高中物理 第一章 静电场（5-9节）同步训练 新人教版选修3-1.doc

第一章静电场（59节）（时间:90分钟满分:100分）一、选择题（本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.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.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是a.电势差是矢量,电场力做的功是标量b.在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零c.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大d.在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零答案：b解析:电势差是标量,仅由电场本身决定,与w和q均无关,故只有b对.2.对关系式uab=ed的理解,正确的是a.式中的d是a、b两点间的距离b.a、b两点间距离越大,电势差越大c.d是a、b两个等势面的距离d.此式适用于任何电场答案：c解析:公式uab=ed仅适用于匀强电场,d指两点间沿电场方向的距离,应选c.3.下图是描述对给定的电容器充电时其电荷量q、电压u、电容c之间相互关系的图象,其中错误的是答案：a解析:电容器的电容不随q、u的变化而变化,a错误.4.一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运动状态是a.匀速直线运动b.匀加速直线运动c.匀变速曲线运动d.匀速圆周运动答案：a解析:带电粒子只受电场力时,不可能受力平衡,故a错;若电场力为恒力,则粒子可以做匀变速直线或曲线运动,若电场力始终与速度垂直,则做匀速圆周运动.5.（2008江苏徐州第3次质检,5）如图所示,虚线框内存在着匀强电场（方向未知）,一质子从bc边上的m点以速度v0射进电场内,最后从cd边上的q点飞出电场.下列说法不正确的是a.电荷运动的轨迹一定是抛物线b.电场方向一定是垂直ab边向右c.电场力一定对电荷做了正功d.m点的电势一定高于q点的电势答案：bcd解析:本题电场方向不确定,所以电场力做功情况,m、q点的电势的高低均不确定,所以b、c、d选项错误.因质子仅在电场力作用下运动,所以其运动轨迹为抛物线,a正确.6.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且ab=bc,电场中的a、b、c三点的场强分别为ea、eb、ec,电势分别为a、b、c,ab、bc间的电势差分别为uab、ubc,则下列关系中正确的有a.abcb.ecebeac.uabwg,故c正确.8.如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极之间的电势差u,现使b板带电,则下列判断正确的是a.增大两极板之间的距离,指针张角变大b.将a板稍微上移,静电计指针张角将变大c.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大d.若将a板拿走,则静电计指针张角变为零答案：ab解析:电容器上所带电荷量一定,由公式当d变大时,c变小,再由得u变大.当a板上移时,正对面积s变小,c也变小,u变大,当插入玻璃板时,c变大,u变小,当将a板拿走时,相当于使d变得更大,c更小,故u应更大,故选a、b.9.一个带正电的油滴从如图甲所示的匀强电场上方a点自由下落,油滴落入匀强电场后,能较准确地描述油滴运动轨迹的是图乙中的甲乙答案：b解析:油滴从a点自由下落以一竖直速度进入电场,进入电场后受重力和电场力两恒力作用,如图,根据物体做曲线运动的条件,运动轨迹就向右弯曲,故选b.10.两平行金属板相距为d,电势差为u,一电子质量为m、电荷量为e,从o点沿垂直于极板的方向射出,最远到达a点,然后返回,如图所示,oa=h,此电子具有的初动能是a.b. eduhc.d.答案：d解析:电子从o点到a点,因受电场力作用,速度逐渐减小,根据题意和图示可知,电子仅受电场力,由能量关系:又所以应选d.二、填空题（本题共4小题,每小题4分,共16分）11.在电场中将q=11010c的正电荷从a点移到b点，电势能减少了1108j，则uab=_；若在a、b间移动的是负电荷，则负电荷的电势能_（填“增加”或“减少”），uab=_.答案:100 v增加100 v解析:电荷的电势能减少，动能增加，说明电场力做的是正功，即w=e=1108j，故若在a、b间移动的是负电荷，则负电荷的电势能将增加，uab仍然等于100 v.12.如右图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为e的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经a点时速度va的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度va=_.当小球运动到与a点对称的b点时，小球对圆环在水平方向的作用力fb=_.答案:6qe解析：在a点电场力充当向心力，由牛顿第二定律得：解得：在b点小球受力如图所示，小球由a运动到b的过程中，根据动能定理：在b点，fb、qe的合力充当向心力：得fb=6qe.13.有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 v,现使它的电荷量减少3104 c,于是电容器两极板间电压降为原来的,此电容器的电容是_f,电容器原来的带电荷量是_c.答案:1504.5104解析:(1)电容器两极板间电势差的变化量为由有f=1.5104f=150 f.(2)电容器原来的电荷量为q,则q=cu=1.51043 c=4.5104 c.14.右图中a、b、c三点都在匀强电场中,已知acbc,abc=60,bc=20 cm,把一个电荷量q=105c的正电荷从a移到b,电场力做功为零;从b移到c,电场力做功为1.73103j,则该匀强电场的场强的大小为_,方向为_.答案:1 000 v/m垂直ab斜向下解析:把电荷q从a移到b电场力不做功,说明a、b两点在同一等势面上.因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线ab即为等势线.v=173 v,b点电势比c点低173 v,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于ab斜向下,场强大小三、解答题（本题共4小题,15、16题各10分,17、18题各12分,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位）15.如图所示,abcd是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知a、b、c三点的电势分别是a=15 v、b=3 v、c=3 v,由此可以推断d点电势d是多少伏?答案:9 v解析:如右图所示,连结ac、bd交于o点,则有uao=uoc;ubo=uodv=9 vo=a9 v=15 v9 v=6 vbo=od所以d=2ob=26 v3 v=9 v.16.如图所示,一个电子以4106 m/s的速度沿与电场垂直的方向从a点飞入匀强电场,并且从另一端b点沿与场强方向成150角的方向飞出,那么a、b两点间的电势差为多少伏?（电子的质量为9.11031kg）答案:136.5 v解析:根据动能定理所以17.一个带负电的小球,质量为m,带电荷量为q.在一个如图所示的平行板电容器的右侧板边被竖直上抛,最后落在电容器左侧板边同一高度处.若电容器极板是竖直放置的,两板间距为d,板间电压为u,求小球能达到的最大高度及抛出时的初速度.答案:(1)解析:小球以初速度v0抛出后，它会受到竖直向下的重力mg及水平向左的静电力qe的作用.在重力mg的作用下，小球在竖直方向将做竖直上抛运动，在静电力qe的作用下，小球在水平方向向左做初速度为零的匀加速直线运动.如图所示.在竖直分运动中，小球所能达到的最大高度所用的总时间在水平分运动中，位移联立可解得:18.（2009江西临川一中高二期中，17）如图所示为示波管的原理图，初速度为0的电子在u1=2 500 v电压加速下，沿偏转电场中心虚线射入，不加偏转电压时，电子打在荧光屏的中心o点，设板长为l=4 cm，板间距d=2 cm,荧光屏到偏转板右端距离l=16 cm,荧光屏界面直径为d=12 cm.试求：（1）电子进入偏转电场的初动能为多少电子伏?（2）要使电子能飞出偏转板，偏