【创新设计】高中物理 第一章 静电场章末综合检测 鲁科版选修31.doc

【创新设计】2014-2015学年高中物理 第一章 静电场章末综合检测 鲁科版选修3-1 (时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1最早提出用电场线描述电场的物理学家是()a牛顿 b伽利略 c法拉第 d阿基米德答案c解析牛顿发现万有引力定律，提出了牛顿三定律；伽利略研究了下落物体运动的特点，并设计了理想斜面实验；法拉第最早提出用电场线描述电场，发现电磁感应现象；阿基米德研究了浮力问题等综上所述，选项c正确图12如图1所示，ab是某点电荷电场中的一条电场线，在电场线上p处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向b点运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)()a电荷向b做匀加速运动b电荷向b做加速度越来越小的运动c电荷向b做加速度越来越大的运动d电荷向b做加速运动，加速度的变化情况不能确定答案d解析因负试探电荷只受电场力情况下，向b点运动，故电场力向左，场强方向，由ba，电荷向b做加速运动，因只有一条电场线，不知电场的分布情况，故不能确定加速度变化情况图23如图2所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷q产生的电场线，若带电粒子q(|q|q|)由a运动到b，电场力做正功，已知在a、b两点粒子所受电场力分别为fa、fb，则下列判断正确的是()a若q为正电荷，则q带正电，fafbb若q为正电荷，则q带正电，fafbd若q为负电荷，则q带正电，faeb，故fafb，a对，b错同理，若q为负电荷，则q带负电荷，乃有fafb，c、d均错4如图所示，正电荷q在电场中由p向q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的()答案d解析由已知可知由pq电场应越来越强，电场线应越来越密，故只有d正确图35如图3，一半径为r的圆盘上均匀分布着电荷量为q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为r，在a点处有一电荷量为q (q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()ak bk ck dk答案b解析由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以ekkk，所以b选项正确图46(2012南京模拟)如图4所示，以o为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，带等量电荷量的正、负点电荷分别放置在a、d两点时，圆心o处的电场强度大小为e.现改变a点处点电荷的位置，使o点处的电场强度改变，下列叙述正确的是()a移到c点，o点处的电场强度大小不变，方向由o指向eb移至b点，o点处的电场强度大小减半，方向由o指向dc移至e点，o点处的电场强度大小减半，方向由o指向cd移至f点，o点处的电场强度大小不变，方向由o指向e答案c解析当带等量电荷量的正、负点电荷分别放置在a、d两点时，根据点电荷产生的电场特点可知，在o点处产生的合场强是各自产生的场强大小的2倍，可知每个点电荷在o点处产生的场强大小均是，方向由a指向d，当a点处点电荷移到c点处时，根据数学知识和矢量的运算法则可得，在o点处产生的合场强大小减半，方向由o指向e，a错误；同理，可判断b、d错误，c正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分，把正确选项前的字母填在题后的括号内，全部选对得6分，选对部分但不全的得3分，错选得0分)图57如图5所示，两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点o等距离的两点a、b，在连线上有距中点o等距离的两点c、d，则下列场强大小关系式正确的是()aeaeb beaeoebceced deceoed答案ac解析由电场的叠加原理可知：等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同，所以a、c正确，d错误；由点电荷的场强计算公式和电场叠加原理可知，o点和a、b点或c、d点的电场强度大小不相等，故b错8两个带有同种电荷的小球a、b，放在光滑绝缘水平面上，其中小球a固定，小球b只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程中，小球b的加速度a和速度v的变化是()aa一直在增大 ba一直在减小cv一直在增大 dv一直在减小答案bc解析b在a的静电斥力的作用下，向远离a的方向做加速运动，a、b间隔越来越远，由牛顿第二定律得kmbab，r逐渐变大，则ab逐渐减小，但b的速度一直在增大，故正确选项为b、c.图69如图6所示，两根细线挂着两个质量相同的小球a、b，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为fa、fb，现在两球都带上同号电荷，上、下两根细线的拉力分别为fa、fb，则()afafa bfafacfbfb d，fbfb答案ad解析选取a、b整体为研究对象，在两种情况下有fa(mamb)g，fa(mamb)g，所以fafa；选取b为研究对象，当a、b不带电时，fbmbg；当a、b带上同种电荷时，fbmbgf，所以fbfb.图710两个带等量正电荷的点电荷，o点为两电荷连线的中点，a点在中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图7所示，关于电子的运动，下列说法正确的是()a电子在从a向o运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大b电子在从a向o运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大c电子运动到o时，加速度为零，速度最大d电子通过o后，速度越来越小，直到为零；加速度可能先增大后减小答案cd解析带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上，中点o处的场强为零，向中垂线的两边先变大，达到一个最大值后，再逐渐减小到零但a点与最大场强点的位置关系不能确定，当a点在最大场强点的上方时，电子在从a点向o点运动的过程中，加速度先增大后减小；当a点在最大场强点的下方时，电子的加速度则一直减小，故a、b错误；但不论a点的位置如何，电子在向o点运动的过程中，都在做加速运动，所以电子的速度一直增加，当达到o点时，加速度为零，速度达到最大值，c正确；通过o点后，电子的运动方向与场强的方向相同，故电子做减速运动，当电子运动到a点关于o点对称的b点时，电子的速度为零同样因b点与最大场强的位置关系不能确定，故加速度大小的变化可能先变大后减小，d正确三、填空题(每小题6分，共12分)图811如图8，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为ma、mb，两球落地时间为ta、tb，落地时水平位移为xa、xb，则ma_mb，ta_tb，xa_xb.(填，或)答案解析两球带同种电荷，所以两球在水平方向受到相互作用的电场力大小相等，方向相反，对两小球分别进行受力分析有：mag，mbg.因为，所以tan tan ，magmbg，mamb；剪断细线水平方向上，a的加速度小于b的加速度竖直方向上两球均做自由落体运动，因此两球同时落地：tatb；由于a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小：xaxb.图912如图9所示，空间中a、b、c三点的连线恰构成一直角三角形，且c30，abl，在b、c两点分别放置一点电荷，它们的电量分别是q与q(静电力常量为k)求斜边ac的中点d处的电场强度大小_，方向_答案，方向水平向右解析连接bd，三角形abd为等边三角形，可得bdcdabl.点电荷q与q在d处产生的场强大小均为e1k，方向如图所示，二者之间夹角大小为60.据电场的叠加原理可知，d处的电场强度为这两个场强的矢量和，可解得e2e1cos 302，方向水平向右二、计算题(本题共4小题，共40分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1013(8分)在氯化铯晶体中，一价氯离子cl与其最邻近的八个一价铯离子cs构成如图10所示的立方晶结构已知正立方体的边长为0.40 nm，1 nm109 m，静电力常量k9.0109 nm2/c2.试求：(1)氯离子所受的库仑力；(2)假设图中箭头所指处缺少一个铯离子(称作晶格缺陷)，求此时氯离子所受的库仑力答案(1)氯离子所受的库仑力为零(2)1.92109 n解析(1)由对称性，每条对角线上的一对铯离子与氯离子间的作用合力为零，故f10.(2)除了有缺陷的那条对角线外，其他铯离子与氯离子的作用合力为零，所以氯离子所受的合力f2的值为，f2kk1.92109 n.图1114(8分)如图11所示，e为某匀强电场，将质量为2103 kg的小球从a点由静止释放，小球恰能沿直线ab向右下方运动，且ab与竖直方向成45角已知小球的带电量为2104 c求匀强电场强度大小(g10 m/s2)答案100 n/c解析小球受力情况如图所示，feqmge 100 n/c.图1215(10分)如图12所示，把一个倾角为的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为e，有一质量为m、带电荷量为q的物体以初速度v0，从a端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数答案解析选物体为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件得：qecos fmgsin nqesin mgcos fn由式联立解得图1316(14分)如图13所示，一长为l的绝缘细线下端系质量为m的金属小球，并带有q的电荷量，在细线的悬点0处放一带电荷量为q的点电荷要使金属球能在竖直平面内做完整的圆周运动，求：(1)金属球在最高点受到的库仑力多大？(2)金属