广东省揭阳市第一中学高中物理 第2章电势能与电势差章末综合检测试题 鲁科版选修31.doc

广东省揭阳市第一中学高中物理 第2章电势能与电势差章末综合检测试题 鲁科版选修3-1一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48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，有选错或不答的得0分)1一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则()aa、b两点的场强一定相等b该点电荷一定沿等势面移动c作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的da、b两点的电势一定相等解析：选d.点电荷从静电场中a点移到b点，电势能变化为零，说明a、b两点电势相等，但场强不一定相等，而且电荷也不一定沿等势面移动，电场力所做的总功等于零，但并不是说电场力在何处都不做功，所以a、b、c均错，d对2如图所示是带负电的点电荷q，p1和p2为其电场中的两点若e1、e2为p1、p2两点的电场强度的大小，1、2为p1、p2两点的电势，则()ae1e2，12be1e2，12ce1e2，12 de1e2，12解析：选b.由e知，e1e2，负电荷电场中电场线由无穷远处指向负电荷，可知1b，a错误由电场线的疏密可知，eaeb，由a知，aaab，b正确由轨迹可知，电场力沿电场线的反方向，故粒子带负电，c对，d错6如图，p和q为两平行金属板，板间电压为u，在p板附近有一电子由静止开始向q板运动关于电子到达q板时的速率，下列说法正确的是()a两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大b两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大c与两板间距离无关，仅与加速电压u有关d以上说法都不正确解析：选c.设电子到q板时速率为v，有eumv2得v，故只有c正确7将电荷由静止释放，只在电场力的作用下运动时，下面的说法正确的是()a无论是正电荷还是负电荷，总是由低电势点向高电势点运动b无论是正电荷还是负电荷，总是由高电势点向低电势点运动c无论是正电荷还是负电荷，总是向电势能减小的方向运动d无论是正电荷还是负电荷，总是向电势能增大的方向运动解析：选c.电荷仅在静电力作用下由静止开始运动，若是正电荷，则沿电势降低的方向运动，若是负电荷，则沿电势升高的方向运动，但是无论正电荷，还是负电荷，静电力对电荷做正功，其电势能减少，故只有c正确8下列关于等势面的说法正确的是()a沿电场线方向，电势降低；电势降低的方向就是电场的方向b在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功c在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动d等势面上各点的场强方向与该等势面垂直解析：选bd.沿电场线方向电势降低，但电场的方向是电势降低最快的方向，a错在等势面上移动电荷时，电场力始终与等势面垂直，电场力不做功，b对由wabquab知，若wab0，则uab0，但不一定沿等势面移动电荷，c错电场强度方向一定与等势面垂直，d对9如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为a、b的中点若一个运动的正电荷仅在电场力作用下先后经过a、b两点，a、b两点的电势分别为a3 v、b7 v，则()ac点电势为2 vba点的场强小于在b点的场强c正电荷在a点的动能小于在b点的动能d正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能解析：选d.由于电场不一定是匀强电场，故ac不一定等于cb，故c不一定为2 v，a错由于a、b附近电场线的疏密不确定，场强大小也不确定，b错由a、b两点的电势可知，电场线沿ba方向，正电荷由a到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大，c错，d对10图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关p、q两点的相关说法中正确的是()a两点的场强等大、反向bq点电场更强c两点电势一样高dq点的电势较低解析：选bc.等量异种点电荷的电场中，两电荷连线的中垂线上各点场强方向都是垂直于中垂线指向负电荷一侧，a错由电场线的疏密可知，epeq，b对中垂线是一条等势线，pq，c对，d错11如右图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷q，在m点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在q的电场中运动到n点静止，则从m点运动到n点的过程中正确的是()a小物块所受电场力逐渐减小b小物块具有的电势能逐渐减小cm点的电势一定高于n点的电势d小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功解析：选abd.由f知，小物块受电场力减小，a正确由静止释放后，电场力做正功，小物块电势能减小，由epwf0知，电势能减少量ep的大小一定等于克服摩擦力做的功，b、d正确由于点电荷q与小物块电性均未知，m、n两点电势的高低无法判断，c错12如图所示，带电平行金属板a、b，板间的电势差为u，a板带正电，b板中央有一小孔一带正电的微粒，带电荷量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至a、b板的正中央c点，则()a微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小b微粒下落过程中重力做功为mg，电场力做功为qu/2c微粒落入电场中，电势能逐渐减小，其减小量为qu/2d若微粒从距b板高2h处自由下落，则恰好能达到a板解析：选d.下落过程中重力做正功wgmg，而动能先增大后减小，a错从开始下落到c点，由wgw电0知，电场力做负功，且wgqu，电势能增大，b、c错误若从距b板2h高处自由下落，由动能定理可知，微粒恰好到达a板，d正确二、计算题(本题共4小题，共52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)13(12分)如图所示，一对平行金属极板相距为d2 cm，两板电压为36 v，两板间匀强电场方向向下，其中下极板接地(零电势)a点距下极板为h11.5 cm，b点距下极板为h20.5 cm，试求：(电子电荷量e1.61019 c)(1)两金属板之间的电场强度大小；(2)将一个电子从a点移到b点电场力做的功；(3)b点的电势解析：(1)由e得，e v/m1800 v/m.(4分)(2)wqe(h1h2)1.610191800(0.0150.005)j2.881018 j(4分)(3)b0eh2，得b18000.005 v9 v(4分)答案：(1)1800 v/m(2)2.881018 j(3)9 v14(12分)如图所示，用长l的绝缘细线拴住一个质量为m，带电量为q的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和o在同一水平面上的a点(线拉直)，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60角到达b点时，球的速度正好为零求：(1)b、a两点的电势差；(2)匀强电场的场强大小解析：(1)由动能定理得mglsin60quba0(3分)所以ubamgl/(2q)(3分)(2)ubael(1cos60)(3分)得emg/q.(3分)答案：(1)(2)15(14分)如图所示是示波管工作原理示意图，电子经加速电压u1加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量为h，两平行板间的距离为d，电势差为u2，板长为l.为了提高示波管的灵敏度(单位偏转电压引起的偏转量)可采取哪些措施？解析：电子经u1加速后，设以v0的速度垂直进入偏转电场，由动能定理得mv0eu1(3分)电子在偏转电场中运动的时间t为t(2分)电子在偏转电场中的加速度a为a(2分)电子在偏转电场中的偏转量h为hat2(2分)由以上各式联立解得到示波管的灵敏度为(3分)可见增大l、减小u1或d均可提高示波管的灵敏度(2分)答案：增大l、减小u1或d16(14分)如图所示，bc是半径为r的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为e.今有一质量为m、带正电q的小滑块(可视为质点)，从c点由静止释放，滑到水平轨道上的a点时速度减为零若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g.忽略因摩擦而造成的电荷量的损失试求：(1)滑块通过b点时的速度大小；(2)水平轨道上a、b两点之间的距离解析：(1)小滑块从c到b的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块