高中物理选修3-1第一章测试题及答案
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人教版物理选修3-1第一章:静电现象的应用一、多选题1. 下列关于静电平衡状态的描述中正确的是()A.静电平衡时,导体内的自由电子不再运动B.静电平衡时导体内部场强为零C.静电平衡时导体电势为零D.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体2. 如图所示,金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,能起到屏蔽外电场或内电场作用的是()A. B. C. D.3. 如图所示是静电除尘的原理示意图.A为金属管,B为金属丝,在A、B之间加上高电压,使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子,电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获,使煤粉带负电,最终被吸附到A极上,排出的烟就比较清洁了.有关静电除尘的装置,下列说法正确的是()A.金属管A应接高压电源的正极,金属丝B接负极B.金属管A应接高压电源的负极,金属丝B接正极C.C为烟气的进气口,D为排气口D.D为烟气的进气口,C为排气口4. 如图所示,在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C,如把一个带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B,则()A.B的内表面带正电荷,φB=φC=0B.B的右侧外表面带正电荷C.验电器的金属箔片将张开,φB<φCD.φB=φC,B的左右两侧电势相等二、选择题下列哪一个措施是为了防止静电产生的危害()A.在高大的建筑物顶端装上避雷针B.在高大的烟囱中安装静电除尘器C.静电复印D.静电喷漆把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近,对于球和金属板之间形成电场的电场线,在图中描绘正确的是()A. B.C. D.如图所示,较厚的空腔导体中有一个正电荷,图中a、b、c、d各点的电场强度大小顺序为()A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.a>c=d>bD.a<b<c=d为防止麻醉剂乙醚爆炸,医疗手术室地砖要使用导电材料,医生和护士的鞋子和外套也要用导电材料,一切设备包括病人身体要良好接触,并保持良好接地.这是为了()A.除菌消毒 B.消除静电 C.利用静电 D.防止漏电某研究性学习小组学习电学知识后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如图所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是()A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形导体中负电荷向A端移动,正电荷不移动C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动静电喷涂时,喷枪喷出的涂料微粒带电,在带正电被喷工件的静电作用下,向被喷工件运动,最后吸附在其表面.在涂料微粒向工件靠近的过程中()A.涂料微粒带正电B.离工件越近所受库仑力越小C.电场力对涂料微粒做负功D.涂料微粒的电势能减小一个匀强电场的电场线分布如图甲所示,把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示.在电场中有A、B、C、D四个点,下面说法正确的是()A.φA=φBB.φB=φCC.E A=E BD.E B=E C一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是图中的()A. B.C. D.如图所示,用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则下面关于验电器箔片的说法正确的是()A.箔片张开B.箔片不张开C.带电金属球电量足够大时才会张开D.箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场图中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心处产生的感应电场的场强大小等于()A.k Qr2−k QR2B.k Qr2+k QR2C.0D.k Qr2如图所示,把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近,由于静电感应,枕形导体的a、b端分别出现感应电荷,则()A.枕形导体a端电势高于b端电势B.仅闭合S1,有电子从大地流向枕形导体C.仅闭合S1,有电子从枕形导体流向大地D.仅闭合S2,有正电荷从枕形导体流向大地三、解答题如图所示,A为带正电的金属板.小球的质量为m、电荷量为q,用绝缘细线悬挂于O 点,受水平向右的电场力偏转θ角后静止.试求小球所在处的电场强度.电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法.利用“绝缘梯”使输电线间的电势差逐渐变小,直到最后使人体的电势与输电线电势相等.试问:(1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险?(2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生?(3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服,有什么作用?如图所示,带电荷量分别为+Q和−Q的两个点电荷a与b相距L,在a与b间放置一个原来不带电的导体P.当导体P处于静电平衡状态时,感应电荷在a、b连线的中点c处(c 在导体P内)产生的电场强度是多少?长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示.当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小和方向分别是怎样的?如图所示,一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q=+4×10−6C.(1)此时,金属桶内、外表面带电荷量分别为多少?(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q=−2×10−6C的带电小球,使桶内金属小球与内表面接触一下,桶内、外表面带电荷量分别为多少?参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第一章:静电现象的应用一、多选题1.【答案】B,D【考点】静电平衡【解析】此题暂无解析【解答】解:A.处于静电平衡状态下的导体内部的自由电子仍在做无规则运动,但定向运动停止,A错误;B.静电平衡时,导体内部的任一点的原外电场与感应电荷产生的感应电场相互抵消,合场强为零,B正确;CD.处于静电平衡状态下的导体是等势体,但电势不一定为零,C错误,D正确.故选BD.2.【答案】A,B,D【考点】静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:A.由于金属壳发生静电感应,内部场强为零,金属壳起到屏蔽外电场的作用,A正确;B.金属壳同大地连为一体,同A一样,外壳起到屏蔽外电场的作用,B正确;C.电荷会引起金属壳内外表面带电,外表面电荷会在壳外空间中产生电场,即金属壳不起屏蔽作用,C错误;D.将金属壳接地后,外表面不带电,壳外不产生电场,金属壳起屏蔽内电场的作用,D正确.故选ABD.3.【答案】A,C【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:AB.电子向A极运动,根据负电荷由低电势点向高电势点运动知,A正确,B错误;CD.烟气由低空向高空升起,所以C为进气口,D为排气口,C正确,D错误.故选AC.4.【答案】B,D【考点】电势静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:ABC.由于静电感应B的左侧外表面带负电荷,右侧外表面带正电荷,内部场强为零,故B正确,A、C错误;D.金属网罩处于静电平衡状态,是等势体,故其左右两侧电势相等,故D正确.故选BD.二、选择题【答案】A【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:A.当打雷的时候,由于静电的感应,在高大的建筑物顶端积累了很多的静电,容易导致雷击事故,在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下,保护建筑物的安全,属于静电防止,A符合题意;B.静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电应用,B不符合题意;C.静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上,属于静电应用,C不符合题意;D.喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用,D不符合题意.故选A.【答案】B【考点】电场线【解析】此题暂无解析【解答】解:AD.静电平衡状态下,整个金属板是个等势体,所以金属板附近电场线与金属板表面垂直,故AD错误;BC.金属板接地,金属板只带有正电荷,且分布在金属板的左表面,所以金属板右表面没有电场存在,故B正确,C错误.故选B.【答案】B静电平衡静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷.由于a处电场线较密,c处电场线较疏,d处电场线更疏,b处场强为零,则E a>E c>E d>E b.B正确.故选B.【答案】B【考点】生活中的静电现象【解析】本题考查是关于静电的防止与应用,从实例的原理出发就可以判断出答案.【解答】解:由题意可知,良好接地,目的是为了消除静电,这些要求与消毒无关.静电会产生火花、热量,麻醉剂为易挥发性物品,遇到火花或热源便会爆炸,就像油罐车一样,在运输或贮存过程中,会产生静电,汽油属于易挥发性物品,所以它的屁股后面要安装接地线(软编织地线),以防爆炸,故B正确,ACD错误.故选:B.【答案】C【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:因为静电平衡的原理,处于作业服之内的空间合场强为零,人处于内部空间起到了保护作用,电势并不一定为零,根据静电平衡的特点,整个作业服是一个等势体,所以C对.故选C.【答案】B【考点】静电感应【解析】带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,发生了静电感应现象,金属导电的实质是自由电子的移动,正电荷不移动;电荷间的相互作用,同号电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.【解答】解:金属导电的实质是自由电子的移动,即负电荷在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动,正电荷不移动,故B正确,ACD错误.故选:B.【答案】D生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:A.由题图知,工件带正电,则在涂料微粒向工件靠近的过程中,涂料微粒带负电,故A错误;B.离工件越近,根据库仑定律得知,涂料微粒所受库仑力越大,故B错误;CD.涂料微粒所受的电场力方向向左,其位移方向大体向左,则电场力对涂料微粒做正功,其电势能减小,故C错误,D正确.故选D.【答案】B【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解:AB.由于空心导体为等势体,所以φB=φC,选项A错误,B正确;CD.由于A、B、C三处的电场线的疏密程度不同,所以电场强度也不相同,选项C、D 错误.故选B.【答案】B【考点】静电屏蔽电场线【解析】此题暂无解析【解答】解:根据静电感应,空心球的内侧感应出负电荷,外表面带正电荷,球壳内部场强处处为零,电场线中断,根据电场线的特点可知,B正确,A、C、D错误.故选B.【答案】B【考点】静电屏蔽静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:静电屏蔽是为了避免外界电场对仪器设备的影响,或者为了避免电器设备的电场对外界的影响,用一个空腔导体把外电场遮住,使其内部不受影响,也不使电器设备对外界产生影响,故用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器时,箔片不张开,故B正确,ACD错误.故选B.【答案】D【考点】特殊带电体电场强度的计算【解析】此题暂无解析【解答】解:由内部合场强为零可知,感应电荷产生的场强与Q在该点产生的场强等大反向,故E=kQr2.故D正确.故选D.【答案】B【考点】静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:如图枕形导体在带正电的小球附近时,枕形导体上的自由电子会向左边运动,左端因有了多余的电子而带负电,右端因缺少电子而带正电;而当闭合任何开关时,导体就会与大地连接,会使大地的电子流入枕形导体.当处于静电平衡时,枕形导体是个等势体,即导体a端电势等于b端电势,故B正确,A、C、D错误.故选B.三、解答题【答案】小球所在处的电场强度为mg tanθq,水平向右.【考点】带电物体在电场中的平衡问题【解析】此题暂无解析【解答】解:对小球受力分析如图所示,由平衡条件得:F=mg tanθ,小球所在处的电场强度:E=Fq =mg tanθq,小球带正电荷,电场强度方向与其受到的电场力方向一致,方向水平向右.【答案】(1)人与输电线电势相等时,任意两点间的电势差均为0,则电荷不会发生定向移动,因此不会对人产生危险.(2)人体靠近高压输电线周围的强电场时,由于静电感应,人体内的自由电荷重新分布,瞬时负电荷向电场的反方向运动,形成瞬时电流.(3)由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用,从而使人体处于静电平衡状态.【考点】生活中的静电现象静电屏蔽静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)人与输电线电势相等时,任意两点间的电势差均为0,则电荷不会发生定向移动,因此不会对人产生危险.(2)人体靠近高压输电线周围的强电场时,由于静电感应,人体内的自由电荷重新分布,瞬时负电荷向电场的反方向运动,形成瞬时电流.(3)由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用,从而使人体处于静电平衡状态.【答案】产生的电场强度为8kQL2,沿ba连线向左.【考点】电场的叠加点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解:由点电荷的电场强度公式E=kQr2,得:+Q和−Q的两个点电荷在c点产生的电场强度E+=kQr2=kQ(L2)2=4kQL2,同理E−=4kQL2,再由矢量合成得:E=E++E−=8kQL2,方向水平向右,感应电荷产生的电场等大反向,故电场强度为8kQL2,方向水平向左.【答案】产生的场强为kq(R+l2)2,方向为向左.【考点】点电荷的场强生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:导体棒在点电荷+q的电场中发生静电感应,左端出现负电荷,右端出现正电荷,棒中任何一点都有两个电场,即外电场——+q在该点形成的电场E0,附加电场——棒上感应电荷在该点形成的电场E′,当达到静电平衡时E′=E0,题中所求的即为E′.棒的中点距离+q为r=R+l2,于是E′=E0=kq(R+l2)2,E′和E0方向相反,方向向左.【答案】(1)内外表面带电荷量分别为0和+4×10−6C.(2)桶内、外表面带电荷量分别为0和+2×10−4C.【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面,所以q内=0,q外=+4×10−6C.(2)一个带负电的带电体接触内表面后,物体可以看成一个整体,正、负电荷发生中和现象,电荷仍然分布在外表面,所以q内=0,q外=+4×10−6C+(−2×10−6C)=+2×10−6C.。
高中物理人教版选修3-11.9 带电粒子在非匀强电场中的运动基础专练一、单选题1.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M 运动到N,以下说法正确的是A.粒子必定带负电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能2.如图是某一电场中的一簇电场线,现把一个正电荷分别放在AB两点下列说法正确的是()A.此正电荷在A点受到的电场力比B点大B.此正电荷在A点的电势能比B点大C.电场中B点的电势高于A点的电势D.若把此正电荷从A点静止释放,它将沿电场线运动到B点3.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减少,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能是( )A.B.C.D.4.带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动,它在任意一段时间内A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动5.带正电的小球只受电场力作用,则它在任意一段时间内()A.一定沿着电场线由高电势向低电势方向运动B.一定沿着电场线向电势能减小的方向运动C.不一定沿着电场线运动,但一定向低电势方向运动D.不一定沿着电场线运动,也不一定向电势能减小的方向运动6.如图所示,实线是一簇未标明方向的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b 是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力的作用,对于a,b 两点下列判断正确的是()A.电场中a 点的电势较高B.带电粒子在a 点的动能较小C.带电粒子在a 点的加速度较大D.带电粒子一定带正电7.电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则A.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力小B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受到静电力作用C.在仅受电场力时,同一点电荷放在B的加速度比放在A点时的加速度小D.正电荷放在A点由静止释放,电场线就是它的运动轨迹8.如图所示,+Q为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q的粒子,从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的()A.ab直线B.ac曲线C.ad曲线D.ae曲线9.图中实线为一匀强电场的电场线,虚线为一个点电荷仅受电场力作用时的运动轨迹的一部分,则可以知道().A.电场线方向向右B.电场线方向向左C.点电荷经过B点时速度比经过A点时速度大D.点电荷经过B点时速度比经过A点时速度小10.某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N点,以下说法正确的是()A.M、N点的场强E M>E NB.粒子在M、N点的加速度a M>a NC.粒子在M、N点的速度v M>v ND.粒子带正电11.如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为电子从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是A.A 点的场强小于B点的场强B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量C.电子在A点的电势能大于在B点的电势能D.电子在A点的速度大于在B点的速度12.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图象如图所示。
第一章静电场1电荷及其守恒定律A级抓基础1.有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近,它们都相互吸引,如图所示.那么,下面的说法正确的是()A.三个小球都带电B.只有一个小球带电C.有两个小球带同种电荷D.有两个小球带异种电荷答案:D2.(多选)如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是()A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等答案:ACD3.下列说法正确的是()A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫作电荷的湮灭解析:在D选项中,电荷并没有消失或者湮灭,只是正负电荷数目相等,表现为中性.答案:B4.(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在,这说明() A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律解析:绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过潮湿空气导电转移到外界,只是小球上电荷量减少,但是这些电子并没消失,故A、B 错,C对.就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷的总量仍保持不变,故D正确.答案:CD5.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C解析:任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍,元电荷电荷量为e=1.6×10-19 C.选项A中电荷量是元电荷电荷量的32倍,B中电荷量为4倍,C中电荷量为10倍.D中电荷量为250倍.也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍.所以只有选项A是不可能的.答案:AB级提能力6.(多选)为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的,它通过电场会发生偏转,非极性分子不偏转),可做如下实验:在酸式滴定管中注入适量蒸馏水,打开活塞,让水慢慢如线状流下,将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流,发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转,这证明()A.水分子是非极性分子B.水分子是极性分子C.水分子是极性分子且带正电D.水分子是极性分子且带负电解析:根据偏转,可判断出水分子是极性分子;根据向玻璃棒偏转,可以判断出其带负电.答案:BD7.(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的数值通常取作e=1.6×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的解析:元电荷是指电子或质子所带的电荷量,数值为e=1.60×10-19C,故A项错误,C项正确;所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍,任何带电体的电荷量都不是连续变化的,B项正确;元电荷e的值是由美国科学家密立根测得的,D正确.答案:BCD8.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为23e,d夸克带电量为-13e,质子的带电量为e,中子不带电.下列说法正确的是()A.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成B.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成C.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成D.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成解析:根据质子所带电荷量为e,2×23e-13e=e,所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成;中子不显电性,23e-2×13e=0,所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成,故选项B正确.答案:B9.如图是伏打起电盘示意图,其起电方式是()A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.以上三种方式都不是解析:导电平板靠近带电绝缘板并接地时,导体与大地连通,异种电荷互相吸引,绝缘板带正电,则会吸引大地的电子到导电平板上,从而使导电平板带上负电荷,故选项B正确.答案:B10.(多选)如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手触枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C.用手触枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.选项C中两对金箔带同种电荷解析:根据静电感应,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A 端出现了负电,B端出现了正电,两端金箔上带异种电荷而张开,选项A错误.用手触枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合,选项B 正确.用手触枕形导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应现象,A端所带负电荷分布在枕形导体上,A、B端均带有负电荷,两对金箔均张开,选项C、D正确.答案:BCD。
《静电场》单元检测题一、单选题1.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小2.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点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功D.正电荷由A移动到C,电场力做负功3.将带电量为Q和﹣3Q的可视为点电荷小球放在相距一定距离时,其相互作用力为F,则将两小球接触后放回原地,此时的相互作用力变为()A. B. C. D.4.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2,其中小球1固定在碗底A点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C位置时也恰好能平衡,已知AB弦是AC弦的两倍,则( )A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小5.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示.一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点由静止释放,其运动的v-t 图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2 V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大C.从C到A电势逐渐升高D.A、B两点电势差UAB=-5 V6.关于匀强电场场强和电势差的关系,下列叙述正确的是( )A.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B.电场强度越大的地方,电势越高,任意两点间的电势差越大C.沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等D.电势降低的方向一定是场强方向7.在电场中( )A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零8.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9C,那么( )A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0 VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J9.如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线PQ运动,由此可知( )A.该电场一定是匀强电场,且方向水平向左B.P点电势高于Q点的电势C.微粒从P点到Q点电势能减少,机械能增加D.微粒从P点到Q点,其动能与电势能之和保持不变10.如图所示,匀强电场场强E=100 V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则A、B间电势差UAB为( )A.-10 V B. 10 V C.-5 V D. 5 V11.某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N 点.以下说法正确的是()A.M、N点的场强EM>ENB.粒子在M、N点的加速度aM>aNC.粒子在M、N点的速度vM>vND.粒子带正电12.如图所示的匀强电场场强为103N/C,ab、cd平行于电场线,ac、bd垂直于电场线,ab=cd=4 cm,ac=bd=3 cm.则下述计算结果正确的是( )A.a、b之间的电势差为40 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是-0.25 JD.将q=-5×10-3C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J二、多选题13. 下列公式适用于任何电场的是( )A.W=qU B.U=Ed C.E= D.E=k14. 由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点( )A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C.电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零D.一个不带电的小球在该点受到的静电力为零,则该点的电场强度一定为零15. 下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A.根据C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器所带电荷量增加一倍,电容就增加一倍16. 如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10 V、20 V、30 V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )A.粒子在三点所受电场力不相等B.粒子可能先经过a,再到b,然后到cC.粒子三点所具有的动能大小关系为E kb>E ka>E kcD.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb17. 如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,则可判断( )A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时,两粒子的加速度的大小相同C.经过b、d两点时,两粒子的速率相同D.经过c、e两点时,两粒子的速率相同三、计算题18.如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大?方向如何?(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大?(3)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?19.如图所示,在场强E=104N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?20.如图所示,金属板A,B与电源相连,电源电压U=2 V,AB板间距d=5 cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab 长L1=3 cm,a点离A板L2=1 cm.问:(1)ac间电势差为多少?(2)一个电子在a点具有的电势能为多少?(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功多少?答案解析1.【答案】C【解析】电场力做负功,该电荷电势能增加.正电荷在电势高处电势能较大,C正确.电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负.由动能定理可知,动能不一定减小,D错误.电势高低与场强大小无必然联系,A错误.b点电势高于a 点,但a、b可能不在同一条电场线上,B错误.2.【答案】C【解析】等势面越密集的地方电场强度越大,故A点的电场强度比C点的大,A错误;负电荷在电势越高的位置电势能越小,B错误;沿等势面移动电荷,电场力不做功,C 正确;正电荷由A移动到C,电场力做正功,D错误.3.【答案】B【解析】接触前库仑力F1=F=k接触后分开,两小球的电荷都为﹣Q,则库仑力F2=k= F故选:B.4.【答案】C【解析】对小球2受力分析,如图所示,小球2受重力、支持力、库仑力,其中F1为库仑力F和重力mg的合力,根据三力平衡原理可知,F1=F N.由图可知,△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R,AB之间的距离为L,根据三角形相似可知,==即==所以F N=mg①F=mg②当小球2处于C位置时,AC距离为,故F′=F,根据库仑定律有:F=k,F′=k所以=,即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一,故A、B均错误.由上面的①式可知F N=mg,即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小,故C正确,D错误.5.【答案】D【解析】由题图乙知,小物块在B点时加速度最大,故B点场强最大,加速度大小为2 m/s2,根据牛顿第二定律得qE=ma,解得E=1 V/m,A错误;由C到A的过程中小物块的动能一直增大,电势能始终在减小,电势逐渐降低,B、C错误;根据动能定理有=mv-mv,解得UAB=-5 V,D正确.qUBA6.【答案】C【解析】在相同距离的两点上,电势差大,两点沿电场方向的距离也大,其场强不一定大.故A错误.电场强度越大的地方,电势不一定越高,如负点电荷形成的电场,越接近点电荷,电势越低,B错误.根据匀强电场中场强和电势差的关系公式U=Ed,得知,沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等.故C正确.电势降低的方向不一定是场强方向,电势降低最快的方向才是场强方向.故D错误.7.【答案】D【解析】电场强度大的电势不一定高,故A错;由E p=qφ可知正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.8.【答案】A【解析】点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A到B电场力做正功,所以=E pA-E pB=1.2×10-8J-8.0×10-9J=4.0×10-9J,故A项该电荷一定为负电荷,且WAB正确,B、D项错误;==V=-4.0 V,所以C选项错误.UAB9.【答案】B【解析】等势面平行等距,因为电场线和等势线垂直,所以电场线必定沿水平方向,且疏密均匀同向,该电场一定是匀强电场.负电荷受到电场力与重力,使其沿着PQ做直线运动,可知,电场力必定水平向左,故电场的方向应水平向右.故A错误.沿电场线电势降低,电场方向向右,则P点的电势高于Q点的电势,故B正确.微粒所受的电场力水平向左,从P点到Q点,电场力对微粒做负功,则其电势能增加、机械能减少,故C错误;从P到Q过程中,动能、重力势能与电势能之和保持不变,因为重力势能增加,因此动能与电势能之和减小,故D错误.10.【答案】D【解析】由图示可知,AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°,A、B两点沿电场方向的距离:d=L cosθ,A、B两点间的电势差:UAB=Ed=EL cosθ=100 V/m×0.1 m×cos 60°=5 V,故D正确,A、B、C错误.11.【答案】D【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小,可知EM <EN,故A错误;电场力,根据牛顿第二定律,加速度,EM<EN,则aM <aN,故B错误;根据曲线运动的规律,作出粒子的速度方向和所受电场力的方向,电场力与速度方向之间的夹角为锐角,说明电场力对粒子做正功,电势能减小,动能增大,速度增大,vM <vN,故C错误;粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同,说明粒子带正电,故D正确.12.【答案】A【解析】由U=Ed得Uab=103×0.04 V=40 V,A正确;a、c在同一等势面上,所以Uac=0,B错误;将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做功为0,C错误;Wad =Wab=qUab=(-5×10-3)×40 J=-0.2 J,D错误.13.【答案】AC【解析】公式U=Ed只适用于匀强电场,E=k只适用于真空中的点电荷,故正确答案为A、C.14.【答案】BC【解析】电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关.电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=Eq.若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F也一定等于零,选项B、C正确.15.【答案】BC【解析】由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性.一个电容器对应唯一的电容值,不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比.因此A错误;电容器所带电荷量增加一倍,两极板间的电压增加一倍,电容C=不变,故D错误;由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B、C正确.16.【答案】BD【解析】因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的,由此可判断电场是匀强电场,所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等,选项A错误.由题图可知,电场的方向是向上的,带电粒子受到的电场力指向曲线凹侧,是向下的,粒子带负电,带电粒子无论是依次沿a、b、c运动,还是依次沿c、b、a运动,都会得到如图的轨迹,选项B正确.带负电的粒子在电场中运动时,存在电势能与动能之间的互化,由题意和图可知,在b点时的电势能最大,在c点的电势能最小,可判断在c点的动能最大,在b点的动能最小.选项C错误,D正确.17.【答案】BD【解析】因轨迹是曲线,类比匀速圆周运动,合力指向圆心,可知粒子1受斥力,粒子2受引力,两个粒子的电性不同,A错误.设带电粒子距点电荷的距离为r,点电荷带电荷量为Q,则粒子运动的加速度大小为a===·.由已知条件有:在b、d两点时,两者加速度大小相同,B正确.粒子1受斥力,从a到b过程中,电场力和运动方向成钝角,做负功,动能减小;粒子2受引力,从a到d过程中,电场力和运动方向始终成锐角,做正功,动能增加;又两粒子初速度大小相同,则两粒子经过b、d两点时的速率不相同,C错误.a、c、e三点在同一等势面上,则从a分别到c、e 两点时,两粒子动能相同,速率相同,D正确.18.【答案】(1),方向由A→B,方向由A→B(2),方向由A→B(3),方向由A→B【解析】(1)如图所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,均由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度:EA =EB==.(2)O点的场强为:EO=EA+EB=,方向由A→B.(3)如图所示,EA ′=EB′=,由矢量图所形成的等边三角形可知,O′点的场强EO′=EA′=EB′=,方向与A、B的中垂线垂直,即由A→B.19.【答案】(1)重力势能减少 4.5×10-3J 电势能增加3×10-3J (2)3×10-3J 1.5×103V (3)1 m/s 5×10-2N【解析】(1)ΔE p=-mgl=-4.5×10-3JΔE p电=Eql=3×10-3J(2)E p电=3×10-3JE p电=φBq,φB=V=1.5×103V(3)A→B由动能定理得:mgl-Eql=mv所以v B=1 m/s,在B点对小球FT-mg=,F T=5×10-2N20.【答案】(1)1.2 V (2)-2.56×10-19J (3)-1.92×10-19J【解析】(1)匀强电场的电场强度为E==40 V/mac间电势差为Uac =Uab=EL1=40×0.03 V=1.2 V.(2)a点的电势为φa=E(d-L2)=40×0.04 V=1.6 V.一个电子在a点具有的电势能为E p=eφa=-1.6×10-19×1.6 J=-2.56×10-19J (3)一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为W=eUac=-1.92×10-19J。
物理选修3-1测试题满分:100分考试时间:90分钟命题人:审题人:注意事项:1.答卷前,务必将自己的姓名、班级和学号填写在答题卡与答题卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卷上。
写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷选择题〔共44分一、单项选择题<每小题给出的四个选项中只有一项是正确,每小题3分,共8题24分>1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是< >A.安培力的方向不一定垂直于直导线B.安培力的方向不一定垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关D.将直导线垂直放入匀强磁场中,从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半.2.下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是< >3.三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示.现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B,则下列说法中正确的有< >A.O点处实际磁感应强度的大小为BB.O点处实际磁感应强度的大小为5BC.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°D.O点处实际磁感应强度的方向沿斜面向下4.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,关于粒子,下列说法正确的是〔A. 在a点的速度小于在b点的速度B. 在a点的加速度大于在b点的加速度C. 在a点的电势能小于在b点的电势能D. 电场中a点的电势一定比b点的电势高5.2016年8月23日,第七届中国<上海>国际超级电容器产业展览会在上海新国际博览中心举行,作为中国最大超级电容器展,众多龙头踊跃参与。
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2018年08月09日a颜颜颜的高中物理组卷一.选择题(共17小题)1.下列叙述正确的是()A.任何起电方式都是电荷转移的过程B.摩擦起电是创造电荷的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异号电荷的两个导体接触后,两个导体将不带电,原因是电荷消失了2.下列关于点电荷的说法中正确的是()A.点电荷是一个理想化物理模型B.点电荷的电荷量一定是1。
6×10﹣19CC.体积大的带电体一定不能看做点电荷D.研究带电体的相互作用时,所有带电体都可以看作点电荷3.两个相同的金属小球,带电量之比为1:7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的()A.B.C.D.4.某电场的电场线如图所示,M、N两点相距为d,则()A.M点场强小于N点场强B.M点电势低于N点电势C.正电荷在M点受到的电场力方向由M指向ND.若E为M点的场强,则M、N两点间电势差等于E•d5.化纤衣服很容易沾上灰尘,这是因为它()A.容易积累静电荷 B.具有一定的粘性C.具有大量的微孔 D.质地柔软6.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B 下部的金属箔都是闭合的.现将带正电的物体C 移近A,下列描述正确的是()A.稳定后只有A 下部的金属箔张开B.稳定后只有B 下部的金属箔张开C.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都张开D.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合7.如图所示,平行板电容器两极板M、N间距为d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极相连,则下列能使电容器的电容减小的措施是()A.减小d B.增大UC.将M板向左平移 D.在板间插入介质8.如图所示,平行板电容器两极板接在直流电源两端。
第一章:静电场 经典题目检测(90分钟 共100分)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60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,有的小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.如图所示,上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a ,带电小球b 固定在绝缘水平面上,可能让轻绳伸直且a 球保持静止状态的情景是( )2.如图所示,实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M 点以相同的速度飞出a 、b两个带电粒子,a 、b 的运动轨迹如图中的虚线所示(a 、b 只受电场力作用),则( )A .a 一定带正电,b 一定带负电B .电场力对a 做正功,对b 做负功C .a 的速度将减小,b 的速度将增大D .a 的加速度将减小,b 的加速度将增大3.如图,在场强为E 的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为( )A .mgEB .3mg EC .2mg ED .mg 2E4.一带电粒子从某点电荷电场中的A 点运动到B 点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则下列说法正确的是( )A .该电场是某正点电荷电场B .粒子的速度逐渐增大C .粒子的加速度逐渐增大D .粒子的电势能逐渐增大5.位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则( )A .a 点和b 点的电场强度相同B .正电荷从c 点移到d 点,电场力做正功C .负电荷从a 点移到c 点,电场力做正功D .正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点电势能不变6.在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O 点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a ,最低点为b ,不计空气阻力,则( )A .小球带负电B .电场力跟重力平衡C .小球在从a 点运动到b 点的过程中,电势能减小D .小球在运动过程中机械能守恒7.如图所示的匀强电场E 的区域内,由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD 垂直,下列说法正确的是( )A.AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B.带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点,电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点,电势能减小D.带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行。
物理选修3-1第一章练习题1、用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。
小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm 时圆环被吸引到笔套上,如图所示。
对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是 A. 摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C. 圆环被吸引到笔套的过程中, 圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后, 笔套所带的电荷立刻被全部中和2、如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球A 靠近验电器的小球B (不接触)时,验电器的金箔张角减小,则 A 、金属球可能不带电 B 、金属球可能带负电 C 、金属球可能带正电 D 、金属球一定带负电3、将不带电的导体A 和带有负电荷的导体B 接触后,在导体A 中的质子数A .增加B .减少C .不变D .先增加后减少4、把两个完全相同的金属球A 和B 接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A 、B 两球原来的带电情况可能是A .带有等量异种电荷B .带有等量同种电荷C .带有不等量异种电荷D .一个带电,另一个不带电5、有A 、B 、C 三个塑料小球,A 和B ,B 和C ,C 和A 间都是相互吸引的,如果A 带正电,则 A .B 、C 球均带负电 B .B 球带负电,C 球带正电C .B 、C 球中必有一个带负电,而另一个不带电D .B 、C 球都不带电6、真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q 置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则A .q 一定是正电荷B .q 一定是负电荷C .q 离Q2比离Q1远D .q 离Q2比离Q1近7、如图所示,两个完全相同的绝缘金属壳a 、b 的半径为R , 质量为m ,两球心之间的距离为L =3R 。
若使它们带上等量的异种电荷,电荷为q ,那么两球之间的万有引力F 引,库仑力F 库分别为8、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成点电荷;B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷;C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略,这两个带电体可看成质点;D.一切带电体都可以看成点电荷9、真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r ,它们间的静电力为F 。
高中物理选修3-1单元测试题全套及答案第一章《静电场》章末检测题(考试时间90分钟,总分120分)一.选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。
每小题给出的四个选项中,只有一题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总分答案A.电场线是电场中实际存在的线B.电场中的任意两条电场线都不可能相交C.顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大D.顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小2. 下列说法中不正确...的是A.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等,场强大小一定不相等B.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低,场强大小不一定相等C.在静电场中同一等势面上各点电势一定相等,场强大小不一定相等D.在静电场中,点电荷q沿任意路径从a点移至b点,只要a、b在同一等势面上,则电场力一定不做功3. 下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④4.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是A.加速度的大小增大,动能、电势能都增加B.加速度的大小减小,动能、电势能都减少C.加速度增大,动能增加,电势能减少D.加速度增大,动能减少,电势能增加5. 如图所示,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间距离等于b、c间距离。
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,可以判定A. U a>U b>U cB.U a—U b=U b—U cC.E a>E b>E cD.E a=E b=E c6. AB是某电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示,则A、B两点的电势高低和场强大小关系是A. ϕϕA B A BE E>>, B. ϕϕA B A BE E><,C.ϕϕA B A BE E<>, D. ϕϕA B A BE E<<,7. 如图所示,有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线AB运动,虚线a、b、c、d为电场中的等势面,且ϕϕϕϕa b c d>>>,粒子在A点时初速度v0的方向与等势面d平行,下面说法正确的是A. 粒子带正电荷B. 粒子在运动过程中电势能逐渐减少C. 粒子在运动过程中动能逐渐减少D. 粒子在运动过程中电势能与动能之和逐渐减少8. 如图所示,在E =500V/m 的匀强电场中,a 、b 两点相距d=2cm ,它们的连线跟场强方向的夹角是600,则U ab 等于A.5VB.10VC.-5VD.-10V9. 如图所示,平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是A.A 向上移动B.B 板向左移动C.A 、B 之间充满电介质D.使A 板放走部分电荷10. 如图所示,在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中,A 、B为一竖直线上的两点,相距为L ,外力F 将质量为m 、带电荷量为q 的粒 子从A 点匀速移到B 点,重力不能忽略,则下列说法中正确的是 A .外力的方向水平 B .外力的方向竖直向上C .外力的大小等于qE +mgD .外力的大小等于22()()qE mg11. 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 。
§ 1、2 电荷及其守恒定律库仑定律(1)【典型例题】【例 1】关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:() A 、摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C、感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D、感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了【解析】摩擦起电的实质是:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电,失去电子的物体带上正电。
即电荷在物体之间转移。
感应起电的实质是:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷。
即电荷在物体的不同部分之间转移。
由电荷守恒定律可知:电荷不可能被创造。
【答案】 B、 C【例 2】绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a 的表面镀有铝膜,在 a 的附近,有一个绝缘金属球 b,开始 a、b 都不带电,如图所示,现在使 a 带电,则:()A 、 a、 b 之间不发生相互作用B、 b 将吸引 a,吸住后不放C、 b 立即把 a 排斥开D、 b 先吸引 a,接触后又把 a 排斥开【解析】当 a 带上电荷后,由于带电体要吸引轻小物体,故a将吸引b。
这种吸引是相互的,故可以观察到 a 被 b 吸引过来。
当它们相互接触后,电荷从 a 转移到 b,它们就带上了同种电荷,根据电荷间相互作用的规律,它们又将互相排斥。
【答案】 D【例 3】两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为 r 时相互作用的库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为:A 、1F B 、1F C、1F D、1F 1264 3【解析】设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和 3q,由库仑定律得:F=3kq2/r 2由于两个导体小球完全相同,故接触后它们的带电情况完全相同。
第 1 页高中物理选修3-1单元测试(含答案)班级____________姓名:____________评分____________一、不定项选择题(每小题5分,共40分)1、由电场强度的定义式E=F/q 可知,在电场中的同一点( ) A 、电场强度E 跟F 成正比,跟q 成反比B 、无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q 始终不变C 、电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强。
D 、一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零,则P 点的场强一定为零2、如图所示为电场中的一条电场线,A 、B 为其上的两点,以下说法正确的是( )A 、E A及E B一定不等,ϕA及ϕB一定不等B 、E A 及E B 可能相等,ϕA 及ϕB 可能相等C 、E A 及E B 一定不等,ϕA 及ϕB 可能相等D 、E A 及E B 可能相等,ϕA及ϕB一定不等3、在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是 ( ) A 、电势高的地方电场强度不一定大 B 、电场强度大的地方电势一定高 C 、电势为零的地方场强也一定为零 D 、场强为零的地方电势也一定为零4、电量为q 的点电荷,在两个固定的等量异种电荷+Q 和-Q 的连线的垂直平分线上移动,则 ( ) A 、电场力做正功;B 、电场力做负功;C 、电场力不做功;D 、电场力做功的正负,取决于q 的正负。
5、电场中有A 、B 两点,在将某电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该电荷做了正功,则下列说法中正确的是( )A 、该电荷是正电荷,且电势能减少B 、该电荷是负电荷,且电势能增加C 、该电荷电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷D 、该电荷电势能减少,但不能判断是正电荷还是负电荷6、若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( )A 、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B 、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C 、不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D 、不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动7、如图所示的实验装置中,极板A 接地,平行板电容器的极板B 及一个灵敏的静电计相接.将A 极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q 、电容C 、两极间的电压U ,电容器两极板间的场强E 的变化情况是( )A 、Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小B 、Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变 C 、Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变D 、Q 不变,C 变小,U 变大,E 变小8、如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。
(精心整理,诚意制作)第一章第九节带电粒子在电场中的运动同步习题(附详解答案)夯实基础1.一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运动状态是( )A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动答案:A解析:因为粒子只受到电场力的作用,所以不可能做匀速直线运动.2.如图所示,在场强为E,方向水平向右的匀强电场中,A、B为一竖直线上的两点,相距为L,外力F将质量为m,带电量为-q的微粒,从A点匀速移到B点,重力不能忽略,则下面说法中正确的是( )A.外力的方向水平B.外力的方向竖直向上C.外力的大小等于qE+mgD.外力的大小等于(qE)2+(mg)2答案:D解析:分析微粒受力,重力mg、电场力qE、外力F,由于微粒作匀速运动,三个力的合力为零,外力的大小和重力与电场力的合力大小相等.F=(qE)2+(mg)2F的方向应和重力与电场力的合力方向相反,选项D正确.3.平行板间加如图(a)所示周期变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况.如图(b)中,能定性描述粒子运动的速度图象正确的是( )答案:A解析:粒子在第一个T2内,做匀加速直线运动,T2时刻速度最大,在第二个T2内,电场反向,粒子做匀减速直线运动,到T时刻速度为零,以后粒子的运动要重复这个过程.4.(20xx·济南模拟)如图所示,质子(1H)和α粒子(42He),以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为( )A.1 1 B.1 2C.2 1 D.1 4答案:B解析:由y=12EqmL2v20和E k0=12m v20,得:y=EL2q4Ek0可知,y与q成正比,B正确.5.如图所示,一电荷量为+q,质量为m的带电粒子以初速度为v0,方向与极板平行射入一对平行金属板之间.已知两极板的长度l,相距为d,极板间的电压为U,试回答下列问题.(粒子只受电场力作用且上极板带正电)(1)粒子在电场中所受的电场力的大小为________,方向__________,加速度大小为__________,方向________.(2)粒子在x方向上做________运动,在电场中的运动时间为________.(3)粒子在y方向上做________运动,离开电场时,在y方向上偏离的距离为_ _______.当其他条件不变,d增大时偏离距离将________.(4)粒子离开电场时,在y方向上的分速度为________,如果偏转的角度为θ,那么tanθ=________.当其他条件不变,U增大时θ角将________答案:(1)qUd垂直v0方向向下qUmd垂直v0方向向下(2)匀速直线lv0(3)初速度为零的匀加速直线ql22mv20dU减小(4)qlmv0dUqlmv20dU增大6.如图所示,abcd 是一个正方形盒子.cd 边的中点有一个小孔e .盒子中有沿ad 方向的匀强电场.一个质量为m 带电量为q 的粒子从a 处的小孔沿ab 方向以初速度v 0射入盒内,并恰好从e 处的小孔射出.(忽略粒子重力)求:(1)该带电粒子从e 孔射出的速度大小.(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功.(3)若正方形的边长为l ,试求该电场的场强.答案:(1)17v 0 (2)8m v 20 (3)8mv20ql解析:(1)设粒子在e 孔的竖直速度为v y .则水平方向:l /2=v 0t竖直方向:l =vy 2·t 得:v y =4v 0v e =v20+v2y =17v 0(2)由动能定理得:W 电=12m v 2e -12m v 20=8m v 20 (3)由W 电=Eq ·l 和W 电=8m v 20得:E =8mv20ql. 7.如图所示是示波管工作原理示意图,电子经加速电压U 1加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏转量为h ,两平行板间的距离为d ,电势差为U 2,板长为l .为了提高示波管的灵敏度(单位偏转电压引起的偏转量)可采取哪些措施?解析:电子经U 1加速后,设以v 0的速度垂直进入偏转电场,由动能定理得:12m v 20-0=eU 1①电子在偏转电场中运动的时间t 为:t =l v0② 电子在偏转电场中的加速度a 为:a =U2e dm③ 电子在偏转电场中的偏转量h 为:h =12at 2④ 由①②③④式联立解得到示波管的灵敏度h U2为:h U2=l24dU1可见增大l 、减小U 1或d 均可提高示波管的灵敏度.能力提升1.(20xx·××市一中高二检测)如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场,它们分别落到A、B、C三点( ) A.落到A点的小球带正电,落到B点的小球不带电B.三小球在电场中运动的时间相等C.三小球到达正极板时动能关系:E kA>E kB>E kCD.三小球在电场中运动的加速度关系:a A>a B>a C答案:A解析:带负电的小球受到的合力为:mg+F电,带正电的小球受到的合力为:mg-F电,不带电小球仅受重力mg,小球在板间运动时间:t=xv0,所以t C<t B<t A,故a C>a B>a A;落在C点的小球带负电,落在A点的小球带正电,落在B点的小球不带电.因为电场对带负电的小球C做正功,对带正电的小球A做负功,所以落在板上动能的大小:E kC>E kB>E kA.2.示波器是一种常用的电学仪器.可以在荧屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况.电子经电压u1加速后进入偏转电场.下列关于所加竖直偏转电压u2、水平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是( )A.如果只在u2上加上甲图所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(a)所示B.如果只在u3上加上乙图所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(b)所示C.如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(c)所示D.如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(d)所示答案:ABD3.(20xx·××市一中高二检测)如图所示装置,从A板释放的一个无初速电子向B板方向运动,下列对电子的描述中错误的是( )A.电子到达B板时的动能是eUB.电子从B板到C板时动能变化为零C.电子到达D板时动能是3eUD.电子在A板和D板之间往复运动答案:C4.一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、向上答案:C解析:由题意知,未加电压时mg=k v①加电压U时,电场力向上,设为F,则有F=mg+k v②当加电压(-U)时,电场力向下,匀速运动时有F+mg=k v′③联立①②③得:v′=3v方向向下,C选项正确.5.如图所示,在两极板中间有一静止的电子,在交变电压作用下电子的运动情况是(不计重力,t=0时,M板电势为正,板间距离足够长)( )A.一直向M板运动B.一直向N板运动C.先向M板运动,再一直向N板运动D.在M、N间做周期性的来回运动答案:D解析:0―→1s末,电子向左做匀加速直线运动,在1s末获得速度为v;1s 末―→2s末,电子向左做匀减速直线运动,2s末速度为0;2s末―→3s末,电子向右做匀加速直线运动,3s末电子获得速度v;3s末―→4s末电子向右做匀减速直线运动.4s末速度为零,刚好为一个周期.以后周而复始,所以,电子在M、N之间做周期性的来回运动.6.(新题快递)如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4m,两板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m =4×10-5kg ,电量q =+1×10-8C.(g =10m/s 2)求:(1)微粒入射速度v 0为多少?(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U 应取什么范围?答案:(1)10m/s (2)与负极相连 120V<U <200V解析:(1)L 2=v 0t d 2=12gt 2 可解得v 0=L 2g d=10m/s (2)电容器的上板应接电源的负极当所加的电压为U 1时,微粒恰好从下板的右边缘射出d 2=12a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫L v02 a 1=mg -q U1d m解得:U 1=120V当所加的电压为U 2时,微粒恰好从上板的右边缘射出d 2=12a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L v02 a 2=q U2d -mg m解得U 2=200V 所以120V<U <200V.7.如图所示,为一个从上向下看的俯视图,在光滑绝缘的水平桌面上,固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道ABCD ,AB 段为直线,BCD 段是半径为R 的一部分圆弧(两部分相切于B 点),挡板处于场强为E 的匀强电场中,电场方向与圆的直径MN 平行.现使一带电量为+q 、质量为m 的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放,为使小球沿挡板内侧运动,最后从D 点抛出,试求:(1)小球从释放到N 点沿电场强度方向的最小距离s ;(2)在上述条件下小球经过N 点时对挡板的压力大小.解析:(1)根据题意分析可知,小球过M 点对挡板恰好无压力时,s 最小,根据牛顿第二定律有qE =m v2M R,。
1.9 带电粒子在电场中的运动一、单选题1.如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面.若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m为()A. 3∶2B. 2∶1C. 5∶2D. 3∶12.如图所示,两平行金属板水平放置,板长为L,板间距离为d,板间电压为U,一不计重力、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入,恰好沿下板的边缘飞出,粒子通过平行金属板的时间为t,则()A.在时间内,电场力对粒子做的功为UqB.在时间内,电场力对粒子做的功为UqC.在粒子下落的前和后过程中,电场力做功之比为1∶1D.在粒子下落的前和后过程中,电场力做功之比为1∶23.如图甲所示,在距离足够大的平行金属板A、B之间有一电子,在A、B之间加上如图乙所示规律变化的电压,在t=0时刻电子静止且A板电势比B板电势高,则()A.电子在A、B两板间做往复运动B.在足够长的时间内,电子一定会碰上A板C.当t=时,电子将回到出发点D.当t=时,电子的位移最大4.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是()A.U1变大、U2变大B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小D.U1变小、U2变小二、多选题5.(多选)如图所示,电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则()A.它们通过加速电场所需的时间相等B.它们通过加速电场过程中动能的增量相等C.它们通过加速电场过程中速度的增量相等D.它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等6.(多选)带有等量异种电荷的平行金属板M、N水平放置,两个电荷P和Q以相同的速率分别从极板M边缘和两板中间沿水平方向进入板间电场,恰好从极板N边缘射出电场,如图所示.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,下列说法正确的是()A.两电荷的电荷量可能相等B.两电荷在电场中运动的时间相等C.两电荷在电场中运动的加速度相等D.两电荷离开电场时的动能相等7.(多选)如图所示,六面体真空盒置于水平面上,它的ABCD面与EFGH面为金属板,其他面为绝缘材料.ABCD面带正电,EFGH面带负电.从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C,最后分别落在1、2、3三点,则下列说法正确的是()A.三个液滴在真空盒中都做平抛运动B.三个液滴的运动时间一定相同C.三个液滴落到底板时的速率相同D.液滴C所带电荷量最多8.(多选)如图所示,平行直线表示电场线,但未标明方向,带电量为+10-2C的微粒在电场中只受电场力作用,由A点移到B点,动能损失0.1 J,若A点电势为-10 V,则()A.B点的电势为0 VB.电场线方向从右向左C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1D.微粒的运动轨迹可能是轨迹29.(多选)如图所示,一个质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力),从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入,当入射速度为v时,恰好穿过电场而不碰金属板.要使粒子的入射速度变为,仍能恰好穿过电场,则必须再使()A.粒子的电荷量变为原来的B.两板间电压减为原来的C.两板间距离增为原来的4倍D.两板间距离增为原来的2倍10.(多选)如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场,粒子射入电场时的初动能均为E k0,已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场.则()A.所有粒子都不会打到两极板上B.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场C.运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2E k0D.只有t=n(n=0,1,2…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场三、计算题11.一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示.AB与电场线夹角θ=30°,已知带电粒子的质量m=1.0×10-7kg,电荷量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20 cm.(取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)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?12.长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电荷量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30°角,如图所示,不计粒子重力,求:(1)粒子末速度的大小;(2)匀强电场的场强;(3)两板间的距离.13.如图所示,A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场,一电子以v0=4×106m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场,从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角.已知电子电荷e=1.6×10-19C,电子质量m=0.91×10-30kg.求:(1)电子在C点时的动能是多少焦?(2)O、C两点间的电势差大小是多少伏?14.如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0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;(2)电子穿出电场时的动能.答案解析1.【答案】A【解析】因两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面,电荷量为q的粒子通过的位移为l,电荷量为-q的粒子通过的位移为l,由牛顿第二定律知它们的加速度分别为a1=,a2=,由运动学公式有l=a1t2=t2①l=a2t2=t2②得=.B、C、D错,A对.2.【答案】C【解析】由类平抛规律,在时间t内有:L=v0t,=at2,在内有:y=a()2,比较可得y=,则电场力做的功为W=qEy==,所以A、B错误.粒子下落的前和后过程中电场力做的功分别为:W1=qE×,W2=qE×,所以W1:W2=1∶1,所以C正确,D错误.3.【答案】B【解析】粒子先向A板做半个周期的匀加速运动,接着做半个周期的匀减速运动,经历一个周期后速度为零,以后重复以上过程,运动方向不变,选B.4.【答案】B【解析】设电子被加速后获得初速度v0,则由动能定理得:qU1=mv①若极板长为l,则电子在电场中偏转所用时间:t=②设电子在平行板间受电场力作用产生的加速度为a,由牛顿第二定律得:a==③电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度:v y=at④由①②③④可得:v y=又有:tanθ====故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大,故选项B正确,选项A、C、D错误.5.【答案】BD【解析】由于电量和质量相等,因此产生的加速度相等,初速度越大的带电粒子经过电场所用时间越短,A错误;加速时间越短,则速度的变化量越小,C错误;由于电场力做功W=qU与初速度及时间无关,因此电场力对各带电粒子做功相等,则它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等,动能增加量也相等,B、D正确.6.【答案】AB【解析】两个电荷在电场中做类平抛运动,将它们的运动分解为沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动.设板长为L,粒子的初速度为v0,则粒子运动时间为t=,L、v0相同,则时间相同.故B正确.竖直方向的位移为y=at2,a=,则y=t2,E、t相同,y不同,因m的大小关系不清楚,q有可能相等.故A正确.由于位移为y=at2,t相同,y不同,a不等,故C错误.根据动能定理,E k-mv=qEy则E k=mv+qEy,故D错误.7.【答案】BD【解析】三个液滴在水平方向受到电场力作用,水平方向不是匀速直线运动,所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动,选项A错误.由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动,三个液滴的运动时间相同,选项B正确.三个液滴落到底板时竖直分速度相等,而水平分速度不相等,所以三个液滴落到底板时的速率不相同,选项C错误.由于液滴C在水平方向位移最大,说明液滴C在水平方向加速度最大,所带电荷量最多,选项D正确.8.【答案】ABC【解析】由动能定理可知WE=ΔE k=-0.1 J;可知粒子受到的电场力做负功,故粒子电势能增加,B点的电势高于A点电势;而电场线由高电势指向低电势,故电场线向左,故B正确;A、B两点的电势差UAB==-10 V,则UA-UB=-10 V.解得UB=0 V;故A正确;若粒子沿轨迹1运动,A点速度沿切线方向向右,受力向左,故粒子将向上偏转,故C正确;若粒子沿轨迹2运动,A点速度沿切线方向向右上,而受力向左,故粒子将向左上偏转,故D错误.9.【答案】AD【解析】粒子恰好穿过电场时,它沿平行板的方向发生位移L所用时间与垂直板方向上发生位移所用时间t相等,设板间电压为U,则有:=··()2,得时间t==.当入射速度变为,它沿平行板的方向发生位移L所用时间变为原来的2倍,由上式可知,粒子的电荷量变为原来的或两板间距离增为原来的2倍时,均使粒子在与垂直板方向上发生位移所用时间增为原来的2倍,从而保证粒子仍恰好穿过电场,因此选项A、D正确.10.【答案】ABC【解析】粒子在平行极板方向不受电场力,做匀速直线运动,故所有粒子的运动时间相同;t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,沿上板右边缘垂直电场方向射出电场,说明竖直方向分速度变化量为零,故运动时间为周期的整数倍;所有粒子最终都垂直电场方向射出电场;由于t=0时刻射入的粒子在竖直方向始终做单向直线运动,竖直方向的分位移最大,故所有粒子最终都不会打到极板上;故A、B正确,D错误;t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移为;有:=·由于L=d故:v y m=v0故E k′=m(v+v)=2E k0,故C正确.11.【答案】(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动,在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,如图所示,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度v A方向相反,微粒做匀减速运动.(2)E=×104N/C,电场强度的方向水平向左.(3)v A=2m/s.【解析】(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动,在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,如图所示,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度v A方向相反,微粒做匀减速运动.(2)在垂直于AB方向上,有qE sinθ-mg cosθ=0所以电场强度E=×104N/C,电场强度的方向水平向左.(3)微粒由A运动到B时的速度v B=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得,-(mgL sinθ+qEL cosθ)=0-mv,代入数据,解得v A=2m/s.12.【答案】(1)(2)(3)L【解析】(1)粒子离开电场时,合速度与水平方向夹角为30°,由几何关系得合速度:v==.(2)粒子在匀强电场中做类平抛运动,在水平方向上:L=v0t,在竖直方向上:v y=at,v y=v0tan 30°=,由牛顿第二定律得:qE=ma解得:E=.(3)粒子做类平抛运动,在竖直方向上:d=at2,解得:d=L.13.【答案】(1)9.7×10-18J(2)15.2 V【解析】(1)依据几何三角形解得:电子在C点时的速度为:v=①而E k=mv2②联立①②得:E k=m()2≈9.7×10-18J.(2)对电子从O到C,由动能定理,有eU=mv2-mv③联立①③得:U=≈15.2 V.14.【答案】(1)d(2)e(U0+)【解析】(1)设电子飞离加速电场时的速度为v0,由动能定理得eU0=mv①设金属板AB的长度为L,电子偏转时间t=②电子在偏转电场中产生偏转加速度a=③电子在电场中的侧位移y=d=at2④联立①②③④得:L=d.(2)设电子穿出电场时的动能为E k,根据动能定理得E k=eU0+e=e(U0+).。
高二物理试题(选修 3-1)本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共 100分,考试时间90分钟。
第I 卷(选择题共44 分) 一、单项选择题:本题共10小题,每题4分,共44分。
1.下列说法正确的是()A .磁感线越密,该处磁感应强度越大B .磁感线越疏,该处磁感应强度越大C •铁屑在磁场中显示的就是磁感线D •穿过某线圈的磁通量为零说明该处磁感应强度为零 2.如图所示的四个实验现象中,不能表明在电流周围存在磁场的是( A •图甲中,导线通电后磁针发生偏转B •图乙中,通电导线在磁场中受到力的作用C •图丙中,当电流方向相同时,导线相互靠近A .我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B .国际单位制中,电流的单位是安培,简称安C .电流既有大小又有方向,所以电流是矢量D . 由 1 :可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 5.在电场中的某点放入电荷量为-q 的试探电荷时,测得该点的电场强度为E ;若在该点放入电荷 量为+2q 的试探电荷,其它条件不变,此时测得该点的电场强度为( )7. 一点电荷从电场中的 A 点移动到B 点,静电力做功为零,则以下说法中正确的是() A . A 、B 两点的电势一定相等3.如图所示, 沿着电场线从 A 点运动到B 点的过程中,以下说法正确的是A .带电粒子的电势能越来越小C .带电粒子受到的静电力一定越来越小4.下列关于电流的说法中,错误..的是B .带电粒子的电势能越来越大D .带电粒子受到的静电力一定越来越大)A .大小为2E ,方向和E 相反B .大小为E ,方向和E 相同6. C .大小为2E ,方向和E 相同 D .大小为E ,方向和E 相反 如图所示,在真空中,两个放在绝缘架上的相同金属小球 A 和B ,相距为r 。
球的半径比r 小得多,A 带电荷量为+4Q , B 带电荷量为-2Q ,相互作用的静电 力为F 。
第1章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d,球的半径比d小得多,分别带有q和-3q的电荷,相互作用力为F。
现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将为()A.引力且大小为3F B.斥力且大小为F/3C.斥力且大小为2F D.斥力且大小为3F2.真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若电荷电量不变,两点电荷间的距离减小到原来的,则两点电荷间的静电力大小为()A. B. C.4F D.2F3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电势高的地方电场强度不一定大B.电场强度大的地方电势一定高C.电势为零的地方场强也一定为零D.场强为零的地方电势也一定为零4.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小应为()A.F/2 B.2F C.F/4 D.4F5.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为-q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则()A.MN两点的电势差为sin FdqB.匀强电场的电场强度大小为F qC .带电质点由M 运动到N 的过程中,电势能减少了Fd cos θD .若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动,则F 必须反向6.两个完全相同的带同种电荷的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为Q 5,另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小为( )A .F 351B .F 35C .F 3635D .F 3536 7.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O 点,如图所示。
平衡时,两小球相距r ,两小球的直径比r 小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )A .大于r/2B .等于r/2C .小于r/2D .无法确定8.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) ( )A .电容器的电容减小,则极板带电量将增大B .带电油滴将沿竖直方向向下运动C .P 点的电势将升高D .带电油滴的电势能将增大9.在静电场中,下列说法正确的是( )A .沿着电场线方向,电势一定越来越低B .电场强度为零的点,电势一定为零C .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同D .电场强度和电势都是矢量10.有一电场的电场线如右图所示,场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φ B B.E A>E B,φA<φ BC.E A<E B,φA>φ B D.E A<E B,φA<φB11.下列说法中正确的是()A.电场强度和电势都是矢量B.电势为零的地方,电场强度也一定为零C.把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D.把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12.现有两极板M(+)、N(一),板长80cm,板间距20cm,在两板间加一周期性的直流电压,如图所示。
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 /9
B.4F /5
C.5F /4
D.9F /5
2.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1-69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1-70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1-71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
5.如图1-72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 c
C .a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d
D .无法确定这四个点的场强大小关系
图1-69
B A Q 4Q 图1-70 图1-71
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1-73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30eV
C .B 点的电势为110V
D .B 点的电势为-110V
9.如图1-74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1-75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1-72 图2 图1-73 图1-74 B
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1-76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。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.如图1-77所示,在匀强电场中的M、N两点距离
为2 cm,两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成
60°角,则此电场的电场强度多大?
15.如图1-78所示,Q
A =3×10-8C,Q
B
=-3×10-8C,A,B
两球相距5cm,在水平方向外电场作用下,A,B保持静止,悬线竖直,求A,B连线中点场强。
(两带电小球可看作质点)
16.如图1-79所示,质量m=5.0X10-8千克的图1-77
A 图1-78
A B
带电粒子,以初速Vo=2m/s 的速度从水平放置的平行金属板A 、B 的中央,水平飞入电场,已知金属板长0.1m ,板间距离d =2X10-2m ,当U AB =1000V 时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,若两极板间的电势差可调,要使粒子能从两板间飞出,U AB 的变化范围是多少?(g 取10m /s 2)
17.如图1-80所示,质量为m 、带电量为-q 的小球在光滑导轨上运动,半圆形滑环的半径为R ,小球在A 点时的初速为V 0,方
向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下,强度为E 的匀强电场中,斜轨的高为H ,试问:(1)小球
离开A 点后将作怎样的运动? (2)设小球能到达B 点,那么,小球在B 点对圆环的压力为多少? (3)
在什么条件下,小球可以以匀速沿半圆环到达最高点,这时小球的速度多大?
18.如图1-81所示,一个电子以速度v 0=6.0×106
m/s 和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。
两板间场强E= 2.0×104V/m ,方向自下向上。
若板间距离d=2.0×10-2m ,板长L=10cm ,问此电子能否从下板射至上板?它将击中极板的什么地方?
图1-81
第一章检测答案:
1. BD
2. C
3. D
4. C
5. B
6.D
7. AD
8. BD
9. BD 10. C 11. 增大、减小、增大 12. 40V -6.0×10-11J 13. 6J 6000V 14.500V/m 15. 7.56×105N/C 方向向左 16. 大于200V 小于1800V 17.当mg=qE 时,小球做匀速直线运动; 当mg>qE 时, 小球做匀加速直线运动; 当mg<qE 时, 小球做类似斜抛的曲线运动
qE mg R
qEh mv mgh -+-+2220
当
mg=qE 时,小球做匀速圆周运动,速率为V 0 18. 电子不能射至上板,最后落
在下板上,落点与出发点相距1.03cm.
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