（京津瓊魯專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 靜電場章末檢測試卷 新人教版選修3-1.doc

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第1章 靜電場 章末檢測試卷(一) (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共14小題，每小題4分，共56分.1～9題為單選題，10～14題為多選題，全部選對得4分，有選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分) 1.(2018山東濟(jì)寧市高一下期末)關(guān)于電場強(qiáng)度的定義式E＝，下面說法中正確的是(　　) A.q越大則E越小 B.q為試探電荷的電荷量 C.q為場源電荷的電荷量 D.E的方向與試探電荷的受力方向相同 答案　B 2.(2018山東日照市高一下期末)近代物理學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)證實(shí)并發(fā)展了法拉第關(guān)于場的觀點(diǎn)，電場已經(jīng)被證明是客觀存在的.下列關(guān)于電場的說法，正確的是(　　) A.電場線與等勢面處處相互垂直 B.同一等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 C.電場強(qiáng)度越小的地方，電勢越低 D.電場中電勢降落的方向就是電場強(qiáng)度的方向 答案　A 3.兩個(gè)完全相同的金屬球A和B帶電荷量之比為1∶7，相距為r.兩者接觸一下放回原來的位置，若兩電荷原來帶異種電荷，則后來兩小球之間的庫侖力大小與原來之比是(　　) A.3∶7 B.4∶7 C.9∶7 D.16∶7 答案　C 解析　接觸前，兩小球之間的庫侖力為F＝k＝7k，接觸后兩者所帶電荷量均為q′＝＝3q，兩小球之間的庫侖力為F′＝k＝9k，故F′∶F＝9∶7，C正確. 4.(2018山東德州市高一下期末)如圖1所示，M、N為兩個(gè)固定的等量同種正電荷，在其連線的中垂線上的P點(diǎn)釋放一個(gè)帶負(fù)電粒子，僅在電場力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) 圖1 A.粒子將一直沿中垂線PO做單方向直線運(yùn)動(dòng) B.從P到O的過程中，加速度可能先變大再變小，速度越來越大 C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，粒子在O點(diǎn)時(shí)，加速度最大 D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，粒子的電勢能一直增加 答案　B 5.(2018山東東營市高一下期末)如圖2所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為0，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)(　　) 圖2 A.k B.k C.k D.k 答案　B 6.如圖3所示是由電源E、靈敏電流計(jì)G、滑動(dòng)變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開關(guān)S閉合.在下列四個(gè)過程中，靈敏電流計(jì)中有方向由a到b電流的是(　　) 圖3 A.在平行板電容器中插入電介質(zhì) B.減小平行板電容器兩極板間的距離 C.減小平行板電容器兩極板的正對面積 D.增大平行板電容器兩極板的正對面積 答案　C 解析　電容器保持和電源連接，電壓U一定，在平行板電容器中插入電介質(zhì)，由C＝知電容增大，由C＝知帶電荷量增加，電容器充電，電路中有b到a方向的電流通過靈敏電流計(jì)，故A錯(cuò)誤.減小平行板電容器兩極板間的距離，由C＝知電容增大，由C＝知帶電荷量增加，電容器充電，電路中有b到a方向的電流通過靈敏電流計(jì)，故B錯(cuò)誤.減小平行板電容器兩極板的正對面積，由C＝知電容減小，由C＝知帶電荷量減小，電容器放電，電路中有a到b方向的電流通過靈敏電流計(jì)，故C正確.同理D錯(cuò)誤. 7.如圖4所示，一圓心為O、半徑為R的圓中有兩條互相垂直的直徑AC和BD，電荷量均為Q的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，＋Q與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為60.兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線與AC的交點(diǎn)為P，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則下列說法正確的是(　　) 圖4 A.P點(diǎn)的場強(qiáng)為0，電勢也為0 B.A點(diǎn)電勢低于C點(diǎn)電勢 C.點(diǎn)電荷＋q從A到C的過程中電勢能先減小后增大 D.點(diǎn)電荷－q在B點(diǎn)具有的電勢能小于在D點(diǎn)具有的電勢能 答案　D 解析　＋Q在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向右，－Q在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向也向右，根據(jù)疊加原理可知P點(diǎn)的場強(qiáng)不為0，故A錯(cuò)誤.AC連線是等量異種點(diǎn)電荷電場中一條等勢線，故A、C兩點(diǎn)的電勢相等，點(diǎn)電荷＋q從A到C的過程中電勢能不變，故B、C錯(cuò)誤.根據(jù)順著電場線方向電勢降低，結(jié)合電場線的分布情況可知，B點(diǎn)的電勢高于D點(diǎn)電勢，由電勢能公式Ep＝qφ分析可知：點(diǎn)電荷－q在B點(diǎn)具有的電勢能小于在D點(diǎn)具有的電勢能，故D正確. 8.如圖5所示為研究影響平行板電容器電容決定因素的實(shí)驗(yàn)裝置，使電容器兩極板上帶有等量異種電荷，并在電容器間用絕緣絲線懸掛一帶電鋁球，下列說法正確的是(　　) 圖5 A.只將電容器b板向左平移，靜電計(jì)指針的張角與絲線偏角均變小 B.只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角與絲線偏角均變大 C.只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角與絲線偏角均變大 D.只增加極板帶電荷量，靜電計(jì)指針的張角與絲線偏角均變大，表明電容增大 答案　B 9.在勻強(qiáng)電場中建立一直角坐標(biāo)系，如圖6所示.從坐標(biāo)原點(diǎn)沿＋y軸前進(jìn)0.2m到A點(diǎn)，電勢降低了10V，從坐標(biāo)原點(diǎn)沿＋x軸前進(jìn)0.2m到B點(diǎn)，電勢升高了10V，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向?yàn)?　　) 圖6 A.50V/m，方向B→A B.50V/m，方向A→B C.100V/m，方向B→A D.100V/m，方向垂直AB斜向下 答案　C 解析　連接AB，由題意可知，AB中點(diǎn)C點(diǎn)電勢應(yīng)與坐標(biāo)原點(diǎn)O相等，連線OC即為等勢線，與等勢線OC垂直的方向?yàn)殡妶龅姆较颍仉妶鼍€方向電勢降低，故電場方向由B→A，其大小E＝＝V/m＝100 V/m，選項(xiàng)C正確. 10.如圖7所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q，x軸上的P點(diǎn)位于－Q的右側(cè).下列判斷正確的是(　　) 圖7 A.在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 B.在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 C.若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能增大 D.若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能減小 答案　AC 11.如圖8所示，一個(gè)電場的電場線分布關(guān)于y軸對稱，等腰直角三角形OPQ處于電場中，A為OQ中點(diǎn)，則下列說法中正確的是(　　) 圖8 A.Q點(diǎn)的電勢比A點(diǎn)的電勢低 B.將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場力做正功 C.OA兩點(diǎn)間的電勢差大于AQ兩點(diǎn)間的電勢差 D.在O點(diǎn)靜止釋放一個(gè)帶正電粒子(不計(jì)重力)，該粒子將沿y軸正方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 答案　AC 解析　因?yàn)檠刂妶鼍€的方向電勢降低，所以Q點(diǎn)的電勢低于A點(diǎn)的電勢，選項(xiàng)A正確；將負(fù)電荷由O點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場力做負(fù)功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于OA之間的電場強(qiáng)度大于AQ之間的電場強(qiáng)度，而OA＝AQ，故OA兩點(diǎn)間的電勢差大于AQ兩點(diǎn)間的電勢差，選項(xiàng)C正確；沿y軸正方向，電場線越來越疏，電場強(qiáng)度越來越小，故在O點(diǎn)靜止釋放的帶正電粒子將沿y軸正方向做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 12.如圖9所示，電荷量和質(zhì)量都相同的帶正電粒子以不同的初速度通過A、B兩極板間的加速電場后飛出，不計(jì)重力及空氣阻力的作用，則(　　) 圖9 A.它們通過加速電場所需的時(shí)間相等 B.它們通過加速電場過程中動(dòng)能的增量相等 C.它們通過加速電場過程中速度的增量相等 D.它們通過加速電場過程中電勢能的減少量相等 答案　BD 解析　由于電荷量和質(zhì)量相等，因此產(chǎn)生的加速度相等，初速度越大的帶電粒子經(jīng)過電場所需的時(shí)間越短，A錯(cuò)誤；加速時(shí)間越短，則速度的變化量越小，C錯(cuò)誤；由于電場力做功與初速度及時(shí)間無關(guān)，因此電場力對各帶電粒子做功相等，則它們通過加速電場的過程中電勢能的減少量相等，動(dòng)能的增加量也相等，B、D正確. 13.如圖10所示，勻強(qiáng)電場中有一平行四邊形abcd，且平行四邊形所在平面與場強(qiáng)方向平行.其中φa＝10V，φc＝6V，φd＝8V，則下列說法正確的是(　　) 圖10 A.b點(diǎn)電勢φb＝4V B.b點(diǎn)電勢φb＝8V C.場強(qiáng)平行于ad方向 D.場強(qiáng)垂直于bd向下 答案　BD 14.如圖11甲所示，兩平行金屬板在真空中豎直放置，左極板接地，中間有小孔.右極板電勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.電子原來靜止在左極板小孔處.不計(jì)重力作用，下列說法中正確的是(　　) 圖11 A.從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子將始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上 B.從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng) C.從t＝時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)，也可能打到右極板上 D.從t＝時(shí)刻釋放電子，電子必將打到左極板上 答案　AC 解析　從t＝0時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速，接著勻減速，速度減小到零后，又開始向右勻加速，接著勻減速……直到打在右極板上，電子不可能向左運(yùn)動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，電子也始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上.從t＝時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速，接著勻減速，速度減小到零后，改為向左再勻加速，接著勻減速，即在兩板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，則電子在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就有可能打在右極板上.從t＝時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離不夠大，電子將在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就打在右極板上；如果第一次向右運(yùn)動(dòng)沒有打在右極板上，那就一定會(huì)在向左運(yùn)動(dòng)過程中打在左極板上.選A、C. 二、計(jì)算題(本題共4小題，共44分) 15.(8分)(2018山東聊城市高一下期末)如圖12所示，兩平行金屬板A、B間有一勻強(qiáng)電場，C、D為電場中的兩點(diǎn)，且CD＝4cm，其連線的延長線與金屬板A成30角.已知電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)的過程中電場力做功為－4.810－17J，元電荷e＝1.610－19C.求： 圖12 (1)C、D兩點(diǎn)間的電勢差UCD、勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E； (2)若選取A板的電勢φA＝0，C點(diǎn)距A板1cm，電子在D點(diǎn)的電勢能為多少？ 答案　(1)300V　1.5104V/m　(2)7.210－17J 解析　(1)電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn) UCD＝＝V＝300V E＝＝V/m＝1.5104 V/m (2)UAD＝Ed＝1.5104310－2V＝450V 由UAD＝φA－φD和φA＝0得 φD＝－450V 電子在D點(diǎn)的電勢能為Ep＝qφD＝－1.610－19(－450) J＝7.210－17J. 16.(10分)如圖13所示，帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩極板間，距下極板0.8cm，兩極板間的電勢差為300V.如果兩極板間電勢差減小到60V，則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長時(shí)間？(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖13 答案　4.510－2s 解析　取帶電小球?yàn)檠芯繉ο螅O(shè)它帶的電荷量為q，則帶電小球受重力mg和電場力qE的作用. 當(dāng)U1＝300V時(shí)，小球受力平衡： mg＝q ① 當(dāng)U2＝60V時(shí)，帶電小球向下極板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)： 由F＝ma知：mg－q＝ma ② 又h＝at2 ③ 由①②③得： t＝＝s ≈4.510－2s. 17.(12分)如圖14所示，人體的細(xì)胞膜內(nèi)外存在電勢差(膜電位差)約U＝35mV(1mV＝10－3V)，細(xì)胞膜厚度約d＝7.010－9m.細(xì)胞膜有選擇的讓鉀或鈉離子通過，以保持細(xì)胞內(nèi)、外的電勢差和滲透壓.當(dāng)一個(gè)一價(jià)的鈉離子(電荷量q＝1.610－19C，質(zhì)量約為m＝4.010－26kg)，從圖中的A由靜止開始運(yùn)動(dòng)到B(A、B為膜內(nèi)、外上的兩點(diǎn))，細(xì)胞膜內(nèi)的電場看做勻強(qiáng)電場，且電勢關(guān)系為φA>φB，求： 圖14 (1)它受到的電場力多大？ (2)它到達(dá)B時(shí)的速度大?。? (3)一價(jià)鈉離子的電勢能是增加還是減少？改變量大小是多少？ 答案　(1)8.010－13N　(2)200m/s (3)電勢能減少　5.610－21J 解析　(1)膜內(nèi)電場的電場強(qiáng)度為E＝ 鈉離子所受電場力為 F＝qE＝q＝1.610－19N＝8.010－13N (2)鈉離子從A到B的過程，由動(dòng)能定理得 qU＝mv2 所以v＝＝m/s ＝200m/s (3)由于電場力對鈉離子做正功，故其電勢能減少. ΔEp＝qU＝1.610－193510－3J＝5.610－21J. 18.(14分)如圖15所示，帶電荷量為Q的正電荷固定在傾角為30的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn)，斜面上有A、B兩點(diǎn)，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC的中點(diǎn).現(xiàn)將一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又為零，已知帶電小球在A點(diǎn)處的加速度大小為，靜電力常量為k，求： 圖15 (1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度； (2)B和A兩點(diǎn)間的電勢差(用k、Q和L表示). 答案　(1)，方向沿斜面向上　(2) 解析　(1)由題意知，帶電小球帶正電，設(shè)帶電小球的電荷量為q. 帶電小球在A點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得： mgsin30－k＝maA ① 帶電小球在B點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得： k－mgsin30＝maB ② 取立①②式解得：aB＝，方向沿斜面向上. ③ (2)由A點(diǎn)到B點(diǎn)對小球運(yùn)用動(dòng)能定理得 mgsin30－qUBA＝0 ④ 聯(lián)立①④式解得UBA＝.