高中物理 第1、2章 静电场 电势能与电势差单元测试9 鲁科版选修31.doc

第1、2章静电场电势能与电势差单元测试时间：90分钟满分：100分第卷选择题一、选择题(本题包括10小题，共40分，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，错选或不选的得0分)图11如图1所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压u，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在的电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号其中导致电容变化的原因可能是电容器两极板间的()a距离变化b正对面积变化c介质变化 d电压变化解析：振动膜前后振动，引起电容器极板间的距离变化答案：a图22如图2，o是一固定的点电荷，另一点电荷p从很远处以初速度v0射入点电荷o的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线mn，a、b、c是以o为中心，ra、rb、rc为半径画出的三个圆，rcrbrbra,1、2、3、4为轨迹mn与三个圆的一些交点以|w12|表示点电荷p由1到2的过程中电场力的功的大小，|w34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小则()a|w12|2|w34|b|w12|2|w34|cp、o两电荷可能同号，也可能异号dp的初速度方向的延长线与o之间的距离可能为零解析：从电场的力和能两方面分析曲线运动受力方向总指向凹侧，故p、o电荷异号，c错误，若p的初速度指向o点由于力与速度方向一致，p会做直线运动，与图不符，d错误 .由功能关系|w12|u12q|，|w34|u34q|，因越靠近o，场强越大，根据ued，可以判断|u13|2|u34|，即|w12|2|w34|，b正确答案：b图33如图3所示，电场中某条电场线上a、b两点相距为d，电势差为u，同一点电荷在a、b两点所受的电场力大小分别为f1和f2，则下列说法中正确的是()aa点的场强等于u/dba点的场强大于b点场强c若f1f2，则a点场强等于u/dd若f1f2，则a点场强小于b点场强解析：电场中某条电场线上a、b两点相距为d，电势差为u，但电场线的分布情况未知，所以a、b两点的电场强度大小也无法判断，若f1ebbeaebcab解析：由题图可知，正电荷速度越来越小，变化越来越慢即加速度越来越小，所受电场力越来越小，故eaeb，a对；受电场力方向与运动方向相反，可知场强方向由b向a，电势av1，则电场力一定做正功ba、b两点间的电势差u(vv)c小球由a点运动到b点，电场力做的功wmvmvmghd小球运动到b点时所受重力的瞬时功率pmgv2解析：考查带电粒子在电场与重力场的叠加场中的运动从a到b，重力做正功，若v2v1，表明外力做的总功为正，但电场力可能做负功，a错由动能定理qumghmvmv可知b错，c对过b点时重力的瞬时功率pmgv2sin，d错答案：c图1110如图11所示，o是一固定的正点电荷，另有一正点电荷q从很远处以初速度v0正对着点电荷o射入电场中，仅在电场力作用下的运动轨迹是实线mn，虚线a、b、c是以o为圆心，ra、rb、rc为半径画出的三个圆，且rarbrbrc.1、2、3为轨迹mn与三个圆的一些交点，以|i12|表示点电荷q从1运动到2的过程中电场力的冲量的大小，|i23|表示q从2运动到3的过程中电场力的冲量的大小；用|w12|表示q从1运动到2的过程中电场力做功的大小，用|w23|表示q从2运动到3的过程中电场力做功的大小则()a|i12|i23| b|i12|w23| d|w12|w23|解析：根据点电荷产生的电场可知，1、2间的电场强度比2、3间的电场强度小，因为rarbrbrc，所以|w12|w23|，故选项d正确因为p，所以|i12|i23|，故选项b正确答案：bd第卷非选择题二、填空与计算题(本题包括6小题，共60分把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)图1211“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中(1)如图12所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正接线柱流入电表时，指针偏向正接线柱一侧一位学生用这个电表探测基准点2两侧的等势点时，把接电表正接线柱的探针e1接触基准点2，把接电表负接线柱的探针e2接触纸上某一点，发现表的指针发生了偏转，为了探测到等势点，则()a若电表指针偏向正接线柱一侧，e2应右移b若电表指针偏向正接线柱一侧，e2应左移c若电表指针偏向负接线柱一侧，e2应右移d若电表指针偏向负接线柱一侧，e2应左移图13(2)在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸在导电纸上平放两个圆柱形电极a与b，分别与直流电源的正、负极接好，如图13所示若以a、b连线为x轴，a、b连线的中垂线为y轴，将一个探针固定在y轴，将一个探针固定在y轴上的某一点，沿x轴移动另一个探针，发现无论怎样移动，灵敏电流表的指针都不偏转，若电源及连线都是完好的，可能的故障是_将实验故障排除后，探针从bo间某处沿x轴向电极a移动的过程中，电流表中指针偏转的情况是_解析：(1)由题图可知a点电势高于b点电势，若电表指针偏向正接线柱一侧，说明探针e1的电势高于e2的电势，e2应向左移动，所以b项正确；若指针偏向负接线柱一侧，说明探针e2的电势高于e1的电势，e2应向右移动，c项正确，d项错(2)导电纸涂导电物质的一面朝下了；偏角逐渐减小到零，再反向偏转，偏角逐渐变大答案：(1)bc(2)见解析图1412如图14所示，在真空中的o点放一点电荷q1.0109 c，直线mn过o点，om30 cm，m点放一点电荷q21010 c，求：(1)m点的场强大小；(2)若m点的电势比n点的电势高15 v，则电荷q从m点移到n点，它的电势能变化了多少？解析：(1)根据ek得m点的场强e9.0109100 n/c.(2)电荷q从m点移到n点，电场力做功wmnqumn2101015 j3109 j.这一过程中电场力做负功，电势能增加3109 j答案：(1)100 n/c(2)3109 j图1513如图15所示，电荷量为e、质量为m的电子从a点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v0，当它通过电场b点时，速度与场强方向成150角，不计电子的重力，求a、b两点间的电势差图16解析：电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动根据运动的分解可知，电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动将b点的速度分解(如图16)v2v0电子从a运动到b，由动能定理得euabmv2mvuab.答案：14如图17所示，在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于o点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与垂直方向的最大夹角为.求小球经过最低点时细线对小球的拉力图17解析：设细线长为l，球的电荷量为q，场强为e.若电荷量q为正，则场强方向在题图中向右，反之向左从释放点到左侧最高点，重力势能的减小等于电势能的增加mglcosqel(1sin)若小球运动到最低点时的速度为v，此时线的拉力为t，由能量关系得mv2/2mglqel由牛顿第二定律得tmgmv2/l由以上各式解得tmg(3)答案：mg(3)15如图18所示，质量为m、电荷量为 q的小球从距地面一定高度的o点，以初速度v0沿着水平方向抛出，已知在小球运动的区域里，存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场，如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的，且已知小球飞行的水平距离为l，求：图18(1)电场强度e为多大？(2)小球落地点a与抛出点o之间的电势差为多大？(3)小球落地时的动能为多大？解析：(1)分析水平方向的分运动有：v2al，所以e.(2)a与o之间的电势差uaoel.(3)设小球落地时的动能为eka，空中飞行的时间为t，分析水平方向和竖直方向的分运动有：v0t，vagt，ekamv解得：eka.答案：见解析16如图19所示，空间存在着电场强度e2.5102 n/c、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为l0.5 m的绝缘细线一端固定于o点，另一端拴着质量m0.5 kg、电荷量q4102 c的小球，现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂取g10 m/s2.求：图19(1)小球的电性(2)细线能承受的最大拉力值(3)当小球继续运动到与o点水平方向的距离为l时，小球距离o点的高度解析：(1)由小球运动到最高点可知，小球带正电(2)设小球运动到最高点时速度为v，对该过程