第六章章末达标验收.doc

(教师用书独具)(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分，每小题至少有一个选项正确，选对但选不全得3分，有选错或不答的得0分)1(2012湖北八校联考)下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是()A根据电场强度的定义式E，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比B根据电容的定义式C，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C根据真空中点电荷电场强度公式Ek，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量无关D根据电势差的定义式UAB，带电荷量为1 C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B点的电势差为1 V解析：选D电场强度E与F、q无关，由电场本身确定，A错误；电容C与Q、U无关，由电容本身的结构决定，B错；E是场强的决定式，则C错误；D正确。2(2012洛阳统考)如图1的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中电势和场强都相同的是()图1解析：选BA中，a、b两点场强的方向不同，A错误；B中，a、b两点电势和场强均相同，B正确；C中，a点电势高于b点电势，C错误；D中，a、b两点场强的方向不同，D错误。3.如图2所示，完全相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F，今用第三个完全相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开，这时，A、B两个球之间的相互作用力大小是()图2A.FB.FC.F D.F解析：选A由于A、B间有吸引力，则A、B带异种电荷。设电荷量都为Q，则两球之间的相互吸引力为：Fk即F当C球与A球接触后，A、C两球的电荷量为：q1当C球再与B球接触后，B、C两球的电荷量为：q2所以此时A、B两球之间的相互作用力的大小为Fk，故选项A正确。4.某电场的电场线分布如图3所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的是()图3AA点的电场强度大于B点的电场强度，B点的电势高于A点的电势B若将一个电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷C一个负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能D若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动解析：选AC电场线密集处电场强度大，沿电场线的方向电势逐渐降低，所以A对；逆着电场线方向移动电荷，电场力对正电荷做负功，对负电荷做正功，B错；负电荷在电势高的地方的电势能小，正电荷在电势高的地方的电势能大，故C对；正电荷由A点释放，它将向图中电场线密集处运动，加速度增大，D错。5.(2012河北教学监测)一带正电的粒子在电场中做直线运动的vt图象如图4所示，t1、t2时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是()图4A该电场可能是由某正点电荷形成的BM点的电势高于N点的电势C从M点运动到N点的过程中，电势能逐渐增大D粒子在M点所受到的电场力大于在N点所受到的电场力解析：选C由题中的vt图象可知：该粒子做的是匀减速直线运动，则粒子所处的电场为匀强电场，A、D错误；由于粒子带正电，正电荷的受力方向跟该点场强的方向相同，如图所示，因为沿着电场线的方向电势降低，故M点的电势低于N点的电势，B错误；从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，电势能增加，C正确。6.(2012豫南九校联考)如图5所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池的两极，一带正电的小球悬挂在电容器的内部，闭合开关S，给电容器充电，稳定后悬线偏离竖直方向的夹角为，则()图5A若保持开关S闭合，A板向B板靠近，则增大B若保持开关S闭合，A板向B板靠近，则不变C若开关S断开，A板向B板靠近，则不变D若开关S断开，A板向B板靠近，则增大解析：选AC保持开关S闭合，则电容器两端的电压U恒定，A板向B板靠近，板间距d减小，由E可知电场强度增大，带正电的小球受到的电场力增大，则增大，A正确，B错误；若开关S断开，则电容器的电荷量恒定，A板向B板靠近时，电场强度不变，带正电的小球受到的电场力不变，则不变，C正确，D错误。7. (2012浙江联考)绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为q(q0)的滑块(可看做点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零。已知a、b间距离为x，滑块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。以下判断正确的是()图6A滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力B滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于C此过程中产生的内能为DQ产生的电场中，a、b两点间的电势差为Uab解析：选D由于滑块在运动过程中受到的库仑力是变力，而到达b点时速度刚好为零，则在此过程中，其受到的库仑力一定小于滑动摩擦力，A错误；由于滑块不是做匀变速直线运动，则利用匀变速运动公式得到平均速度与本运动中平均速度不相等，B错误；由能量守恒定律可知：在此过程中，滑块的动能和电势能转化为系统的内能，即此过程中产生的内能大于，C错误；对此过程由动能定理可得：qUbamgx0mv，则Uab，D正确。8. (2012南京模拟)如图7所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心O处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置，使O处的电场强度改变，下列叙述正确的是()图7A移至c处，O处的电场强度大小不变，方向沿OeB移至b处，O处的电场强度大小减半，方向沿OdC移至e处，O处的电场强度大小减半，方向沿OcD移至f处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oc解析：选C当等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，根据点电荷产生的场强的特点可知，在O处产生的合场强是各自产生场强大小的2倍，可知每个点电荷在O处产生的场强大小均是，方向是由a指向d。当a处点电荷移至c处时，根据数学知识可得在O处产生的合场强大小减半，方向沿Oe，A错误；同理，可判定B、D错误，C正确。9(2012山西重点高中联考)如图8所示，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面。a、b、c、d为圆上的四个点，则下列说法中正确的是()图8Aa、b、c、d四点电势不等，但电场强度相同B一电子从b点运动到c点，电场力做的功为0.6 eVC若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增大后减小的加速直线运动D一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出解析：选BCa、b与c、d分别在两个不同的等势面上，电势不等，电场强度的方向不同，A错误；一电子从b点运动到c点，电场力做的功为WUbce(cb)e0.6 eV，B正确；中心轴线的电场强度的方向沿中心轴线水平向左，电场强度从左到右先增大后减小，所以电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增大后减小的加速直线运动，C正确；若电子不沿中心轴线从左侧平行于中心轴线进入电场区域，整个运动过程中电子受到的电场力方向将发生变化，不会从右侧平行于中心轴线穿出，D错误。10.如图9所示，A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应)，不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E。则以下说法正确的是()图9A静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mgqEB静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mgqEC剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qED剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE解析：选AC静止时由受力分析可知A、B两小球间细线的拉力为F5mgqE，故A正确，B错误；O点与A小球间细线剪断的瞬间，由于B小球受到向下的电场力，故A、B两小球的加速度大小大于C小球的加速度大小，B、C两小球间细线将处于松弛状态，故以A、B两小球为研究对象有：3mgqE3ma，以A小球为研究对象有：mgFma，解得：FqE，故C正确，D错误。11(2012洛阳统考)如图10所示，在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC30，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v，则下列说法正确的是()图10A小球通过C点的速度大小是B小球在B、C两点的电势能不等C小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少D小球由A点到C点机械能的损失是mg(h)mv2解析：选D因为O点是点电荷，所以以O为球心的球面是一个等势面，B、C两点电势相等，小球在B、C两点电势能也相等，B错误；因B、C两点电势相等，故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零，由几何关系可得BC的竖直高度为，根据动能定理有：mgmvmv2，解得vC，A错误；小球从A点到C点电场力对小球先做负功后做正功，电势能先增加后减小，C错误；小球从B点运动到C点电场力做功总和为零，机械能不变，小球从A点运动到B点电场力做负功，机械能减小，根据动能定理得：Wmg(h)mv20，解得Wmv2mg(h)，所以小球从A点到C点损失的机械能为mg(h)mv2，D正确。12(2012石家庄一模)如图11所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，abcdL，adbc2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V，一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45角，一段时间后经过c点。不计质子的重力，下列判断正确的是()图11Ac点电势低于a点电势B电场强度的方向由b指向dC质子从b运动到c，所用的时间为D质子从b运动到c，电场力做功为4 eV解析：选AC在匀强电场中，电势是均匀降低的，则abdc，得c16 V，ca，A正确；设ad中点为e，bc中点为f，则e16 V，f20 V，连接ec、af，两者为两条等势线，又因为abL，bc2L，abf为等腰直角三角形，过b作bhaf，则bh为一条电场线，方向由b到h，故B错误；质子从b到c运动过程，沿v0方向做匀速直线运动sL，t，C正确；质子从b运动到c电场力做功WUbcq8 eV，故D错误。二、非选择题(本题共4小题，共40分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13(6分)如图12所示，分别在A、B两点放置点电荷Q121014C和Q221014C。在AB的垂直平分线上有一点C，且ABACBC6102 m。图12(1)试求C点的电场强度。(2)如果将一个电子放置在C点，它所受的库仑力的大小和方向如何？解析：(1)本题所研究的电场是点电荷Q1和Q2所形成的电场的合电场。因此C点的电场强度是由Q1在C处的电场强度E1和Q2在C处的电场强度E2的合电场强度。根据Ek得E1k9.0109 N/C0.05 N/C，方向如图所示。同理求得E20.05 N/C，方向如图所示。根据平行四边形定则作出E1和E2的合成图。由几何关系得ECE10.05 N/C，方向平行于AB向右。(2)电子在C点所受的力FqEC1.610190.05 N801021 N因为电子带负电，所以方向与EC方向相反。答案：(1)0.05 N/C，方向平行于AB向右(2)8.01021 N，方向平行于AB向左14(10分)如图13所示，板长L4 cm的平行板电容器，板间距为d3 cm，板与水平夹角37，两板所加电压为U100 V。有一带负电液滴，带电量为q31010 C，以v01 m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出，g取10 m/s2。求：图13(1)液滴的质量；(2)液滴飞出时的速度。解析：(1)由于带电粒子重力方向竖直向下，所受电场力的方向只能垂直两板向上，其合力方向水平向右，做匀加速运动。有：qcos 37mg，得：m8108 kg(2)qsin 37ma，得：a7.5 m/s2设液滴在平行板中飞行距离为x：x0.05 m由vv2ax，得vt1.32 m/s答案：(1)8108 kg(2)1.32 m/s15(12分)(2012银川一中模拟)如图14所示，两平行金属板A、B长8 cm，两板间距离d8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量q1010 C，质量m1020 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v02106 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)，已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常量k9.0109 Nm2/C2，粒子的重力不计)图14(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远？到达PS界面时离D点多远？(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹。(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。解析：(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(侧向位移)：yat2，a，Lv0t则yat2()20.03 m3 cm粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS交于a点，设a点到中心线的距离为Y，则有，解得Y4y12 cm(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(如图)(3)粒子到达a点时，其水平速度：vxv02106 m/s竖直速度vyat1.5106 m/s则v合2.5106 m/s该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动，所以Q带负电根据几何关系可知半径r15 cm由km解得Q1.04108 C。答案：(