2019_2020学年高中物理章末测评1电场（含解析）粤教版选修3_1.docx

章末综合测评(一)电场(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12个小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第812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对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是()A一个不带电的物体内一定没有电荷B物体带电一定具有多余的电子C物体带电的过程就是电荷移动的过程D物体带电的过程就是创造电荷的过程C任何物体内部总有正负电荷，不带电是因为它呈现了电中性，故A错误；物体带电可能是有多余的电子或失去电子，故B错误；物体带电是因为失去电子或得到电子，故带电过程就是电荷移动的过程，故C正确；电荷是不能被创造的，故D错误2如图所示，在暴雨前，有一带电云团(可近似看作带电绝缘球)正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空，带电体在上升过程中，以下说法正确的是()A带电体的电势能一定越来越大B带电体所经过的不同位置的电势一定越来越高C带电体所经过的不同位置的电场强度一定越来越大D带电体的加速度一定越来越小C带电体在上升的过程中，电场力做正功，电势能减小，故A错误由于不知道云层所带电荷的电性，所以带电体上升的过程中，不能判断出电势的变化，故B错误因为越靠近场源，场强越大，所以带电体在上升中所处环境的电场强度是越来越大，故C正确根据电场强度越来越大，则电场力越来越大，合力越来越大，根据牛顿第二定律知，加速度越来越大，故D错误3.如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴()A仍然保持静止B竖直向下运动C向左下方运动D向右下方运动D将B板右端向下移动一小段距离后，电容器内部电荷重新分布，右侧电荷稀疏，左侧电荷密集，电场力方向不再竖直向上，而是向右侧倾斜，使得带电油滴不再受力平衡，合力方向向右下方，如图所示，油滴向右下方运动，选项D正确4.如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点已知A点的电势为A30 V，B点的电势为B10 V，则C点的电势为()AC10 VBC10 VCCUCB，所以ACCB，可得C，即C10 V，选项C正确5.如图所示，一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E，把细线分成等长的圆弧、，则圆弧在圆心O处产生的场强为()AEBCDB如图所示，B、C两点把半圆环分为相等的三段，设每段在O点产生的电场强度大小为E且相等，AB段和CD段在O处产生的场强夹角为120，根据平行四边形法则可得它们的合场强大小为E，则O点的合场强：E2E，则：E，故圆弧BC在圆心O处产生的场强为，故B正确6.如图所示，在直角坐标系xOy平面内有一电荷量为Q的点电荷，坐标轴上有A、B、C三点，OAOBBCL，其中A点和B点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是()AB点电势一定高于C点B点电荷Q一定位于O点处CC点处的电场强度大小可能为D将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一定一直减小C点电荷的等势面为以点电荷为球心的同心球面，在纸面内的等势线为同心圆；由于A、B的电势相等，所以点电荷一定位于AB连线的垂直平分线上，不一定在O点；若该正电荷到C点的距离小于到AB的距离，则C点的电势比B点的电势高故A、B错误；若点电荷位于AB的中垂线与OC的中垂线交点处，由几何关系可知，C点距点电荷距离为L，则由点电荷场强公式E计算可知，C点的电场强度大小为，故C正确；B点电势不一定高于C点，则A点电势不一定高于C点，所以将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能不一定减小，故D错误7.如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，相互绝缘且质量均为2 kg，A带负电，电荷量为0.2 C，B不带电开始处于静止状态，若突然加沿竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为8 N，取g10 m/s2，则()A电场强度为120 N/C，方向竖直向下B电场强度为60 N/C，方向竖直向下C电场强度为120 N/C，方向竖直向上D电场强度为100 N/C，方向竖直向上A开始时物体B平衡，A对B的压力大小等于A的重力大小，为20 N；加上电场后瞬间A对B的压力大小变为8 N，而弹簧的弹力和重力不变，故合力为12 N，方向向上，根据牛顿第二定律，有a6m/s2，再对物体A受力分析，设电场力为F(向上)，根据牛顿第二定律，有FNFmgma，解得F24 N，故场强为E120 N/C，方向竖直向下，故A正确，B、C、D错误8.某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图，带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是()A该电场是匀强电场Ba点电势高于b点电势C电场力对粉尘做正功D粉尘的电势能增大BC该电场的电场线疏密不均匀，所以不是匀强电场，故A错误；沿着电场线方向电势降低，所以a点电势高于b点电势，故B正确；带负电粉尘受电场力向右，由b点运动到a点，电场力对粉尘做正功，故C正确；带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，电场力对粉尘做正功，电势能减小，故D错误；故选B、C.9如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为，平行板电容器的电容为C.实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是()A保持d不变，减小S，则C变小，变大B保持d不变，减小S，则C变大，变大C保持S不变，增大d，则C变小，变大D保持S不变，增大d，则C变大，变大AC由C可知，保持d不变，减小S，则电容C减小，又因为极板所带电荷量Q可视为不变，由C可知，极板间电压U增大，故静电计偏角增大，A项正确，B项错误；由C可知，保持S不变，增大d，则电容C减小，又因为极板所带电荷量Q可视为不变，由C可知，极板间电压U增大，故静电计偏角增大，C项正确，D项错误10如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图乙所示，则()甲乙A电场力FAFBB电场强度EAEBC电势ABD电势能EPAEPBAC在vt图象中图线的斜率表示加速度，由速度图象看出，图线的斜率逐渐增大，电子的加速度增大，电子所受电场力增大，则电场力FAFB，故A正确；电子所受电场力增大，场强也增大，所以电场强度EAEB，故B错误；电子由静止开始沿电场线从A运动到B，电场力做正功，则电场力的方向从A到B，电子带负电，所以场强方向从B到A，根据顺着电场线电势降低可知，电势AEPB，故D错误所以选A、C.11如图所示，用长L0.50 m的绝缘轻质细线，把一个质量m1.0 g带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d5.0 cm，两板间电压U1.0103 V静止时，绝缘细线偏离竖直方向的角度为，小球偏离竖直线的距离a1.0 cm.取g10 m/s2.则下列说法正确的是() A两板间电场强度的大小为2.0104 V/mB小球带的电荷量为1.0108 CC若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速曲线运动D若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速直线运动ABD设两板间的电场强度为E，根据匀强电场的场强和电势差的关系得E V/m2.0104 V/m，故A正确；小球静止时受力平衡，由平衡条件得qEmgtan ，解得q.因为角很小，所以tan sin ，解得q1.0108 C，故B正确；细线剪断时，由于小球受到重力和电场力的合力为恒力，且小球初速度为零，故小球做初速度为零的匀加速直线运动，故C错误，D正确12.如图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两板间产生一个水平向右的匀强电场，场强为E，一质量为m、电荷量为q的微粒，以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中，微粒垂直打到N板上的C点已知ABBC.不计空气阻力，则可知()A微粒在电场中做抛物线运动B微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等CMN板间的电势差为DMN板间的电势差为AB由题意可知，微粒受水平向右的电场力qE和竖直向下的重力mg作用，合力与v0不共线，所以微粒做抛物线运动，A项正确；因ABBC，可知vCv0，故B项正确；由qmv，得U，故C项错误；由v0gt，vCt知mgqE得q代入U，得U，故D项错误二、非选择题(本题共4小题，共52分)13(12分)如图，光滑斜面倾角为37，一质量m1102kg、电荷量q1106C的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，g10 m/s2，求：(1)该电场的电场强度大小；(2)若电场强度变为原来的，小物块运动的加速度大小；(3)在(2)前提下，当小物块沿斜面下滑Lm时，机械能的改变量解析(1)如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，受力平衡，则有在x轴方向：FxFcos mgsin 0在y轴方向：FyFNmgcos Fsin 0得：qEmgtan 37故有：E7.5104N/C，方向水平向右(2)场强变化后物块所受合力为：Fmgsin 37qEcos 37 根据牛顿第二定律得：Fma 故代入解得a0.3 g3m/s2，方向沿斜面向下(3)机械能的改变量等于电场力做的功，故EqELcos 37，解得E0.02 J.答案(1)7.5104 N/C(2)3 m/s2(3)0.02 J14(12分)有带电平行板电容器竖直放置，如图所示，两极板间距d0.1 m，电势差U1 000 V，现从平行板上A处以vA3 m/s速度水平向左射入一带正电小球(已知小球带电荷量q107C，质量m0.02 g)，经一段时间后发现小球恰好没有与左极板相碰撞且打在A点正下方的B处，求A、B间的距离sAB.(g10 m/s2)解析把小球的曲线运动沿水平和竖直方向进行分解在水平方向上，小球有初速度vA，受恒定的电场力qE作用，做匀变速直线运动，且由qUmv知，小球不会到达左极板处在竖直方向上，小球做自由落体运动两个分运动的运动时间相等，设为t，则在水平方向上：EV/m104V/m则其加速度大小为：a水平m/s250 m/s2，则ts0.12 s在竖直方向上：sABgt2，联立以上四式求解得：sAB7.2102m.答案sAB7.2102m15(14分)如图所示，质量为m5108 kg的带电粒子以v02 m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场，已知板长L10 cm，板间距离d2 cm，当A、B间加电压UAB103 V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高)，g取10 m/s2.求：(1)带电粒子电性和所带电荷量；(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出？解析(1)当UAB103 V时，粒子做直线运动有qmg解得q1011 C，带负电(2)当电压UAB比较大时，qEmg，粒子向上偏，由牛顿第二定律得mgma1当刚好能从上板边缘飞出时，有ya1t2a1()2解得U11 800 V当电压UAB比较小时，qE0)的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb.不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点