优化方案高中物理 第一章 电场章末检测（含解析）粤教版选修31.doc

第一章 电场(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1(广州高二教学质量检测)下列关于静电学公式的理解，正确的是()afk只对点电荷成立bek只对匀强电场成立ce只对点电荷成立du只对匀强电场成立解析：选a.fk和ek只对点电荷成立；e和u适于一切电场2. 两个分别带有电荷量q和3q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f.若将两小球相互接触后分开一定的距离，两球间库仑力的大小变为f，则两小球间的距离变为()a.b.cr d2r解析：选b.由题意知fk，将两小球相互接触后分开，它们各带有q的正电荷，而此时fk，故r，b项正确3.在一个等边三角形abc顶点b、c处各放一个点电荷时，测得a处的电场强度大小为e，方向与bc边平行沿b指向c.如图所示，拿走c处的点电荷后，a处电场强度的情况将是()a大小仍为e，方向由a指向bb大小变为，方向不变c大小仍为e，方向沿ba方向d无法确定解析：选c.根据矢量合成法则推理可知，在b、c两处同时存在场电荷时，合电场场强方向沿平行bc的方向，说明b、c两处电荷在a处独立产生的场强大小相等，方向均与合场强成60角，根据矢量三角形可求出b、c在a处的电场强度大小均为e.当撤去c处场电荷时，只剩下b处场电荷，此时a处场强大小为e，方向沿ba方向4.(广州高二教学质量检测)如图所示，为一点电荷电场中等势面的一部分，下列说法正确的是()aa点的电势一定高于b点的电势ba点的电势可能等于b点的电势ca点的场强可能等于b点的场强da点的场强一定大于b点的场强解析：选d.因不知该点电荷的正、负，故不能确定a、b两点电势的高低；但a点离点电荷较近，场强一定较大，故选d.5一个点电荷，从静电场中的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方向总是垂直的da、b两点的电势一定相等解析：选d.电荷从静电场中的a点移至b点，其电势能无变化，则表明电荷在a、b两点的电势能相同，也即a、b两点的电势相同，d正确电荷的电势能无变化，表明电场力不做功，但不能说明电荷一定沿等势面移动或是电荷的电场力与其移动方向总是垂直，b、c错电场强度与电势无关，a错6.a、b是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从a点沿电场线运动到b点，其速度时间图象如图所示则这一电场可能是()解析：选a.由vt图可知，微粒的速度减小，加速度增大，可知微粒所受电场力方向由b指向a，从a到b运动过程中电场力大小逐渐变大，结合粒子带负电，可以判断电场线方向由a指向b，且越来越密，a对，b、c、d错7.(揭阳市第一中学高二质检)如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电小液滴从a点射入电场，在竖直平面内沿直线从a运动到b，在此过程中小液滴的()a动能和电势能都减少，重力势能增加b动能和重力势能都增加，电势能减少c动能减少，重力势能和电势能都增加d动能不变，重力势能增加，电势能减少解析：选c.带电小球做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上小球受电场力和重力，根据题意，小球受电场力水平向左，从a到b，重力和电场力都做负功，故重力势能和电势能都增加；由动能定理知，合外力做负功，动能减小故选c.二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有错选或不答的得0分)8带负电的粒子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中，下列说法中正确的是()a带电粒子动能一定越来越小b带电粒子电势能一定越来越大c带电粒子速度可能越来越大d带电粒子电势能可能越来越小解析：选bc.电场力对带电粒子做负功，故带负电粒子的电势能一定增加，b选项正确，d选项错误；由于不知其他力做功情况，故不能确定动能的变化情况，a选项错误，c选项正确9.如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为106 c的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从a点运动到b点时动能减少105 j，已知a点的电势为10 v，则以下判断正确的是()a微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示b微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示cb点电势为零db点电势为20 v解析：选ac.微粒从a点运动到b点动能减少，表明电场力做负功，电场力水平向左，微粒运动轨迹应向左偏转，故微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示，a对，b错；微粒动能减少105 j，则它的电势能增加105 j，由于微粒在a点时的电势能epaqa106(10) j105 j，故b点的电势能为零，b点的电势为零，c对，d错10.如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，这时电容器的带电量为q，p是电容器内一点，电容器的上板与大地相连，下列说法正确的是()a若将电容器的上板左移一点，则两板间场强减小b若将电容器的下板上移一点，则p点的电势不变c若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差增大d若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差减小解析：选bd.将电容器的上板左移，正对面积减小，电容减小，电容器的带电量不变，极板间电势差增大，场强增大，a错；将电容器的下板上移，极板间距离变小，电容变大，极板间电势差减小，电场强度不变，c错，d对；p点的电势数值上等于该点与上极板间的电势差，由ued知p点的电势不变，b对11.(广州高二检测)如图所示，把一个带电小球a固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球b.现给b一个沿垂直ab方向的速度v0，b球将()a若a、b为异种电荷，b球一定做圆周运动b若a、b为异种电荷，b球可能做加速度、速度均变小的曲线运动c若a、b为同种电荷，b球一定做远离a球的变加速曲线运动d若a、b为同种电荷，b球的动能一定会减小解析：选bc.若a、b为异种电荷，a、b之间的距离增大时，加速度、速度均变小；若a、b为同种电荷，a、b之间的静电力为斥力，b球一定做远离a球的变加速曲线运动，其动能一定增大12(2013高考天津卷)两个带等量正电的点电荷，固定在图中p、q两点，mn为pq连线的中垂线，交pq于o点，a为mn上的一点一带负电的试探电荷q，从a由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则()aq由a向o的运动是匀加速直线运动bq由a向o运动的过程电势能逐渐减小cq运动到o点时的动能最大dq运动到o点时的电势能为零解析：选bc.等量同种电荷的电场线如图所示，负试探电荷q在a点由静止释放，在电场力的作用下从a向o做变加速直线运动，且电场力做正功，电势能减小，选项a错误，选项b正确；负试探电荷q通过o点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此q运动到o点时的速度最大，动能最大，选项c正确；因无限远处的电势为零，则o点的电势0，所以q在o点的电势能不为零，选项d错误三、计算题(本题共4小题，共42分解答时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(8分)有两个完全相同的带电绝缘金属小球a、b，分别带电荷量为qa6.4109 c，qb3.2109 c，让两个金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？解析：接触达到静电平衡后，两球电荷量相等，电荷量为qaqb c1.6109 c(3分)在接触过程中，电子从b球转移到a球，则b球共转移的电子的电荷量为qbqbqb1.6109 c(3.2109 c)4.8109 c(3分)转移的电子数为n31010个(2分)答案：电子由b球转移到a球共转移了31010个电子14.(10分)为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速由a点运动到b点，必须对该电荷施加一个恒力f，如图所示，若ab0.4 m，37，q3.0107 c，f1.5104 n，a点电势a100 v(不计电荷受到的重力)(1)求q在由a到b的过程中电势能的改变量是多少？(2)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过a、b两点的等势线，并标明它们的电势解析：(1)电荷由a点匀速运动到b点，说明电荷受到的电场力与恒力f大小相等，方向相反故电场力所做的功为：weqabcos fabcos (2分)代入数据解得：w4.8105 j(2分)根据功能关系可知，电势能将增加4.8105 j(1分)(2)由wquabq(ab)(2分)代入数据得：b60 v(1分)电场线与力f方向相同，等势线垂直于电场线，如图所示(2分)答案：(1)增加4.8105 j(2)见解析15.(12分)如图所示，长l0.4 m的两平行金属板a、b竖直放置，相距d0.02 m，两板间接入的恒定电压为182 v，b板接正极，一电子质量m9.11031 kg，电荷量e1.61019 c，以v04107 m/s的速度紧靠a板向上射入电场中，不计电子的重力问电子能否射出电场？若能，计算在电场中的偏转距离；若不能，在保持电压不变的情况下，b板至少平移多少，电子才能射出电场？解析：设电子能射出极板，则t(1分)水平方向加速度a(2分)yat2(1分)代入数据得：y0.08 md.故不能射出(1分)若恰能射出，则b板需向右移动，设板间距变为d，则dt2(4分)dt108 m0.04 m(2分)ddd0.02 m(1分)答案：不能右移0.02 m16.(12分)如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点o，用一根长度为l0.4 m的绝缘细线把质量为m0.2 kg，带有正电荷的金属小球悬挂在o点，小球静止在b点时细线与竖直方向的夹角为37.现将小球拉至位置a使细线水平后由静止释放，求：(1)小球运动通过最低点c时的速度大小；(2)小球通过最低点c时细线对小球的拉力大小(