2022高中物理第12章静电场电势能与电势差单元测试9鲁科版选修3-1

第1、2章《静电场》《电势能与电势差》单元测试时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷选择题一、选择题此题包括10小题，共40分，每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，错选或不选的得0分图11．如图1所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，致使话筒所在的电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转变为电信号．其中导致电容变化的原因可能是电容器两极板间的A．距离变化B．正对面积变化C．介质变化D．电压变化解析：振动膜前后振动，惹起电容器极板间的距离变化．答案：A图22．如图2，O是一固定的点电荷，另一点电荷g＋qED．小球经过环的最低点时对轨道压力为mg＋qE解析：小球滑动过程中有重力和电场力做功，因此机械能不守恒，A错．小球下滑到最低点的过程中，重力和电场力都做正功，小球动能增大，过最低点时速度最大，B对．由动2能定理得qE＋mgR＝错误!mv，轨道支持力为N，则N－qE＋mg＝m错误!，解得C对，D错．答案：BC图109．空间某地区内存在着电场，电场线在竖直平面上的散布如图10所示，一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A、B两点之间的高度差与水平距离均为H，则以下判断中正确的选项是A．若v2>v1，则电场力一定做正功B．A、B两点间的电势差U＝错误!v错误!－v错误!C．小球由A点运动到B点，电场力做的功＝错误!错误!－错误!错误!－mgHWmvmvD．小球运动到B点时所受重力的刹时功率gv2从A到B，重力做正功，若v2>v1，解析：考察带电粒子在电场与重力场的叠加场中的运动．表示外力做的总功为正，但电场力可能做负功，A错．由动能定理qU＋mgH＝错误!mv错误!－错误!mv错误!可知B错，C对．过B点时重力的刹时功率gv2inα，D错．答案：C图1110．如图11所示，O是一固定的正点电荷，还有一正点电荷q从很远处以初速度v0正对着点电荷O射入电场中，仅在电场力作用下的运动轨迹是实线MN，虚线a、b、c是以O为圆心，Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，且Ra－Rb＝Rb－、2、3为轨迹MN与三个圆的一些交点，以|I12|表示点电荷q从1运动到2的过程中电场力的冲量的大小，|I|表示q从223运动到3的过程中电场力的冲量的大小；用|W12|表示q从1运动到2的过程中电场力做功的大小，用|W|表示q从2运动到3的过程中电场力做功的大小．则A．|2323|B．|12||23|D．|12|<|23|I12>|IIWWW解析：根据点电荷产生的电场可知，1、2间的电场强度比2、3间的电场强度小，因为a－b＝b－c，所以|12|<|23|，应选项D正确．因为错误!未定义书签。，所以|I12|<|I23|，RRRRWW应选项B正确．答案：BD第Ⅱ卷非选择题二、填空与计算题此题包括6小题，共60分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答图1211．“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中1如图12所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正接线柱流入电表时，指针偏向正接线柱一侧．一位学生用这个电表探测基准点2两侧的等势点时，把接电表正接线柱的探针E1接触基准点2，把接电表负接线柱的探针E2接触纸上某一点，发现表的指针发生了偏转，为了探测到等势点，则A．若电表指针偏向正接线柱一侧，B．若电表指针偏向正接线柱一侧，C．若电表指针偏向负接线柱一侧，D．若电表指针偏向负接线柱一侧，

E2应右移E2应左移E2应右移E2应左移图132在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸．在导电纸上平放两个圆柱形电极A与B，分别与直流电源的正、负极接好，如图13所示．若以A、B连线为轴，A、B连线的中垂线为轴，将一个探针固定在轴，将一个探针固定在轴上的某一点，沿轴移动另一个探针，发现不论怎样移动，敏捷电流表的指针都不偏转，若电源及连线都是完好的，可能的故障是________．将实验故障清除后，探针从BO间某处沿轴向电极A移动的过程中，电流表中指针偏转的情况是________．解析：1由题图可知A点电势高于B点电势，若电表指针偏向正接线柱一侧，说明探针E1的电势高于E2的电势，E2应向左移动，所以B项正确；若指针偏向负接线柱一侧，说明探针E2的电势高于E1的电势，E2应向右移动，C项正确，D项错．导电纸涂导电物质的一面朝下了；偏角渐渐减小到零，再反向偏转，偏角渐渐变大．答案：1BC2看法析图14Q＝×10－9C，直线MN过O点，OM＝30cm，12．如图14所示，在真空中的O点放一点电荷点放一点电荷q＝－2×10－10C，求：M1M点的场强大小；2若点的电势比N点的电势高15V，则电荷q从点移到N点，它的电势能变化了多MM少解析：1根据E＝错误!得M点的场强E＝×109×错误!＝100N/C2电荷q从M点移到N点，电场力做功WMN＝qUMN＝－2×10－10×15J＝－3×10这一过程中电场力做负功，电势能增加答案：1100N/C23×10－9J

－9J3×10－9J图1513．如图15所示，电荷量为－e、质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v0，当它经过电场B点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，求A、B两点间的电势差．图16解析：电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动．根据运动的分解可知，电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动．将B点的速度分解如图16v＝错误!＝2v0电子从A运动到B，由动能定理得2－eUAB＝错误!mv－错误!mv错误!UAB＝错误!＝－错误!答案：－错误!14．如图17所示，在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与垂直方向的最大夹角为θ求小球经过最低点时细线对小球的拉力．图17解析：设细线长为L，球的电荷量为q，为正，则场强方向在题图中向右，反之向左．从释放点到左侧最高点，重力势能的减小等于电势能的增加．mgLcoθ＝qEL1＋inθ①若小球运动到最低点时的速度为v，此时线的拉力为T，由能量关系得2mv/2＝mgL－qEL②2由牛顿第二定律得T－mg＝mv/L③由以上各式解得T＝mg3－错误!．答案：mg3－错误!15．如图18所示，质量为

m、电荷量为＋

q

的小球从距地面一定高度的

O点，以初速度v0沿着水平方向抛出，已知在小球运动的地区里，存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场，如果测得小球落地时的速度方向恰巧是竖直向下的，且已知小球飞翔的水平距离为

L，求：图181电场强度E为多大2小球落地址A与抛出点O之间的电势差为多大小球落地时的动能为多大解析：1剖析水平方向的分运动有：v错误!＝2aL＝错误!，所以E＝错误!错误!2A与O之间的电势差UAO＝E·L＝错误!错误!3设小球落地时的动能为A，空中飞翔的时间为，分ET析水平方向和竖直方向的分运动有：0AAv＝错误!·T，v＝gT，E＝错误!mv错误!A解得：E＝错误!答案：看法析＝×102N/C、方向竖直向上的匀强电场，在16．如图19所示，空间存在着电场强度E电场内一长为L＝0.5m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量m＝0.5kg、电荷量q＝4×10－2C的小球，现将细线拉至水平地点，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰巧达到它能承受的最大值而断裂．取g＝10m/2求：图19小球的电性．细线能承受的最大拉力值．当小球持续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距离O点的高度．解析：1由小球运动到最高点可知，小球带正电．2设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能