物理同步人教选修3-1全国通用版第一章过关检测.docx
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选修3-1第一章检测卷一、选择题(本题共有10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出得4个选项中,至少有一项就就是正确得。
全部选对得给4分,选对但不全得得2分,有选错得或不选得得0分)1、两个用相同材料制成得半径相等得带电金属小球,其中一个球得带电量得绝对值就就是另一个得5倍,它们间得库仑力大小就就是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力得大小可能就就是( )A.5 F /9B.4F /5C.5F/4D.9F /52、点电荷A与B,分别带正电与负电,电量分别为4Q 与Q,在AB 连线上,如图1-69所示,电场强度为零得地方在 ( )A、A 与B 之间 B 、A 右侧C 、B左侧D 、A得右侧及B得左侧3、如图1-70所示,平行板电容器得两极板A 、B接于电池两极,一带正电得小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向得夹角为θ,则下列说法正确得就就是( ) A、保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大B 、保持S 闭合,将A板向B 板靠近,则θ不变 C 、断开S,将A 板向B 板靠近,则θ增大 D、断开S,将A 板向B 板靠近,则θ不变4、如图1-71所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向得匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作( )A 、自由落体运动B 、曲线运动C 、沿着悬线得延长线作匀加速运动D 、变加速直线运动5、如图就就是表示在一个电场中得a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时,测得得检验电荷得电量跟它所受电场力得函数关系图象,那么下列叙述正确得就就是( ) A、这个电场就就是匀强电场B 、a 、b 、c 、d四点得场强大小关系就就是Ed>Ea >E b >E cC 、a 、b 、c 、d 四点得场强大小关系就就是Ea>Eb >Ec >E dD 、无法确定这四个点得场强大小关系6、以下说法正确得就就是( )A 、由可知此场中某点得电场强度E 与F 成正比B 、由公式可知电场中某点得电势φ与q 成反比C 、由U ab =Ed 可知,匀强电场中得任意两点a 、b间得距离越大,则两点间得电势差也一定越大D 、公式C=Q/U,电容器得电容大小C与电容器两极板间电势差U无关,且到连线得距离相等,如图1-73两点得电势能相等 B 点,电势能先增大后减小B 点,电势能先减小后增大图1-69 B AQ 4Q图1-70 图1-71 图1-72 图2 图1-73 图1-748、一个电子在电场中A 点具有80eV 得电势能,当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ,则( )A 、电子在B点得电势能就就是50eVB 、电子得电势能增加了30eVC、B 点得电势为110V D、B 点得电势为-110V9、如图1-74所示,实线就就是一个电场中得电场线,虚线就就是一个负检验电荷在这个电场中得轨迹,若电荷就就是从a 处运动到b 处,以下判断正确得就就是( )A 、电荷从a 到b 加速度减小B 、b处电势能大C 、b 处电势高D 、电荷在b处速度小10、如图1-75所示,质量为m,带电量为q 得粒子,以初速度v0,从A 点竖直向上射入真空中得沿水平方向得匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B=2v0,方向与电场得方向一致,则A ,B 两点得电势差为:( )二、填空题(本大题共15分,把答案填在题中得横线上或按题目得要求作答) 11、氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子得电势能 , 电子得动能增 , 运动周期 、(填增大、减小、不变)12、如图1-76所示,两平行金属板间电场就就是匀强电场,场强大小为1、0×104V/m,A 、B 两板相距1c m,C 点与A 相距0.4cm ,若B 接地,则A 、C 间电势差U AC =____,将带电量为-1、0×10-12C 得点电荷置于C 点,其电势能为____ 、13、带正电1、0×10-3C得粒子,不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点,飞经A 点时动能为10J,飞经B 点时动能为4J,则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______,AB 两点电势差为____、三、计算题(本大题共45分, 解答应写出必要得文字说明、方程式与重要演算步骤、只写出最后答案得不能得分。
高中物理学习材料桑水制作第一章检测卷一、选择题(本题共有10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的4个选项中,至少有一项是正确的。
全部选对的给4分,选对但不全的得2分,有选错的或不选的得0分)1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是( )A.5 F /9B.4F /5C.5F /4D.9F /52.点电荷A 和B ,分别带正电和负电,电量分别为4Q 和Q ,在AB 连线上,如图1所示,电场强度为零的地方在 ( )A .A 和B 之间 B .A 右侧C .B 左侧D .A 的右侧及B 的左侧3.如图2所示,平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )A .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大B .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变C .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ增大D .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ不变4.如图3所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作( )A .自由落体运动B .曲线运动C .沿着悬线的延长线作匀加速运动D .变加速直线运动图1 B AQ 4Q图2 图35.如图4是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( )A .这个电场是匀强电场B .a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E cC .a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E dD .无法确定这四个点的场强大小关系6.以下说法正确的是( )A .由q F E =可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比B .由公式q E P =φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C .由U ab =Ed 可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大D .公式C=Q/U ,电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关7. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图5所示,则( )A.同一点电荷在A 、B 两点的电势能相等B.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先增大后减小C.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先减小后增大D. A 、B 两点的连线上任意两点的电势差为零8.一个电子在电场中A 点具有80eV 的电势能,当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ,则( )A .电子在B 点的电势能是50eV B .电子的电势能增加了30eVC .B 点的电势为110VD .B 点的电势为-110V9.如图6所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a 处运动到b 处,以下判断正确的是( )A .电荷从a 到b 加速度减小B .b 处电势能大C .b 处电势高D .电荷在b 处速度小10.如图7所示,质量为m ,带电量为q 的粒子,以初速度v 0,从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B =2v 0,方向与电场的方向一致,则A ,B 两点的电势差为:( )F q O a b c d 图4 图2 图5 图6二、填空题(本大题共15分,把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答)11.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)12.如图8所示,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为1.0×104V /m ,A 、B两板相距1cm ,C 点与A 相距0.4cm ,若B 接地,则A 、C 间电势差U AC =____,将带电量为-1.0×10-12C 的点电荷置于C 点,其电势能为____ .13.带正电1.0×10-3C 的粒子,不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点,飞经A 点时动能为10J ,飞经B 点时动能为4J ,则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______,AB 两点电势差为____.三、计算题(本大题共45分, 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分。
高中物理学习材料第一章综合能力测试本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.2012年9月19日鹤壁市山城区4名小学生校园遭雷击,引起了市委、市政府的高度重视,要求有关部门加大防雷避雷知识的宣传,提高广大人民群众的防范意识,做好防雷工作,保障人民群众安全。
假如在户外我们遭遇雷电,下列防雷措施可行的是( )①在大树下避雷雨②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨③不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔④在空旷地带,最好关掉手机电源A.①③ B.②③ C.①④ D.③④答案:D解析:表面具有突出尖端的导体,在尖端的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。
因此不要在大树下避雨;别停留在山顶、山脊的凉亭等地方;快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔,身体的跨步越大,电压就越大,雷电也越容易伤人;在空旷地带使用手机通话,手机很有可能成为闪电的放电对象。
2.(2012·寿光高二检测)如图所示某区域电场线关于O1、O2对称,正方形ABCD也关于O1O2对称。
关于A、B、C、D四点场强的大小和电势的高低关系中,正确的是( )A.E A=E B=E C=E DB.E A=E B>E C=E DC.φA=φD>φB=φCD.φA>φD>φC>φB答案:BD解析:根据电场线的分布情况可知,该区域的电场是等量异种点电荷形成的电场,由对称性可知:E A=E B,E C=E D,由电场线的疏密程度可知:E A>E D,E B>E C,故A错B对,根据沿电场线电势降低得φA>φB,φD>φC,又由等势面与电场线垂直得:φA>φD,φC>φB。
高中物理学习材料桑水制作第一章检测试题(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号1.静电感应及静电现象82.电容及电容器2、93.电场强度和电势差1、4、114.电场线和等势面(线) 5、65.带电粒子在电场中的运动7、126.库仑定律及电荷守恒定律3、10一、不定项选择题(共8小题,每小题6分,共48分)1.下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( BC )A.静电力FB.电场强度EC.电势差UD.静电力做的功W解析:静电力F=qE,与检验电荷有关,故选项A 错;电场强度E 、电势差U 与检验电荷无关,故选项B 、C 对;静电力做功W=qU,与检验电荷有关,故选项D 错.2.(2013陕西省宝鸡市金台区高二上学期期中)如图所示,A 、B 为两块竖直放置的平行金属板,G 是静电计,开关S 合上后,静电计指针张开一个角度.下述做法可使指针张角增大的是( D )A.使A 、B 两板靠近些B.使A 、B 两板正对面积错开些C.断开S 后,使B 板向左平移减小板间距离D.断开S 后,使A 、B 板错位正对面积减小解析:电容器与电源相连时,板间电压不变,指针张角增大表明两平行金属板间电压增大,所以选项A 、B 均错;断开S 后,电容器所带电荷量不变,由C=Q U 知,电容C 减小.根据电容C=εr S 4πkd知,可增大板间距离或减小两板正对面积,选项C 错误,D 正确.3.(2013广东省中大附中高二上学期期中)真空中两个点电荷的相互作用力为F,若把其中一个电荷的带电量减少一半,同时把它们之间的距离减少一半,则它们之间的作用力变为( B )A.4FB.2FC.8FD.F/2解析:由库仑定律F=k q 1q 2r 2知,F'=2F,选项B 正确.4.空间有一均匀带正电的绝缘细杆AB,O点为杆上一点,且有AB,M点为O点正上方的一点,如图所示.关于M点场强图中画法正OB=13确的是( A )A.E1B.E2C.E3D.E4AB的杆及该部分的电荷,由对称性可知,M点场强解析:若去掉离A点13应与杆垂直,如图所示.实际上在O点左侧的长度长,整根杆在M点产生的场强为E1,故A项对.5.(2013河南省许昌市高二上学期第一次五校联考)带负电的小球在某电场中受重力和静电力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能是( A )A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一个带负电的点电荷与带正电的无限大导体平板形成解析:带电粒子在电场线上运动的条件是:电场线是直线;带电粒子的初速度为零或初速度不为零但速度方向和电场线平行,带电粒子所受合力与电场线平行.带电粒子在等势面上做匀速圆周运动的条件是:等势面为圆面;带电粒子所受合力全部提供向心力.6.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点.下列说法正确的是( AC )A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,静电力做正功解析:沿电场线方向,电势降低,所以M点电势比N点电势高,选项A 对;N点电场线密,则场强大,故选项B错;M点电势高,正电荷在M点的电势能大,故选项C对;将电子从M点移到N点,静电力做负功,故选项D错.7.(2013河南省豫东、豫北十所名校高二阶段性测试)如图所示,在一个粗糙的绝缘水平面上,两个带正电荷的小物块以初速度v相向运动,两物块同时减速为零,且不再运动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在物块的运动过程中,下列表述正确的是( A )A.物块受到的摩擦力与库仑力方向相同B.物块做匀减速直线运动C.两物块组成的系统的动能在减少,电势能在增加,机械能不变D.两物块组成的系统克服摩擦力做的功等于减少的动能解析:两正电荷间的库仑力为斥力,相向运动随着距离的减小,斥力增大,最后停止不动,摩擦力方向与物体初速度v 方向相反,选项A 正确;运动过程中物体受库仑斥力和摩擦阻力,做加速度增大的减速运动,选项B 错误;过程中库仑力和摩擦力做负功,机械能减少,两者所做负功大小等于动能的减少,选项C 、D 均错.8.(2012烟台二中检测)冬天当脱毛衫时,静电经常会跟你开个小玩笑.下列一些相关的说法中正确的是( CD )A.在将外衣脱下的过程中,内外衣间摩擦起电,内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B.如果内外两件衣服可看做电容器的两极,并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定,随着两衣间距离的增大,两衣间电容变小,则两衣间的电势差也将变小C.在将外衣脱下的过程中,内外两衣间隔增大,衣物上电荷的电势能将增大(若不计放电中和)D.脱衣时如果人体带上了正电,当手接近金属门把时,由于手与门把间空气电离会造成对人体轻微的电击解析:根据电荷守恒知,选项A 错;由C=Q U 和C ∝S d知,当内外衣之间的距离d 增大时,两衣间的电势差增大,选项B 错;因为内外衣所带的是异种电荷,产生静电引力作用,故当两衣之间的距离增大时,静电力做负功,电荷的电势能增大,选项C 对;由于人体带上正电荷,当手靠近金属门把时,产生静电感应现象,当两者之间的电压足以使空气电离时,产生放电现象,故人感觉到有轻微的电击,选项D也正确.二、实验题(12分)9.(2013广东省汕头市潮阳区城郊中学高二上学期期中)如图所示,绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电荷量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,则电容器的电容将,静电计指针的偏转角度将.(填“增大”或者“减小”)知,随着d的减小,εr的增大,电容将增解析:由电容的决定式C=εr S4πkd知,电压U将减小,静电计指针偏转角度将减小.大,由C=QU答案:增大减小三、计算题(共40分)10.(12分)如图所示,A、B是两个带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的高h=10 cm的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角θ为30°的斜面上且恰与A等高,若B的质量为30√3 g,则B带电荷量为多少?(取g=10 m/s2)解析:设A 、B 带电荷量均为q,如图所示对B 进行受力分析知,B 受重力mg,支持力F N 和库仑力F 三个力的作用而处于静止状态,故三个力的合力为零,所以F=mgtan θ,又有F=k q 2r 2,r=h/tan θ 联立解得q=1.0×10-6 C.答案:1.0×10-6 C11.(14分)(2013广东省汕头市潮阳区城郊中学高二上学期期中)如图所示,在点电荷+Q 电场中的一条电场线上取a 、b 两点,Oa=14Ob,当在a 处放一电荷量q=1.5×10-8 C 带正电的检验电荷时,受到的静电力为F=3×10-6 N.(1)求a 处的电场强度的大小、方向.把检验电荷从a 点移去后,a 点的场强怎样变化?(2)如在b 处放一个电子,它受到的静电力多大?方向怎样?解析:(1)a 处场强E a =F q =3×10-61.5×10-8N/C=200 N/C,方向水平向右.当把检验电荷从a 点移去后,a 点的场强保持不变.(2)由点电荷的场强E=k Q r 2得E b =(r a r b )2E a =E a 16则电子在b 点受力为F b =eE b =e E a 16=1.6×10-19×20016N=2×10-18N, 方向水平向左.答案:(1)200 N/C 方向水平向右 不变(2)2×10-18N 方向水平向左12.(14分)如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U 0加速后,进入两块间距为d 、电压为U 的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求:(1)金属板AB 的长度L.(2)电子穿出电场时的动能.解析:(1)电子在加速电场中加速,由动能定理可得eU 0=12m v 02, 电子在偏转电场中做类平抛运动,在垂直电场方向上有L=v 0t,在沿着电场方向上有d 2=12·eU mdt 2, 联立以上三式可得L=d √2U 0U. (2)对于电子运动的全过程,根据动能定理可得E k =eU 0+12eU. 答案:(1)d √2U 0U (2)e(U 0+U 2)。
高中同步测试卷(一) 第一单元 电场力的性质 (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.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)1.关于电场强度的下列说法中不正确的是( )A .电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力B .在电场中某点不放电荷,则该点的电场强度一定为零C .正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D .负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向2.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点.其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A .甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B .乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C .丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D .丁图中非匀强电场中的a 、b 两点3.如图,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,A 和C 均围绕B 以相同的角速度做匀速圆周运动,三个带电质点始终在同一直线上,B 恰能保持静止.其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三质点间的万有引力,则A 和C 的比荷 (电荷量与质量之比)之比应是( )A.⎝⎛⎭⎫L 1L 22B.⎝⎛⎭⎫L 2L 12C.⎝⎛⎭⎫L 1L 23D.⎝⎛⎭⎫L 2L 134.如图所示,有一带电荷量为+q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d ,此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心.若图中a 点处的电场强度为零,则图中b 点处的电场强度大小是( )A.k q9d2+k qd2B.k qd2-k q9d2C.0 D.k qd25.真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断正确的是()A.点电荷M、N一定为同种点电荷B.点电荷M、N一定为异种点电荷C.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2∶1D.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为3∶1二、多项选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意.)6.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A、B,左边放一个带电荷量为+Q的固定球时,两悬线都保持竖直方向.下列说法中正确的是()A.A球带正电,B球带正电,并且A球带电荷量较小B.A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较小C.A球带负电,B球带正电,并且B球带电荷量较大D.A球带正电,B球带负电,并且B球带电荷量较大7.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则()A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O点场强最强D.B、O、C三点比较,O点场强最弱8.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力,则()A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的速度大于B点的速度D.粒子的初速度不为零8题图9题图10题图9.如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则()A.M的带电量比N大B.M带负电荷,N带正电荷C.静止时M受到的合力比N大D.移动过程中匀强电场对M做负功10.如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a(图中未画出),与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下,以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N 点,到N点时速度大小为v,且v<v0, 则()A.b电荷在M点受力一定向左上方B.b电荷在M点受力一定向右下方C.a电荷一定在虚线MP上方D.a电荷一定在虚线MP下方11.两个通电小球带电后相互排斥,如图所示.两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上.两球质量用m和M表示,所带电荷量用q和Q表示.若已知α>β,则一定有关系()A.两球一定带同种电荷B.m一定小于MC.q一定大于Q D.m受到的电场力一定等于M所受电场力12.如图所示,固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,圆环的最高点通过长为L 的绝缘细线悬挂质量为m的可视为质点的金属小球,已知圆环带电均匀分布且带电荷量与小球相同,均为Q (未知),小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,已知静电力常量为k ,重力加速度为g .细线对小球的拉力为F (未知),下列式子中正确的是( )A .Q =mgR 3kLB .Q =mgL 3kRC .F =mgRLD .F =mgLR题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案演算步骤,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)如图,真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形,边长L =2.0 m .若将电荷量均为q =+2.0×10-6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,已知静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2,求:(1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C 点的电场强度的大小和方向.14.(10分)如图所示,绝缘的粗糙水平桌面高为h =1.25 m ,长为s =2 m ,桌面上方有一个水平向左的匀强电场.一个质量为m =2×10-3 kg ,带电量为q =+2.5×10-8 C 的小物体自桌面的左端A 点以初速度v 0=6 m/s 向右滑行,离开桌子边缘B 后,落在水平地面上C 点,C 点与B 点的水平距离x =1 m ,物体与桌面间的动摩擦因数为0.4,不计空气阻力,取g =10 m/s 2.(1)水平向左的匀强电场的电场强度E 为多大;(2)为使小物体离开桌面边缘B 后水平距离加倍,即x ′=2x ,某同学认为可以在桌子边缘B 的右侧空间加一竖直方向的匀强电场E ′,请你求出该电场的电场强度.15.(10分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E ,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m 的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示.请问:(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?16.(10分)如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A 点,其带电荷量为Q ;质量为m ,带正电的乙球在水平面上的B 点由静止释放,其带电荷量为q ;A 、B 两点的距离为l 0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为F =k qQ4l 20(k 为静电力常量)、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷.(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小; (2)求乙球的速度最大时两球之间的距离;(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的变化情况).参考答案与解析1.[导学号66870001] 【解析】选B.电场强度的大小在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力,故A 说法正确.电场强度的大小跟有没有试探电荷无关,由电场本身决定,故B 说法错误.电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致,跟负电荷所受电场力的方向相反,故C 、D 说法正确.故选B.2.[导学号66870002] 【解析】选C.甲图中与点电荷等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向不相反,选项A 错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a 、b 两点的场强大小相等、方向相同,选项B 错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向相反,选项C 正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b 点的场强大于a 点的场强,选项D 错误.3.[导学号66870003] 【解析】选C.根据B 恰能保持静止可得:k q A q B L 21=k q C q BL 22.A 做匀速圆周运动,k q A q B L 21-k q C q A (L 1+L 2)2=m A ω2L 1,C 做匀速圆周运动,k q C q B L 22-k q C q A(L 1+L 2)2=m Cω2L2,联立解得A 和C 的比荷之比等于⎝⎛⎭⎫L 1L 23,选项C 正确.4.[导学号66870004] 【解析】选A.由于a 点场强为零,说明点电荷在a 点的场强与圆盘在a 点的场强大小相等,E =kqd 2,根据对称性可知,圆盘在b 点产生的场强大小也是E=kq d 2,则b 点的场强为E ′=E +kq (3d )2=kq d 2+kq 9d 2,A 正确. 5.[导学号66870005] 【解析】选A.从场强E 随x 的变化关系图象可以看出,x =2a 处的场强为零,在0~2a 范围内场强为正,2a ~3a 范围内场强为负,根据场强叠加原理可知,点电荷M 、N 为同种电荷,选项B 错误,选项A 正确;设点电荷M 的带电荷量为q 1,点电荷N 的带电荷量为q 2,x =2a 处的场强为E =k q 1(2a )2-k q 2a 2=0,解得:q 1∶q 2=4∶1,选项C 、D 错误.6.[导学号66870006] 【解析】选BC.存在固定球时,对A 、B 球受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自所受电场力合力为零,说明A 球带负电而B 球带正电,A 、B 作为整体得固定球对A 、B 的水平方向的库仑力大小相等方向相反.根据库仑定律得A 离固定球近点,所以A 球带电荷量较小,B 球带电荷量较大.故A 、D 错误,B 、C 正确.7.[导学号66870007] 【解析】选ACD.由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A 、C 、D 正确,B 错误.8.[导学号66870008] 【解析】选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左,粒子带负电,A 错误;A →B 电场强度变小,电场力变小,加速度变小,B 正确;粒子运动过程中,电场力与运动方向的夹角大于90°,所以速率减小,C 正确;若粒子的初速度为0,将沿电场线向左下侧运动,D 正确.故选BCD.9.[导学号66870009] 【解析】选BD.释放后,M 、N 保持静止,它们均受到水平匀强电场的电场力qE 和相互之间的库仑力F 作用,因此有qE =F ,两者方向相反,其合力为0,故选项C 错误;由牛顿第三定律可知,M 、N 间相互作用的库仑力F ,一定大小相等、方向相反,所以它们受到的水平匀强电场的电场力qE 也一定大小相等、方向相反,所以两带电小球必带异种电荷,电量相等,故选项A 错误;两小球带异种电荷,相互间的库仑力为引力,由题图中位置关系可知,小球M 受到的水平匀强电场的电场力方向向左,与电场方向相反,所以带负电,小球N 受到的水平匀强电场的电场力方向向右,与电场方向相同,所以带正电,故选项B 正确;由题图图示可知,小球M 移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角,所以匀强电场对M 做负功,故选项D 正确.10.[导学号66870010] 【解析】选AD.b 电荷运动轨迹向上弯曲,根据曲线运动特点可知,b 电荷在M 点受力一定向左上方,所以a 电荷一定在虚线MP 下方,选项A 、D 正确.11.[导学号66870011] 【解析】选ABD.库仑力同样满足牛顿第三定律,满足共点力平衡条件,由题中图示可知两小球相互排斥,故A 、D 正确;偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关,故B 正确.12.[导学号66870012] 【解析】选BD.由于圆环不能看成点电荷,采用微元法求圆环对小球的库仑力,小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力.以小球为研究对象,进行受力分析,小球受到三个力的作用:线对小球的拉力为F 、重力G 、圆环各点对小球库仑力的合力F Q .则F sin θ=mg ,sin θ=R L ,解得:F =mgL R ,选项C 错误,D 正确;水平方向上:F cos θ=k Q 2L2cos θ,解得:Q =mgL 3kR,选项A 错误,B 正确. 13.[导学号66870013] 【解析】(1)根据库仑定律,A 、B 两点电荷间的库仑力大小为 F =k q 2L2①代入数据得F =9.0×10-3 N .②(2)A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小相等,均为 E 1=k q L2③A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E =2E 1cos 30°④ 由③④式并代入数据得 E =7.8×103 N/C场强E 的方向沿y 轴正向.【答案】(1)9.0×10-3 N(2)7.8×103 N/C 方向沿y 轴正向14.[导学号66870014] 【解析】(1)设小物体离开桌子边缘B 点后经过时间t 落地,则h =12gt 2 得t =2h g=2×1.2510s =0.5 s 设小物体离开桌子边缘B 点时的速度为v B , 则v B =x t =10.5m/s =2 m/s根据动能定理,有-qEs -μmgs =12m v 2B -12m v 2得E =3.2×105 N/C. (2)要使水平射程加倍,则 2x =v B t ′ h =12at ′2 mg -qE ′=ma代入数据得E ′=6×105 N/C ,方向竖直向上.【答案】(1)3.2×105 N/C (2)6×105 N/C 方向竖直向上15.[导学号66870015] 【解析】(1)由小球处于平衡状态知小球带正电,对小球受力分析如图所示F T sin θ=qE ① F T cos θ=mg ②由①②得tan θ=qE mg ,故q =mg tan θE.(2)由第(1)问中的方程②知F T =mgcos θ,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a =F 合m =gcos θ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属板上时,它的位移为x =b sin θ,又由x =12at 2,得t =2x a=2b cos θg sin θ= 2bgcot θ. 【答案】(1)mg tan θE(2)2bgcot θ16.[导学号66870016] 【解析】(1)由牛顿第二定律得:k qQl 20-F =ma解得:a =3kqQ4ml 20.(2)当乙球所受的合力为零,即库仑力与恒力F 大小相等时,乙球的加速度为零,速度最大,设此时两球之间的距离为x ,则有k qQ x 2=k qQ4l 20,解得:x =2l 0.(3)乙球先做远离甲球的运动,速度先增大后减小,然后又反向做速度先增大后减小的运动,返回到释放点B 后,再重复前面的运动,之后就在B 点和最远点之间做往复运动.【答案】(1)3kqQ4ml 20(2)2l 0 (3)见解析。
2019-2020学年高中物理选修3-1 第一章综合练习试卷一、选择题(每小题3分,共42分)1.下列关于点电荷的说法中,正确的是 [ C ]A.只有体积很小的带电体才能看作点电荷.B.体积很大的带电体一定不是点电荷.C.当两个带电体的形状对它相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷.D.任何带电球体,都可看作电荷全部集中于球心的点电荷.2.在光滑的绝缘水平面上放着带电小球甲和乙,若它们带电量的关系是q甲=4q乙,质量的关系是m甲=3m乙,则它们在库仑力的作用下产生的加速度之比是: [ C ] A.a甲:a乙=1:12;B.a甲:a乙=12:1;C.a甲:a乙=1:3;D.a甲:a乙=3:4;3.如图所示,Q是带负电的点电荷,P1和P2为其电场中的两点。
若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小,U1、U2为P1、P2两点的电势,则 [ B ](A) E1〉E2,U1〉U2(B) E1〉E2,U1〈U2(C) E1〈E2,U1〉U2(D) E1〈E2,U1〈U24.将一定量电荷Q分给A、B两绝缘导体小球,要使两球相隔一定距离时有最大的作用力,则A球电量q应为 [ B ]5.两个大小相同、带电也相同的金属球A和B,分别固定在两处,相互作用力为F.现用另一个不带电的同样大小的C球先与A球接触,再与B球接触,然后移去C球,则后来A、B两球间的作用力变为[ C ]6.在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到的电场力向左,下列说法中正确的是 [ A ]A.该点的场强方向一定向右.B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强.C.当放入正电荷时,该点的场强方向向右,当放入负电荷时,该点的场强方向向左.D.关于该点的场强,以上说法均不正确.7.如图a,b,c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离。
用U a、U b、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定 [ A ]。
高二物理选修3-1第一章测试题一、单选题(每个4分,共40分)1.四个塑料小球,A 和B 互相排斥,B 和C 互相吸引,C 和D 互相排斥.如果D 带正电,则B 球的带电情况是 [ ]A .带正电B .带负电C .不带电D .可能带负电或不带电2.关于等量异种电荷形成的电场,下列说法中正确的是( )A .两电荷连线的中垂线为一等势线,且其电势与无穷远处相同B .两电荷连线的中垂线为一等势线,但其电势小于无穷远处的电势C .带电粒子由两电荷连线的中垂线上的任一点,沿任何路径移到无穷远处,电场力一直不做功D .带电粒子由两电荷连线的中垂线上的任一点,沿任何路径移到无穷远处,电场力所做的总功为零3.如图1-1所示,AB 是点电荷电场中的一根电场线,在线上O 点放一个自由的负电荷后,它将沿电场线向B 运动,则下列判断中正确的是 [ ]A .电场线方向由B 指向A ,该电荷受到的电场力越来越小.B .电场线方向由B 指向A ,该电荷受到的电场力大小变化无法确定.C .电场线方向由A 指向B ,该电荷受到的电场力大小不变.D .电场线方向由B 指向A ,该电荷受到的电场力越来越大. 图1-14.如图1-2所示,点电荷A 和B ,分别带正电和负电,电量分别为+4Q 和-Q ,在AB 连 线上,如图所示,电场强度为零的地方在 ( )A .A 和B 之间 B .A 右侧C .B 左侧D .A 的右侧及B 的左侧5.如图1-3所示,某电场区域的电场线如图所示.把一个电子从A 点移到B 点时,则 [ ]A .电子所受的电场力增大,电子克服电场力做功.B.电子所受的电场力减小,电场力对电子做正功.C. 电子所受的电场力增大,电势能减小.D. 电子所受的电场力增大,电势能增大.6.如图1-4所示,某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为P E 和Q E ,电势分别为P U 和Q U ,则()A .P Q E E >,>P Q U UB .P Q E E >,<P QU U C .<P Q E E ,>P Q U U D .<P Q E E ,<P QU U 7.一个带正电的质点,电荷量q =2.0×10-9 C ,在静电场中由A 点移到B 点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为6.0×10-5 J ,质点的动能增加了8.0×10-5 J ,则a 、b 两点间电势差ϕa-ϕb为()A.3×104V B.1×104V C.3×104V D.-1×104V8.如图1-5所示,a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子(11H)从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断,正确的是()A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB.质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5eVC.质子经过等势面c时的速率为2.25vD.质子经过等势面c时的速率为1.5v9.导体自身带电处于静电平衡,下列说法中正确的是()A.导体内部场强是0,所以电势也是0B.电荷只分布在外表面,尖锐的地方场强大,所以电势高C.电荷只分布在外表面,电场线一定和外表面处处垂直D.以上说法均不正确.10.如图,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点.不计重力,下列表述正确的是( )A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加二、多选题(共20分,在每小题给出的5个选项中,至少有两项是正确的;答对全部得4分,只对一个得2分。
高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)第一章综合能力测试A本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(2009·江苏淮阴高二检测)最早提出用电场线描述电场的物理学家是() A.牛顿B.伽利略C.法拉第D.阿基米德答案:C2.如图所示,静电计垫放在绝缘物上,开关S1一端与金属球A连接,另一端与金属外壳B相接.开关S2一端与金属球连接,另一端与大地相接.当S1与S2都断开时,使A球带电,看到静电计指针张开一个角度.然后合上S1后再断开,再合上S2,可看到指针张角()A.先减小,之后不变B.先减为零,之后又张开C.先减为零,之后不再张开D.先不变,之后变为零答案:B解析:当合上S1后静电计的金属球A和金属外壳B成了一个等势体,则指针的张角将变为零.当把S1断开后金属球A和金属外壳B成了两个带电体,但它们的电势相等,指针不偏转,当合上开关S2后金属球A与大地相连,此时球A的电势变为零,金属球A和金属壳B之间又存在了电势差,则指针又发生偏转.3.(2009·河南宝丰一中高二检测)关于电场强度和电势,下列说法正确的是() A.由公式可知E与F成正比,与q成反比B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,E为恒值,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C.电场强度为零处,电势不一定为零D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少答案:C4.如图所示,在A板附近有一电子由静止开始向B板运动,则关于电子到达了B板时的速率,下列解释正确的是()A .两板间距越大,加速的时间就越长,则获得的速率越大B .两板间距越小,加速度就越大,则获得的速率越大C .与两板间的距离无关,仅与加速电压U 有关D .以上解释都不正确答案:C解析:由动能定理得:qU =12m v 2,v =2qU m,即A 、B 、D 三项均错. 5.如图所示,图中K 、L 、M 为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde 轨迹运动.已知φK <φL <φM ,且粒子在ab 段做减速运动.下列判断中正确的是 ( )A .粒子带负电B .粒子在a 点的加速度大于在b 点的加速度C .粒子在a 点与e 点的速度大小相等D .粒子在a 点的电势能小于在d 点的电势能答案:CD解析:由于φK <φL ,带电粒子在ab 段做减速运动,因此粒子带正电,A 错误;由电场线分布情况可知a 点场强小于b 点场强,因此粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度,B 错误;a 点和e 点处在同一等势面上,因此该粒子在该两点的动能、电势能都相等,C 正确;b 点和d 点处在同一等势面上,b 、d 两点的电势能相等,由于带电粒子在ab 段做减速运动即该阶段电场力做负功,电势能增加,即a 点的电势能小于b 点的电势能,故D 正确.6.如图所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和b 为其两极板,a 板接地;P 和Q 为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P 板与b 板用导线相连,Q 板接地.开始悬线静止在竖直方向,在b 板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是 ( )A .缩小a 、b 间的距离B .加大a 、b 间的距离C .取出a 、b 两极板间的电介质D .换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质答案:BC解析:由题图可看出U PQ =U ba =Q C =Q εS /4πkd =Q 4πkd εS所以要使悬线的偏角度大,需增大U PQ 即增大d 或减小ε,故B 、C 正确;A 、D 错误.7.如图所示,O 点置一个正点电荷,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 ,带电量为q ,小球落下的轨迹如图中的实线所示,它与以O 点为圆心、R 为半径的圆(图中虚线表示)相交于B 、C 两点,O 、C 在同一水平线上,∠BOC =30°,A 距OC 的高度为h ,若小球通过B 点的速度为v ,则下列叙述正确的是 ( )①小球通过C 点的速度大小是2gh ;②小球通过C 点的速度大小是v 2+gR ; ③小球由A 到C 电场力做功是mgh -12m v 2; ④小球由A 到C 电场力做功是12m v 2+mg ⎝⎛⎭⎫R 2-h . A .①③ B .①④C .②④D .②③答案:C解析:由于B 、C 在同一等势面上,故从B →C 电场力不做功.从B →C 只有重力做功有:12m v 2C =12m v 2B +mgh BC ,即:12m v 2C =12m v 2+mgR sin30°,得v C =v 2+gR .从A →C 由动能定理有:12m v 2C =mgh +W AC ,得W AC =12m v 2+mg ⎝⎛⎭⎫R 2-h . 8.带电粒子以速度v 0沿竖直方向垂直进入匀强电场E 中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v 0,则一定有 ( )A .电场力与重力大小相等B .粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C .电场力所做的功一定等于重力做的功的负值D .电势能的减小一定等于重力势能的增大 答案:ABCD解析:粒子在水平方向上:a x =Eq m,v x =a x t ;竖直方向上:v y =v 0-gt ,到达B 点时:v x =v 0,v y =0,所以有:v 0=a x t,0=v 0-gt ,故a x =g ,qE =mg .所以A 正确,由动能定理:qEx -mgh =0,x =h ,B 对.W G =-W E ,ΔE PG =-ΔE PE ,C 、D 均对.9.(2009·海门模拟)一个质量为m ,电荷量为+q 的小球以初速度v 0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长.已知每一电场区的场强大小相等,方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )A .小球在水平方向一直做匀速直线运动B .若场强大小等于mg q,则小球经过每一电场区的时间均相同 C .若场强大小等于2mg q,则小球经过每一无电场区的时间均相同 D .无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同答案:AC 解析:小球在水平方向不受力作用,因此,在水平方向一直做匀速直线运动,A 正确;当E =mg q 时,小球通过一、二电场区时在竖直方向均做匀速直线运动,但竖直速度不同,故B 错误;当E =2mg q时,小球通过第一、二无电场区时在竖直方向的初速度是相同的,C 正确;如取E =mg q,则小球通过无电场区的速度越来越大,对应的时间也越来越短,故D 错误.10.静电透镜是利用电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分有静电场的分布如图所示,虚线表示这个静电场在xOy 平面内的一簇等势线,等势线形状相对于Ox 轴、Oy 轴对称.等势线的电势沿x 轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P 点(其横坐标为-x 0)时,速度与Ox 轴平行.适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在Ox 轴上方运动.在通过电场区域过程中,该电子沿y 方向的分速度v y 随位置坐标x 变化的示意图是 ( )答案:D解析:根据电场线与等势面处处垂直,可在原图中画出一条电场线如图所示,电子在x轴上方区域运动过程中所受电场力的竖直分量沿y 轴负方向且逐渐减小至零,再逐渐增大.刚开始电子在竖直方向分速度是零,之后先增加后减小,竖直分速度方向沿y 轴负方向.电子水平方向分速度因不断被加速,电子在xOy 的区域(第Ⅰ象限内)运动时间较短,故在x 轴正向一侧电子竖直分速度变化较小,两边不对称,选项D 正确.第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分.把答案直接填在横线上)11.(2009·贵州兴义市清华实验中学高二检测)如图,质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E 的匀强电场中,当小球A 静止时细线与竖直方向成30°角,已知电场方向恰使小球受的电场力最小,则小球所带电量为________.答案:mg 2E解析:由题意知sin30°=Eq mg ∴q =mg 2E12.有一水平方向的匀强电场,场强大小为9×103N/C ,在电场内作一半径为10cm 的圆,圆周上取A 、B 两点,如图所示,连线AO 沿E 方向,BO ⊥AO ,另在圆心O 处放一电量10-8C 的正点电荷,则A 处的场强大小为________;B 处的场强大小和方向为________.答案:0;92×103N/C ,与原场强方向成45°角向右下方.解析:由E =KQ /r 2=9.0×109×10-8/(0.01)2=9.0×103(N/C),在A 点与原场强大小相等方向相反∴E A =0;在B 点E B =2E =92×103N/C ,与原场强方向成45°角.13.如图所示,匀强电场水平向左,带正电物块A 沿绝缘水平板向右运动,经P 点时动能为200J ,到Q 点时动能减少了160J ,电势能增加了96J ,则它再回到P 点时的动能为________J.答案:40解析:从P 到Q 由动能定理得-W 电-W 摩=ΔE k其中W 电=96J ,ΔE k =-160J所以W 摩=64J从P 点到最远处-W 电′-W 摩′=ΔE k ′因为W 电W 电′=W 摩W 摩′ΔE k ′=-200J 所以W 摩′=80J从P 出发到再回到P-2W ′摩=E k ′-200所以E k ′=40J ,即再回到P 点时的动能为40J.14.密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值,其实验装置如图所示,油滴从喷雾器喷出,以某一速度进入水平放置的平行板之间.今有一带负电的油滴,不加电场时,油滴由于受到重力作用加速下落,速率变大,受到的空气阻力也变大,因此油滴很快会以一恒定速率v 1匀速下落.若两板间加一电压,使板间形成向下的电场E ,油滴下落的终极速率为v 2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f =6πηr v 计算(其中r 为油滴半径,η为空气粘滞系数).实验时测出r 、v 1、v 2,E 、η为已知,则(1)油滴的带电量________.(2)经多次测量得到许多油滴的Q 测量值如下表(单位10-19C)6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 14.48分析这些数据可知____________.解析:(1)没有加电压时,达到v 1有mg =f 1=6πrηv 1加上电压后,受到向上的阻力和电场力,有mg =f 2+QE =6πrηv 2+QE解以上两式得到油滴电量q =6πrη(v 1-v 2)E(2)在误差范围内,可以认为油滴的带电量总是1.6×10-19C 的整数倍,故电荷的最小电量即元电荷为1.6×10-19C.三、论述·计算题(共5小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(7分)如图所示,A 、B 是两个带等量同种电荷的小球,A 固定在竖直放置的10cm 长的绝缘支杆上,B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高,若B 的质量为303g ,则B 带电量是多少?(取g =10m/s 2)答案:1.0×10-6C解析:因为B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高,设A 、B 之间的水平距离为L .依据题意可得:tan30°=h L ,L =h tan30°=1033cm =103cm. 对B 进行受力分析如图所示,依据物体平衡条件解得库仑力:F =mg tan30°=303×10-3×10×33N =0.3N 依据F =k Q 1Q 2r 2得:F =k Q 2L2, 解得:Q =FL 2k =0.39×109×103×10-2C =1.0×10-6C16.(7分)研究表明,地球表面附近的电场强度不为零,假设地球表面附近的电场强度平均值为30N/C ,方向竖直向下,试求地球表面附近每平方米所带的负电荷的电量.答案:2.7×10-10C解析:可认为地球表面所带电荷集中在地球球心,因此地球可视为一个点电荷,则由点电荷产生的场强的计算公式有E =k Q r2① 地球的表面积为S =4πr 2②地球表面附近每平方米所带的负电荷量q =Q S ③ 联立①②③得q =E 4πk =304×3.14×9×109C =2.7×10-10C 点评:本题中的地球为均匀的带电体,对均匀的带电体而言,可以将它视为一个位于球心的点电荷,然后利用点电荷产生的场强计算公式即可求解.17.(8分)如图所示,BC 是半径为R 的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E .今有一质量为m 、带正电q 的小滑块(体积很小可视为质点),从C 点由静止释放,滑到水平轨道上的A 点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,求:(1)滑块通过B 点时的速度大小.(2)水平轨道上A 、B 两点之间的距离.答案:(1)v B =2(mg -qE )R m (2)L =(mg -qE )μmg +qER 解析:(1)小滑块从C 到B 的过程中,只有重力和电场力对它做功,mgR -qER =12m v 2B,解得:v B =2(mg -qE )R m. (2)小滑块在AB 轨道上运动时,所受摩擦力为F f =μmg 小滑块从C 经B 到A 的过程中,重力做正功,电场力和摩擦力做负功.设小滑块在水平轨道上运动的距离(即A 、B 两点间的距离)为L ,则根据动能定理有:mgR -qE (R +L )-μmgL =0解得:L =(mg -qE )μmg +qER 18.(8分)如图所示,倾角为θ的斜面AB 是粗糙且绝缘的,AB 长为L ,C 为AB 的中点,在A 、C 之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD 为电场的边界.现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小物块(可视为质点),从B 点开始在B 、C 间以速度v 0沿斜面向下做匀速运动,经过C 后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A 时的速度大小为v .试求:(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ;(2)匀强电场场强E 的大小.答案:(1)tan θ (2)m (v 2-v 20)qL tan θ解析:(1)小物块在BC 上匀速运动,由受力平衡得F N =mg cos θF f =mg sin θ而F f =μF N由以上几式解得μ=tan θ(2)小物块在CA 上做匀加速直线运动,受力情况如图所示.则F N ′=mg cos θ-qEF f ′=μF N ′根据牛顿第二定律得mg sin θ-F f ′=mav 2-v 20=2a ·L 2由以上几式解得E =m (v 2-v 20)qL tan θ. 19.(10分)如图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K 发出(初速度不计),经灯丝与A 板间的加速电压U 1加速,从A 板中心孔沿中心线KO 射出,然后进入由两块平行金属板M 、N 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P 点.已知M 、N 两板间的电压为U 2,两板间的距离为d ,板长为L 1,板右端到荧光屏的距离为L 2,电子质量为m ,电荷量为e .求:(1)电子穿过A 板时的速度大小;(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;(3)P 点到O 点的距离.答案:(1)2eU 1m (2)U 2L 214U 1d (3)(2L 2+L 1)U 2L 14U 1d解析:(1)设电子经电压U 1加速后的速度为v 0,根据动能定理得:eU 1=12m v 20,解得:v 0=2eU 1m. (2)电子以速度v 0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动.设偏转电场的电场强度为E ,电子在偏转电场中运动的时间为t 1,电子的加速度为a ,离开偏转电场时的侧移量为y 1,根据牛顿第二定律和运动学公式得:F =eE ,E =U 2d ,F =ma ,a =eU 2md t 1=L 1v 0,y 1=12at 21,解得:y 1=U 2L 214U 1d. (3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为v y ,根据运动学公式得v y =at 1电子离开偏转电场后做匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t 2,电子打到荧光屏上的侧移量为y 2,如图所示.由t 2=L 2v 0,y 2=v y t 2,解得:y 2=U 2L 1L 22dU 1P 到O 点的距离为y =y 1+y 2=(2L 2+L 1)U 2L 14U 1d.。
第一章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积很小的带电体,才能看作点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电荷量很小的电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理解析:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时就可以看成点电荷。
不是电荷量很小时可看作点电荷,也不是体积很小时可看作点电荷,也不是体积很大时就不可看作点电荷。
故A、B、C错误,D正确。
答案:D2.如图所示,真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘的水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接。
当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0。
设弹簧均在弹性限度内,则()A.保持Q不变,将q变为3q,平衡时弹簧的伸长量等于3x0B.保持q不变,将Q变为3Q,平衡时弹簧的伸长量小于3x0C.保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量等于x0D.保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量小于x0解析:设弹簧的原长为l,由库仑定律和胡克定律得,当电荷量为q时,F=k=k'x0;当电荷量为3q 时,设弹簧的伸长量为x,F1=k=k'x。
由上述两式得<3,x<3x0。
同理有,F2=k=k'x',>1,x'>x0。
故选项B正确。
答案:B3.用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示,设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。
实验中,极板所带电荷量不变,若()A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变解析:静电计的作用是测量电容器两端的电势差,它是由一个很小的电容器改装而成,其原理类似于验电器,所以在实验中可以认为Q不变。
高中物理学习材料(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本大题共9个小题,每小题6分,共计54分。
每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.(2011·全国新课标卷)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。
关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图 1解析:题中质点所带电荷是负电荷,电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反,又因为质点的速度是递减的,因此力的方向应与速度方向夹角大于90°,故选项D正确。
答案:D2.如图2所示,真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘的水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接。
当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0。
设弹簧均在弹性限度内,则( )图 2A.保持Q不变,将q变为3q,平衡时弹簧的伸长量等于3x0B.保持q不变,将Q变为3Q,平衡时弹簧的伸长量小于3x0C.保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量等于x0D.保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量小于x0解析:设弹簧的原长为l,由库仑定律和胡克定律得,当电荷量为q时,F=k Qq(l+x0)2=k′x0;当电荷量为3q时,设弹簧的伸长量为x,F1=k3Qq(l+x)2=k′x。
由上述两式得xx0=3(l+x0)2 (l+x)2<3,x<3x0。
同理有,F2=kQq(l-x′)2=k′x′,x′x0=(l+x0)2(l-x′)2>1,x′>x0。
故选项B正确。
答案:B3.(2011·广东高考)如图3为静电除尘器除尘机理的示意图。
尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。
下列表述正确的是( )图 3A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析:集尘极与电源的正极相连带正电,放电极带负电,尘埃在电场力作用下向集尘极迁移,说明尘埃带负电荷,A项错误;电场方向由集尘极指向放电极,B项正确;带电尘埃带负电,因此所受电场力方向与电场方向相反,C项错误;同一位置电场强度一定,由F =qE可知,尘埃电荷量越多,所受电场力越大,D项正确。
高中物理学习材料桑水制作学年高二新课程物理单元过关检测卷(选修3-1·一)编审:百校联盟考试研究中心第一单元 电场 (90分钟 100分)一.选择题(本题共10小题,每题4分,满分40分。
每题所给的选项中,有的只有一个是正确的,有的有几个是正确的。
将正确选项的序号选出填入题后的括号中。
全部选对的得4分,部分选对的得2分,有错选或不选的得0分) 1.关于库仑定律.以下说法中正确的是()A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体B.库仑定律是实验定律C.库仑定律仅对适用于静止的点电荷间的相互作用D.根据库仑定律,当两个点电荷间的距离趋近于零时,则库仑力趋近于无穷大 2.关于静电场的下列说法中正确的是( )A .电场中电势较高处的电场强度也一定较大B .同一电场中等势面较密处的电场强度也一定较大C .电场中的电场线一定与等势面垂直相交D .在电场中将一电子由静止释放后一定沿电场线运动 3.两个电容器电容的公式:C =UQ 和C =kd 4Sπε。
关于它们的说法,正确的是 ( )A .从C = UQ可以看出,电容的大小取决于带电量和电压 B .从C =kd4Sπε可以看出,电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极位置关系;C .它们都适用于各种电容器D .C =UQ 是适用于各种电容器的定义式,C =kd 4Sπε是只适用于平行板电容器的决定式4.如图所示,验电器A 不带电,验电器B 的上面是一个几乎封闭的空心金属圆筒C ,并B 的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘柄的金属小球D ,使D 接触C 的内壁,再移出与A 的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A 带电,这个实验说明了 ( )A .C 是不带电的B .C 的内部是不带电的C DC .C 的内部电势为零D .C 的内、外表面存在电势差5.下列静电学公式中,F 、q 、E 、U 、r 和d 分别表示电场力、电量、场强、电势差、以及距离,关于关系式①122q q F k r =,②2qF kr =,③F E q =,④U Ed = ,下面的说法正确的是 ( )A.它们都只对点电荷或点电荷的电场才成立B.①②③只对点电荷或点电荷的电场成立,④只对匀强电场成立C.①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场才成立D.①②只对点电荷成立,③④对任何电荷或静电场都成立6.两个质量相同的带电介质小球a 、b ,用等长的绝缘细线悬挂,如图所示,当在a 球的正左方放一个带正电的球c 时,两悬线正好保持竖直。
人教版物理选修3-1第一章单元综合检测(一)一、选择题(本题共16小题,共54分。
其中1~10题为单选题,每小题3分)1. 一带负电荷的的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()A. B.C. D.2. 关于电场强度,下列说法正确的是()知,若q减半,则该处场强不变A.由E=Fq知,当某点与点电荷Q间距离r→0时,该点场强E→∞B.由E=k Qr2知,在以Q为球心、r为半径的球面上,各处场强大小相等C.由E=k Qr2知,匀强电场的场强大小等于电场中某两点间的电势差与这两点之间距离的D.由E=Ud比值3. 如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子在A点加速度大C.粒子在B点动能大D.粒子在A点比在B点电势能小4. 如图所示,真空中有两个带等量异种电荷的点电荷A、B分别为两电荷连线和连线中垂线上的点,A、B两点电场强度大小分别是E A、E B,电势分别是φA、φB,下列判断正确的是()A.E A>E B,φA>φBB.E A>E B,φA<φBC.E A<E B,φA>φBD.E A<E B,φA<φB5. 电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是()A.A点的电场强度比C点的小B.负电荷在A点电势能比C点电势能大C.电荷沿等势面AB移动过程中,电场力始终不做功D.正电荷由A移到C,电场力做负功6. 如图所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动.那么()A.微粒带正、负电荷都有可能B.微粒做匀减速直线运动C.微粒做匀速直线运动D.微粒做匀加速直线运动7. 在电场中A、B两点间的电势差为U AB=75V,B、C两点间的电势差为U BC=−200V,则A、B、C三点的电势高低关系为()A.φA>φB>φCB.φA<φC<φBC.φB<φA<φCD.φC>φB>φA8. 一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴.油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为−U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是()A.2v、向下B.2v、向上C.3v、向下D.3v、向上9. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出),在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷,受到的电场力大小为F,以下说法正确的是()A.由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强大B.a、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量,方向与所受电场力方向相同C.M点处的场强大小为FqD.如果M点处的点电荷电量变为2q,该处场强将变为F2q10. 如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,时间内微粒匀速运动,T时质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0∼T3刻微粒恰好经金属板边缘飞出,微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度的大小为g.关于微粒在0∼T时间内运动的描述,正确的是()A.末速度大小为√2v0B.末速度沿水平方向mgd D.克服电场力做功为mgdC.重力势能减少了14二、选择题(本题共16小题,共54分。
高中物理学习材料桑水制作高中物理选修3-1第一章单元试题本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
考试结束,将答题卡交回。
满分100分,考试时间120分钟。
注意事项:答第I卷前,考生务必将自己的班级、姓名、准考证号、写在答题卡上。
I卷(时间:120分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.两个分别带有电荷量-Q和+4Q的相同金属小球A和B(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间的库仑力为F,用一个带有绝缘柄的与A、B完全相同的金属小球C,先后接触A、B两球,则A、B间的库仑力为( )A.9/16 F B1/4 FC.3/4FD.7/32 F2、如图,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c, a、b间的距离等于b、c间的距离。
用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。
下列哪个正确?()A.φa>φb>φcB. E a>E b>E cC.φa-φb=φb-φcD. E a=E b=E c3.如图是某电场中的电场线,在该电场中有A、B两点,下列结论正确的是()A.A点的场强比B点的场强大B.A点的场强方向与B点的场强方向相同C.将同一点电荷分别放在A、B两点,放在A点的加速度比放在B点的加速度大D.因为A、B两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受电场力作用4.如图所示,在电场强度为E=2×103V/m的匀强电场中有三点A、M和B,AM=4 cm,MB=3 cm,AB=5 cm,且AM边平行于电场线.把一电荷量q=2×10-9 C的正电荷从B点移动到M点,再从M点移动到A点,电场力做功为( )A.0.16×10-6 J B.0.12×10-6 JC.-0.16×10-6 J D.-0.12×10-6 J5.一个带电小球在空中从a点运动到b点的过程中,重力做功5 J,电场力做功2 J,克服阻力做功1 J.由此可判断能量变化的有关说法中正确的是( ) A.重力势能减少5 J B.电势能增大2 JC.动能增大6 J D.机械能减少3 J6.如图所示,带箭头的曲线表示一个带负电粒子通过一个点电荷Q所产生的电场时的运动轨迹,虚线表示点电荷电场的两个等势面.下列说法正确的是( )A.等势面φA<φB,粒子动能E k A>E k BB.等势面φA<φB,粒子动能E k A<E k BC.等势面φA>φB,粒子动能E k A<E k BD.等势面φA>φB,粒子动能E k A>E k B7、图中A.B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm.把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是()A.865V/m,垂直AC向左 B.865V/m,垂直 AC向右C.1000V/m,垂直 AB斜向上 D.1000V/m,垂直 AB斜向下8、下图中实线是电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中运动的轨迹。
高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.在每小题中只有一个选项符合要求)1、关于场强的三个公式①F E q =②2Q E k r =③UE d=的适用范围,下列说法正确的是( ) A .三个公式都只能在真空中适用.B .公式①和②只能在真空中适用,公式③在真空中和介质中都适用.C .公式②和③只能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用.D .公式①适用于任何电场,公式②只适用于点电荷形成的电场,公式③只适用于匀强电场. 2、设电子在运动过程中只受电场力作用,则在下列哪个电场中,只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动;而给电子一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动( ) A .匀强电场 B .正点电荷产生的电场 C .负点电荷产生的电场 D .以上都不可能3、如图9-1,把一带正电的小球a 放在光滑绝缘面上,欲使球a 能静止在斜面上,需在MN 间放一带电小球b ,则b 应( )A .带负电,放在A 点B .带正电,放在B 点C .带负电,放在C 点D .带正电,放在C 点4、A 、B 两个小球带同种电荷,放在光滑的绝缘水平面上,A 的质量为m ,B 的质量为2m ,它们相距为d ,同时由静止释放,在它们距离到2d 时,A 的加速度为a ,速度为v ,则( )A .此时B 的加速度为a /4 B .此过程中电势能减小5mv 2/8C .此过程中电势能减小mv 2/4D .此时B 的速度为v /25、(图9-2)A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、 B 、C 、D 四点在同一直线上,且AC =CD =DB .将一正电荷从C 点沿直线移到D 点,则( ) A .电场力一直做正功 B .电场力先做正功再做负功 C .电场力一直做负功 D .电场力先做负功再做正功6、某电解电容器上标有“25V 、470μF ”的字样,对此,下列说法正确的是( ) A 、此电容器只能在直流25V 及以下电压才能正常工作.图9-1 图9-2B 、此电容器在交流电压的有效值为25V 及以下也能正常工作.C 、当工作电压是25V 时,电容才是470μF .D 、这种电容器使用时,不必考虑两个引出线的极性.7、某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由正确的是( ) A .甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织B .乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C .丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D .丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用 8、如图9-3所示,L 为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O 点 套有一质量为m 、带电量为-q 的小环,在杆的左侧固定 一电荷量为+Q 的点电荷,杆上a 、b 两点到+Q 的距离相 等,Oa 之间距离为h 1,ab 之间距离为h 2,使小环从图示 位置的O 点由静止释放后,通过a 的速率为13gh . 则下列说法正确的是( )A .小环通过b 点的速率为)23(21h h g +B .小环从O 到b ,电场力做的功可能为零C .小环在Oa 之间的速度是先增大后减小D .小环在ab 之间的速度是先减小后增大二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)9、真空中有两个相同的金属小球,带电量分别为−1.0×10-8C 和+3.0×10-8C ,相距r 时,相互作用为0.30N ,现将两球相接触后再放回原处,则它们之间的相互作用力为 N .10、如图9-4所示,一质量为m .电荷量为+q 的小球 从距地面为h 处, 以初速度v 0水平抛出,在小 球运动的区域里,加有与小球初速度方向相反的 匀强电场,若小球落地时速度方向恰好竖直向下, 小球飞行的水平距离为L ,小球落地时动能E K = ,电场强度E= . 11、图9-5展示了等量异种点电荷的电场线 和等势面,从图中我们可以看出,A 、B 两点 的场强 、电势 ,C 、D 两点的 场强 、电势(以上四空均填“相同”或“不同”)12、如图9-6所示,有三个质量相等,分别带正电、 负电和不带电的粒子,从极板左侧中央以相同的水 平速度v 先后垂直地射入匀强电场中.分别落在正极板 的a 、b 、c 处,粒子所受重力不能忽略,则可知粒子a 、b 、c 三个粒子在电场中的加速度有a a a b a c (填“>”、“<”或 “=”),c 粒子 电(填“带正电”、“带负电” 或“不带电”)三、计算题(共4小题,共52分) 13、(10分)一个带正电的微粒,从A 点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB 运动,如图9-7,图9-3图9-4 图9-6AB 与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量kg m 7100.1-⨯=,电量C q 10100.1-⨯=,A 、B 相距cm L 20=.(取g =10m/s 2,结果保留二位有效数字)求:(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由. (2)电场强度的大小和方向?(3)要使微粒从A 点运动到B 点,微粒射入电场时 的最小速度是多少?14、(12分)一条长为l 3的丝线穿着两个质量均为m 的金属环A 和B ,将线的两端都系于同一点O (图9-8),当金属环带电后,由于静电斥力使丝线构成一等边三角形,此时两环处于同一水平面上,如不计环与丝线的摩擦,两环各带多少电量?15、(14分)如图9-9所示,一半径为R 的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E .从水平轨道上的A 点由静止释放一质量为m 的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A 距圆轨道最低点B 的距离s .已知小球受到的电场力大小等于小球重力的43倍.图9-7sm ABORE图9-9A B B A O 图9-8 AB F 1 F 1 mg F o 甲。
v第5题图高中物理学习材料桑水制作安师大附中09-10学年选修3-1第一章复习测试题姓名: 学号: 班级:一、选择题(本题10小题,每题4分,共40分;每小题只有1个选项正确,将正确答案填写在答题卷的表格中,不填入表格的答案无效。
)1.以下叙述中正确的是 ( ) A .带电量较小的带电体可以看成是点电荷B .电场线的形状可以用实验来模拟,这说明电场线是实际存在的C .一般情况下,两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多D .电场线的分布情况可以反映出电场中各点的场强方向,但无法描述电场的强弱2.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上600V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2)( ) A .3×106B.300C.10D.3×1043.下列关于点电荷的场强公式2rQkE 的几种不同的理解,正确的是 ( ) A..以点电荷Q 为中心,r 为半径的球面上各处的场强相同. B .当r →0时,E →∞;当r →∞时,E →0C .点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷QD .在点电荷Q 的电场中,某点的场强大小与Q 成正比,与r 2成反比4.在点电荷+Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( )A. E A =-W , φA =W q B. E A =W, φA =-W qC .E A =W, φA =W qD .E A =-W , φA =-Wq5.如图所示,一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q ,一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q 的电场)从左端以v 滑上金属板的上表面,向右运动到右端,在此过程中( ) A .小球受到的电场力做正功; B .小球先减速运动,后加速运动;C .小球受到的电场力方向始终沿两电荷连线斜向下;D .小球做匀速直线运动。
第一章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积很小的带电体,才能看作点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电荷量很小的电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理解析:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时就可以看成点电荷。
不是电荷量很小时可看作点电荷,也不是体积很小时可看作点电荷,也不是体积很大时就不可看作点电荷。
故A、B、C错误,D正确。
答案:D2.如图所示,真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘的水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接。
当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0。
设弹簧均在弹性限度内,则()A.保持Q不变,将q变为3q,平衡时弹簧的伸长量等于3x0B.保持q不变,将Q变为3Q,平衡时弹簧的伸长量小于3x0C.保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量等于x0D.保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量小于x0解析:设弹簧的原长为l,由库仑定律和胡克定律得,当电荷量为q时,F=k=k'x0;当电荷量为3q时,设弹簧的伸长量为x,F1=k=k'x。
由上述两式得<3,x<3x0。
同理有,F2=k=k'x',->1,x'>x0。
故选项B正确。
-答案:B3.用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示,设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。
实验中,极板所带电荷量不变,若()A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变解析:静电计的作用是测量电容器两端的电势差,它是由一个很小的电容器改装而成,其原理类似于验电器,所以在实验中可以认为Q不变。
根据电容器公式C=、C=,S不变,d增加,则电容器变小,则两板的电势差变大,A正确。
d不变,S减小,则C减小,角度应变大。
答案:A4.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为φP 和φQ,则()A.E P>E Q,φP>φQB.E P>E Q,φP<φQC.E P<E Q,φP>φQD.E P<E Q,φP<φQ解析:从题图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点电场线的密集程度,故P点的电场强度大于Q点的电场强度。
因电场线的方向由P指向Q,而沿电场线的方向电势逐渐降低,故P点的电势高于Q点的电势,故A选项正确。
答案:A5.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开,下列表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是()解析:带电的金属球靠近不带电的验电器时,小球和箔片感应出异种电荷,所以选项A、C错误;靠近带电金属球的小球所带电荷应与带电金属球上的电荷电性相反,所以选项D错误,选项B正确。
答案:B6.(2017·全国理综3,21)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。
下列说法正确的是()A.电场强度的大小为2.5 V/cmB.坐标原点处的电势为1 VC.电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV解析:,可得d点的坐标为(3.5 cm,6 cm),过c点如图所示,设ac之间的d点电势与b点相同,则--作等势线bd的垂线交bd于f点,由几何关系可得cf的长度为3.6 cm,所以电场强度的大小E=-=2.5 V/cm,故A正确。
匀强电场中,相同方向上变化相同的距离电势差相等,故U a O=U cb,即φa-φO=φc-φb,得坐标原点O处的电势为1 V,B正确;负电荷在电势低处电势能高,则电子在a点的电势能比在b点的电势能高7 eV,C错;电子从b点运动到c点,电场力做功为W=-eU bc=-e×(-9 V)=9 eV,D正确。
答案:ABD7.(2017·江苏单科,8)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。
下列说法正确的有()A.q1和q2带有异种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2,电势能减小D.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大解析:若为同种电荷,x轴上各点的电势不可能同时出现正值和负值,故两电荷必为异种电荷,A正确;φ-x图象中,图线上某点切线的斜率表示该点电场强度,x2处切线斜率为零,电场强度为零,x1处切线斜率不为零,电场强度不为零,B错;从x1到x2,电势升高,负电荷的电势能减小,C正确;从x1到x2,切线的斜率逐渐减小,负电荷受的电场力逐渐减小,D错。
答案:AC8.有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的微粒,从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直电场强度射入,分别落到极板A、B、C处,如图所示,则正确的有()A.粒子A带正电,B不带电,C带负电B.三个粒子在电场中运动时间相等C.三个粒子在电场中运动的加速度a A<a B<a CD.三个粒子到达极板时动能E k A>E k B>E k C解析:三粒子在水平方向上都为匀速运动,则它们在电场中的飞行时间关系为t A>t B>t C,三粒子在竖直方向上有at2,所以a A<a B<a C,则A带正电,B不带电,C带负电。
再由动能定理知,三粒子到达极板时动能关系为E k A<E k B<E k C。
答案:AC二、填空题(每小题10分,共20分)9.如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷。
已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态。
若q2为正电荷,则q1为电荷,q3为电荷;q1、q2、q3三者电荷量大小之比是∶∶。
解析:(1)由于三个点电荷的存在,使每个点电荷皆受三个库仑力的作用而平衡。
若q2为正电荷,对q2而言,q1和q3必为同性电荷,但对三者而言,要求每个电荷都处于平衡态,则q1与q3必为负电荷。
(2)由库仑定律和平衡条件知,对q1:k=k①对q3:k=k②由②式得③由①式得④由③④两式得q1∶q2∶q3=∶1∶。
答案:负负110.图中a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为U、U、U。
一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后,仅受静电力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则它经过等势面c时的速率为。
解析:设带电粒子的电荷量为q、质量为m,由动能定理得q(U-U)=mv2,q(U-U)=联立两式即得经过等势面c时的速率v c=v。
答案:v三、计算题(每小题16分,共32分)11.一条长为3l的绝缘丝线穿着两个质量均为m的金属环A和B,将线的两端都系于同一点O,如图所示,当金属环带电后,由于静电斥力使丝线构成一等边三角形,此时两环处于同一水平面上,如不计环与丝线的摩擦,两环各带多少电荷量?解析:因为两个小环完全相同,它们的带电情况相同,设每环所带电荷量为q,小环可看成点电荷。
排斥开后如图所示,以B为研究对象受力分析,小球受重力、丝线的拉力F1和静电力F。
根据平衡条件,竖直方向有F1cos 30°=mg水平方向有F1+F1sin 30°=F其中F=以上三式联立可得q=。
答案:均带的电荷量12.如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2 m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,电场强度大小E=5×103 V/m。
一带正电小球,以速度v0沿水平轨道向右运动,接着进入半圆轨道后,恰能通过最高点D点。
已知小球的质量为m=1.0×10-2 kg,所带电荷量q=2.0×10-5 C,g取10 m/s2。
(水平轨道足够长,小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)(1)小球能通过轨道最高点D时的速度v0;(2)带电小球在从D点飞出后,首次在水平轨道上的落点与B点的距离;(3)小球的初速度v0。
解析:(1)恰能通过轨道的最高点的情况下,设到达最高点的速度为v D,离开D点到达水平轨道的时间为t,落点到B点的距离为x,则m=mg+qE,代入数据解得v D=2 m/s。
(2)2R=t2,代入数据解得t=0.2 s,x=v D t=0.4 m。
(3)由动能定理得-mg·2R-qE·2R=得v0=2 m/s。
答案:(1)2 m/s(2)0.4 m(3)2 m/s经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。
2、我有没有跟你说过爱是我不变的信仰,我有没有告诉过你爱就是永远把一个人放在心上。
3、我们生活在同一个温暖的水域,也许偶尔会被水草缠绕,但因为彼此温暖的呼吸,相信都不会是死结。
如果我说我爱你,我一直爱你,不知道你会不会相信?4、恋爱就是这么突如其来的一件事,从开始到慢慢进行,每一个细节都不可思议百转千回。
5、爱情只是宿命摆下的一个局。
6、幸福是什么。
幸福,是照射在脸上的温暖阳光,瞬间就成了阴影。
7、我独自守候着岁月的轮回,等待那千年的梦。
蓦然回首,青春的花,在那烟雨蒙蒙中遗失了心,却在这和煦阳光下找到了魂。
终于了悟了那埋藏已久的心。
于是,我轻轻的笑了。
8、人犹如深海里浮浮沉沉,一波一波的海水带着压力冲过来,要将自己深深地淹没,再淹没。
9、爱情如果只剩下同情,就算回到身边,又有何意义?10、友情其实和爱情一样,很多的时候,距离才可以让彼此懂得。
11、爱一个人不是要拥有他,只要在远方默默地注视他,也就心满意足。
12、有一种隐忍其实是蕴藏着的一种力量,有一种静默其实是惊天的告白。
13、孤单不是与生俱来,而是由你爱上一个人的那一刻开始。
14、结婚时,会说“我愿意”。
愿意什么呢?不是愿意爱你,而是愿意只爱你。
不是愿意和你在一起,而是愿意只和你一起。
不是愿意得到你,而是愿意为你而放弃别人。
不是愿意接受幸福,而是愿意给你幸福。
这句“我愿意”,是个天大的承诺,代表唯一、忠诚和责任……你愿意么?15、希望的未来那么遥远,不想面对的将来总是不期而遇,对未来抱有不切实际幻想,以及对未来残酷认识不足,使人产生上面判断,对影响未来主要因素的变化判断准确,就能把握事物未来结果,采取行动应对,能使未来向好,既便困难到来,也会有所准备使损害最小,应对未来有效手段是立足当下,采取行动。