验电荷，P点的场强不变，故A错误B、电荷在电场中某点受到的电场力大，则可能是电荷量多，该点的电场强度是不变的，故B错误C、在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同电故C正确D、在电场中由静止释放一正检验电荷，若电场线是直线，则它一定沿电场线运动故D错误故选：C【分析】电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时场强才相同电场强度与电荷的电量，及其受到电场力无关，电场中同一点场强是一定的电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的静电力的方向场强与检验电荷无关6.【答案】A 【解析】【解答】金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上，所以b端不带电故A正确，BCD错误；故选A【分析】金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上。7.【答案】B 【解析】【分析】等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流。由安培定则可得：导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下。再由左手定则可得：安培力的方向是与ab边垂直，指向左边。故选：B。【点评】从题中可得这一规律：通电导线的电流方向相同时，则两导线相互吸引；当通电导线的电流方向相反时，则两导线相互排斥。8.【答案】C 【解析】【解答】解：A、A、B是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同故A错误B、A、B场强大小不等，方向也不同，则电场强度不同故B错误C、A、B是匀强电场中的两点，电场强度相同，故C正确D、电场线的疏密表示场强的大小，所以A、B场强不等，故D错误故选：C【分析】电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同根据电场线的分布情况进行判断9.【答案】C 【解析】【分析】由库仑定律有，两球接触前，两球带异种电荷，接触后，带电量之比为3:3， 则。故选C。【点评】两相同小球相互接触再分开，则电量先中和然后再平分总电荷量；库仑定律计算中可以只代入电量，最后再根据电性判断库仑力的方向。10.【答案】C 【解析】【解答】解：A球电量不变，设为q0 两种情况下A球均受三个力作用下平衡库仑力F= A球质量设为m，对A球应用共点力平衡条件得 F= =mgtan，两球之间的距离 r=Lsin，其中L为线长，r为两球球心之间的距离由以上两式得到 q= tansin2所以 = =2 故选C【分析】小球A受力平衡，在两种情况下，对小球A受力分析，根据受力平衡的条件列方程既可以求得q1和q2的关系根据库仑定律，找出两种情况下AB之间的库仑力的大小，就可以求得q1和q2的关系，本题主要还是考查对库仑定律的理解二、多选题11.【答案】B,C 【解析】【解答】解：ABC、当从t=0时刻起，金属棒通以I=kt，则由左手定则可知，安培力方向垂直纸面向里，使其紧压导轨，则导致棒在运动过程中，所受到的摩擦力增大，所以加速度在减小，由于速度与加速度方向相同，则做加速度减小的加速运动当滑动摩擦力等于重力时，加速度为零，则速度达到最大，其动能也最大当安培力继续增大时，导致加速度方向竖直向上，则出现加速度与速度方向相反，因此做加速度增大的减速运动而速度与时间的图像的斜率表示加速度的大小，故A错误、B正确、C正确；D、水平方向 刚开始时是滑动摩擦力 ，最终静止时变为静摩擦力大小等于mg，不再发生变化，所以f随时间发生变化的图像如图所示，故D错误；故选：BC【分析】通过通电导线处于磁场中，受到安培力，由左手定则来确定安培力的方向，并得出安培力的大小，再根据牛顿第二定律来运动与力综合分析，从而即可求解12.【答案】A,C 【解析】【解答】对于两个带电体，由于初、末位置相同，故二者的位移相同，故选项A正确；两个带电体通过C点的速度方向不同，故选项B错误；根据功能关系，电势能的变化等于电场力的功则： ，故选项C正确；对于甲带电体： ，则： ；对于乙带电体： ，则： ，整理可以得到：，故选项D错误。【分析】牛顿第二定律；电场强度；本题是关于竖直线对称的，但是不是图形的对称，而是需要力矩的对称，同样的一个力，需要在左边和右边时力臂是一样的。13.【答案】C,D 【解析】【解答】解：在匀强电场中，若a、b两点在同一电场线上，由Uab=Ed，得：E= = V/m=2.5103V/m若a、b两点不在同一电场线，由UabEd，得：E = V/m=2.5103V/m，所以匀强电场的电场强度E可能为3103 V/m和4103 V/m，不可能为1103 V/m和2103 V/m故AB错误，CD正确故选：CD【分析】在匀强电场中，Uab=Ed，d是两点沿电场强度方向的距离由此式求解E的范围，即可得到E的可能值三、填空题14.【答案】排斥；吸引 【解析】【解答】解：由电荷间的相互作用规律可知，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；故答案为：排斥，吸引【分析】自然界存在两种电荷：正电荷和负电荷电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引15.【答案】正确 【解析】【解答】解：图中a、b两点在一个等势面上，故Uac=Ubc ， 根据W=qU，有Wa=Wb；a位置的电场强度较密集，故EaEb；故答案为：正确【分析】图中a、b两点在一个等势面上，根据W=qU判断电场力做功的大小，根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小16.【答案】 【解析】【解答】通电导线受力的有效长度为首尾相接的直线段Lac2 Lcos 30 m，故导线所受安培力的大小为FILacB25 008 N N。【分析】寻找通电导体的有效长度，即ac长，利用安培力公式即可算得结果。四、解答题17.【答案】解:要使三个点电荷都处于平衡状态，根据同种电荷相斥，异种电荷相吸可知电荷C在AB连线之间，且必须带负电，设电荷C离电荷A距离为x，如图所示：那么电荷A对电荷C的静电力大小 ；电荷B对电荷C