【创新设计】2013-2014学年高中物理 章末检测1 粤教版选修3-1

1 章末检测章末检测 时间 90 分钟 满分 100 分 一 单项选择题 本题共 5 小题 每小题 4 分 共 20 分 图 1 1 如图 1 所示 P Q是两个电荷量相等的异种电荷 在其电场中有a b c三点在 一条直线上 平行于P Q的连线 b点在P Q连线的中垂线上 下列说法正确 abbc 的是 A a b c B a c b C Ea Eb Ec D Eb Ea Ec 解析 根据电场力做功判断 若从a到b到c移动一正的试探电荷 电场力做正功 电势降低 所以 A 正确 B 错误 由于点a和点c关于P Q连线的中垂线对称 故a c 两点的场强大小相等 但方向不同 所以 C D 错误 答案 A 图 2 2 给平行板电容器充电 断开电源后A极板带正电 B极板带负电 板间一带电小球 C用绝缘细线悬挂 如图 2 所示 小球静止时与竖直方向的夹角为 则下列说法错误的 有 A 若将B极板向右平移稍许 电容器的电容将减小 B 若将B极板向下平移稍许 A B两板间电势差将增大 C 若将B板向上平移稍许 夹角 将变大 D 轻轻将细线剪断 小球将做斜抛运动 解析 电容器充电后与外电路断开 两极板电量不变 根据电容C的定义式C 和决 Q U 定式C 可知 A B 正确 B板上移后 板间电势差增大 由 mgtan 可知 rS 4 kd qU d 变大 C 正确 绳子剪断后 小球做匀加速直线运动 D 错误 答案 D 2 3 三个点电荷电场的电场线分布如图 3 所示 图中a b两点处的场强大小分别为 Ea Eb 电势分别为 a b 则 图 3 A Ea Eb a b B Ea Eb a b C Ea Eb a b D Ea Eb a b 解析 根据电场线的疏密表示场强大小 沿电场线电势降落 最快 选 C 答案 C 图 4 4 如图 4 所示 a b是两个带有同种电荷的小球 用绝缘细线悬挂于同一点 两球 静止时 它们距水平地面的高度相等 绳与竖直方向的夹角分别为 若同时剪断两 根细线 空气阻力不计 两球带电量不变 则 A 两球a b同时落地 B 球a先落地 C 球a水平飞行的距离比b球大 D 两球a b水平飞行的距离相等 解析 剪断绳子后 a b两球竖直方向做自由落体运动 故同时落地 水平方向受库 仑斥力作用做加速运动 对a b进行受力分析易知ma mb 故水平方向a的加速度小于b 的加速度 故b的水平位移大于a的水平位移 答案 A 图 5 5 如图 5 所示 两根细绳拴着两个质量相等的小球A B 上 下两根细绳中的拉力 分别为FA FB 现在使A B带同种电荷 此时 上 下细绳受力分别为FA FB 则 3 A FA FA FB FB B FA FA FB FB C FA FA FB FB D FA FA FB FB 解析 以B球为研究对象 FB mBg FB mBg F电 显然FB FB 库仑力是两球 之间的相互作用 对于两球组成的系统合力仍为零 即FA mA mB g 也就是FA FA 答案 A 二 双项选择题 本题共 5 小题 每小题 6 分 共30 分 图 6 6 如图 6 所示 两块水平放置的平行正对的金属板a b与电池相连 在距离两板等 远的M点有一个带电液滴处于静止状态 若将a板向下平移一小段距离 但仍在M点上方 稳定后 下列说法中正确的是 A 液滴将加速向下运动 B M点电势升高 液滴在M点时电势能将减小 C M点的电场强度变小了 D 在a板移动前后两种情况下 若将液滴从a板移到b板 电场力做功相同 解析 电容器始终和电源相连 电势差不变 a极板下移 故场强E变大 液滴加速 上升 UMb EdMb 故M点的电势升高 液滴带负电 电势能变小 两种情况下 电场力做 功相同 答案 BD 图 7 7 如图 7 所示 水平放置的固定圆盘A带电为 Q 电势为零 从盘中心O处释放一 质量为m 带电 q的小球 由于电场力的作用 小球最高可竖直上升高度为H的点C 且 过点B时速度最大 由此可求出带电圆盘A上的所带电荷 Q形成的电场中 A B点场强 B C点场强 C B点电势 D C点电势 4 解析 在B点速度最大时有mg qE 到达C点速度为零有qUoc mgH 0 故 A D 正 确 答案 AD 图 8 8 如图 8 所示 绝缘杆长L 两端分别带有等量异号电荷 电荷量值为Q 处在场强 为E的匀强电场中 杆与电场线夹角 60 若使杆沿顺时针转过 60 以杆上某一点 为圆心转动 则下述正确的是 A 电场力不做功 两电荷电势能不变 B 电场力作的总功为 两电荷的电势能增加 QEL 2 C 电场力作的总功为 两电荷的电势能减小 QEL 2 D 电场力做的总功大小跟转轴位置无关 解析 两电荷所受的电场力均做正功 总功为两个电场力做功之和 电势能减少 所 做的总功与转轴的位置无关 答案 CD 图 9 9 一粒子从A点射入电场 从B点射出 电场的等势面和粒子的运动轨 迹如图 9 所 示 图中左侧前三个等势面彼此平行 不计粒子的重力 下列说法正确的有 A 粒子带负电荷 B 粒子的加速度先不变 后变小 C 粒子的速度不断增大 D 粒子的电势能先减小 后增大 解析 电场线如图所示 由于受力方向总指向运动轨迹的凹侧 故粒子带负电荷 选 5 项 A 对 由电场线分布知电场力先不变 后越来越小 选项 B 对 电场力一直做负功 粒 子速度一直减小 电势能一直增大 选项 C D 错 答案 AB 图 10 10 如图 10 所示 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线 两粒子 M N质量相等 所带电荷的绝对值也相等 现将M N从虚线上的O点以相同速率射出 两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示 点a b c为实线与虚线的交点 已知O点电势高于c点电势 若不计重力 则 A M带负电荷 N带正电荷 B N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 D M在从O点运动至b点的过程中 电场力对它做的功等于零 解析 由O点电势高于c点电势知 场强方向垂直虚线向下 由两粒子运动轨迹的弯 曲方向知N粒子所受电场力方向向上 M粒子所受电场力方向向下 故M粒子带正电 N粒 子带负电 A 错误 N粒子从O点运动到a点 电场力做正功 M粒子从O点运动至c点电 场力也做正功 因为UaO UOc 且M N粒子质量相等 电荷的绝对值相等 由动能定理易 知 B 正确 因O点电势低于a点电热 且N粒子带负电 故N粒子运动中电势能减少 电 场力做正功 C 错误 O b两点位于同一等势线上 D 正确 答案 BD 三 非选择题 本题共 3 小题 共 50 分 计算题要求有必要的文字叙述 列出必要的 方程 和演算步骤 图 11 11 15 分 如图 11 所示 M N为水平放置的平行金属板 板间匀强电场强度为E 今 有两个质量均为m 带电量均为q的异性粒子 分别从M N两板同时开始运动 经时间t 秒后 两个带电粒子恰能在电场中点相碰中和 则M N两板的电势差为多少 解析 两个粒子在相向运动时的状态对称 6 每个粒子到相遇运动的距离y at2 2 qEt2 2m 所以U 2Ey qE2t2 m 答案 qE2t2 m 图 12 12 17 分 如图 12 所示 平行金属板长为L 一个带电为 q 质量为m的粒子以初 速度v0紧贴上板垂直射入电场 刚好从下板边缘射出 末速度恰与下板成 30 角 粒子重 力不计 求 1 粒子末速度大小 2 电场强度 3 两极板间距离 解析 1 粒子在平行板间做类平抛运动 射出极板的速度分解如右图 所以v 得 v0 cos 2 3v0 3 v v0tan 3v0 3 2 由v at 而t L v0 a qE m 由 得E 3 mv2 0 3qL 3 v 2ad 2 由 得d 3L 6 答案 1 2 3 2 3v0 3 3mv2 0 3qL 3L 6 13 18 分 一质量为m 带电荷量为 q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强 7 电场中 如图 13 甲所示 今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位 移x之间的关系如图 13 乙所示 根据图乙给出的信息 重力加速度为g 求 图 13 1 匀强电场场强的大小 2 小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中 电场力做的功 3 小球在h高度处的动能 解析 1 小球进入电场后 水平方向做匀速直线运动 设经过时间t 水平方向 v0t