学高中物理第一章电场章末检测(含解析)粤教版选修解析
第一章 电场(时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.(广州高二教学质量检测)下列关于静电学公式的理解,正确的是( )A .F =k q 1q 2r 2只对点电荷成立 B .E =k qr 2只对匀强电场成立C .E =F q 只对点电荷成立D .U =W q 只对匀强电场成立解析:选A.F =k q 1q 2r 2和E =k q r 2只对点电荷成立;E =F q 和U =W q适于一切电场. 2. 两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F .若将两小球相互接触后分开一定的距离,两球间库仑力的大小变为43F ,则两小球间的距离变为( ) A.r 4B .r 2C .rD .2r 解析:选B.由题意知F =k3Q 2r ,将两小球相互接触后分开,它们各带有Q 的正电荷,而此时43F =k Q 2r ′2,故r ′=r 2,B 项正确. 3.在一个等边三角形ABC 顶点B 、C 处各放一个点电荷时,测得A 处的电场强度大小为E ,方向与BC 边平行沿B 指向C .如图所示,拿走C 处的点电荷后,A 处电场强度的情况将是( )A .大小仍为E ,方向由A 指向BB .大小变为E 2,方向不变 C .大小仍为E ,方向沿BA 方向D .无法确定解析:选C.根据矢量合成法则推理可知,在B 、C 两处同时存在场电荷时,合电场场强方向沿平行BC 的方向,说明B 、C 两处电荷在A 处独立产生的场强大小相等,方向均与合场强成60°角,根据矢量三角形可求出B 、C 在A 处的电场强度大小均为E .当撤去C 处场电荷时,只剩下B 处场电荷,此时A 处场强大小为E ,方向沿BA 方向.4.(·广州高二教学质量检测)如图所示,为一点电荷电场中等势面的一部分,下列说法正确的是( )A .A 点的电势一定高于B 点的电势B .A 点的电势可能等于B 点的电势C .A 点的场强可能等于B 点的场强D.A点的场强一定大于B点的场强解析:选D.因不知该点电荷的正、负,故不能确定A、B两点电势的高低;但A点离点电荷较近,场强一定较大,故选D.5.一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,其电势能的变化为零,则( )A.a、b两点的场强一定相等B.该电荷一定沿等势面移动C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等解析:选D.电荷从静电场中的a点移至b点,其电势能无变化,则表明电荷在a、b两点的电势能相同,也即a、b两点的电势相同,D正确.电荷的电势能无变化,表明电场力不做功,但不能说明电荷一定沿等势面移动或是电荷的电场力与其移动方向总是垂直,B、C 错.电场强度与电势无关,A错.6.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图象如图所示.则这一电场可能是( )解析:选A.由v-t图可知,微粒的速度减小,加速度增大,可知微粒所受电场力方向由B指向A,从A到B运动过程中电场力大小逐渐变大,结合粒子带负电,可以判断电场线方向由A指向B,且越来越密,A对,B、C、D错.7.(·揭阳市第一中学高二质检)如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,初速度为v0的带电小液滴从A点射入电场,在竖直平面内沿直线从A运动到B,在此过程中小液滴的( )A.动能和电势能都减少,重力势能增加B.动能和重力势能都增加,电势能减少C.动能减少,重力势能和电势能都增加D.动能不变,重力势能增加,电势能减少解析:选C.带电小球做直线运动,所以所受合力方向与运动方向在同一直线上.小球受电场力和重力,根据题意,小球受电场力水平向左,从A到B,重力和电场力都做负功,故重力势能和电势能都增加;由动能定理知,合外力做负功,动能减小.故选C.二、双项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,只选一个且正确的得3分,有错选或不答的得0分)8.带负电的粒子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中,下列说法中正确的是( )A.带电粒子动能一定越来越小B.带电粒子电势能一定越来越大C.带电粒子速度可能越来越大D.带电粒子电势能可能越来越小解析:选BC.电场力对带电粒子做负功,故带负电粒子的电势能一定增加,B选项正确,D选项错误;由于不知其他力做功情况,故不能确定动能的变化情况,A选项错误,C选项正确.9.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确的是( )A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C.B点电势为零D.B点电势为-20 V解析:选AC.微粒从A点运动到B点动能减少,表明电场力做负功,电场力水平向左,微粒运动轨迹应向左偏转,故微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示,A对,B错;微粒动能减少10-5 J,则它的电势能增加10-5 J,由于微粒在A点时的电势能E p A=qφA=10-6×(-10) J=-10-5 J,故B点的电势能为零,B点的电势为零,C对,D错.10.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,这时电容器的带电量为Q,P是电容器内一点,电容器的上板与大地相连,下列说法正确的是( )A.若将电容器的上板左移一点,则两板间场强减小B.若将电容器的下板上移一点,则P点的电势不变C.若将电容器的下板上移一点,则两板间电势差增大D.若将电容器的下板上移一点,则两板间电势差减小解析:选BD.将电容器的上板左移,正对面积减小,电容减小,电容器的带电量不变,极板间电势差增大,场强增大,A错;将电容器的下板上移,极板间距离变小,电容变大,极板间电势差减小,电场强度不变,C错,D对;P点的电势数值上等于该点与上极板间的电势差,由U=E·d知P点的电势不变,B对.11.(·广州高二检测)如图所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的速度v0,B球将( )A.若A、B为异种电荷,B球一定做圆周运动B.若A、B为异种电荷,B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C.若A、B为同种电荷,B球一定做远离A球的变加速曲线运动D.若A、B为同种电荷,B球的动能一定会减小解析:选BC.若A、B为异种电荷,A、B之间的距离增大时,加速度、速度均变小;若A、B为同种电荷,A、B之间的静电力为斥力,B球一定做远离A球的变加速曲线运动,其动能一定增大.12.(2013·高考天津卷)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则( )A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时的电势能为零解析:选BC.等量同种电荷的电场线如图所示,负试探电荷q在A点由静止释放,在电场力的作用下从A向O做变加速直线运动,且电场力做正功,电势能减小,选项A错误,选项B正确;负试探电荷q通过O点后在电场力的作用下向下做变减速运动,因此q运动到O点时的速度最大,动能最大,选项C 正确;因无限远处的电势为零,则O 点的电势φ≠0,所以q 在O 点的电势能不为零,选项D 错误.三、计算题(本题共4小题,共42分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带电荷量为Q A =6.4×10-9 C ,Q B =-3.2×10-9 C ,让两个金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?解析:接触达到静电平衡后,两球电荷量相等,电荷量为Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=(6.4×10-9)+(-3.2×10-9)2C =1.6×10-9 C .(3分) 在接触过程中,电子从B 球转移到A 球,则B 球共转移的电子的电荷量为ΔQ B =Q B ′-Q B =1.6×10-9 C -(-3.2×10-9 C)=4.8×10-9 C .(3分)转移的电子数为n =ΔQ B e =4.8×10-9 C 1.6×10-19 C=3×1010个.(2分) 答案:电子由B 球转移到A 球共转移了3×1010个电子14.(10分)为了使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速由A 点运动到B点,必须对该电荷施加一个恒力F ,如图所示,若AB =0.4 m ,θ=37°,q =-3.0×10-7 C ,F =1.5×10-4 N ,A 点电势φA =100 V .(不计电荷受到的重力)(1)求q 在由A 到B 的过程中电势能的改变量是多少?(2)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A 、B 两点的等势线,并标明它们的电势.解析:(1)电荷由A 点匀速运动到B 点,说明电荷受到的电场力与恒力F 大小相等,方向相反.故电场力所做的功为:W =-Eq ·AB ·cos θ=-F ·AB ·cos θ(2分)代入数据解得:W =-4.8×10-5 J(2分)根据功能关系可知,电势能将增加4.8×10-5 J .(1分)(2)由W =qU AB =q (φA -φB )(2分)代入数据得:φB =-60 V(1分)电场线与力F 方向相同,等势线垂直于电场线,如图所示.(2分)答案:(1)增加4.8×10-5 J (2)见解析15.(12分)如图所示,长L =0.4 m 的两平行金属板A 、B 竖直放置,相距d =0.02 m ,两板间接入的恒定电压为182 V ,B 板接正极,一电子质量m =9.1×10-31 kg ,电荷量e =1.6×10-19 C ,以v 0=4×107 m/s 的速度紧靠A 板向上射入电场中,不计电子的重力.问电子能否射出电场?若能,计算在电场中的偏转距离;若不能,在保持电压不变的情况下,B 板至少平移多少,电子才能射出电场?解析:设电子能射出极板,则t =L v 0(1分)水平方向加速度a =Uq md(2分) y =12at 2(1分)代入数据得:y =0.08 m>d .故不能射出.(1分)若恰能射出,则B 板需向右移动,设板间距变为d ′,则d ′=12·qU md ′t 2(4分) d ′=tqU 2m =10-8× 1.6×10-19×1822×9.1×10-31 m =0.04 m(2分) Δd =d ′-d =0.02 m .(1分)答案:不能 右移0.02 m16.(12分)如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O ,用一根长度为l =0.4 m 的绝缘细线把质量为m =0.2 kg ,带有正电荷的金属小球悬挂在O 点,小球静止在B 点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A 使细线水平后由静止释放,求:(1)小球运动通过最低点C 时的速度大小;(2)小球通过最低点C 时细线对小球的拉力大小.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:(1)在B 点时小球受到电场力qE 、重力mg 和绳的拉力作用处于静止,根据共点力平衡条件有qE =mg tan 37°=34mg (2分)小球从A 点运动到C 点的过程,根据动能定理有 mgl -qEl =12mv 2C (3分)解得小球通过C 点时的速度 v C =2(mg -qE )l m= 2 m/s.(2分) (2)设小球在最低点时细线对小球的拉力为T ,根据牛顿第二定律有T -mg =m v 2C l(3分) 解得T =3 N .(2分)答案:(1) 2 m/s (2)3 N。
【粤教版】选修3-1物理:第1章《电场》章末过关检测卷(含答案解析)
【金版学案】2015-2016高中物理 第一章 电场章末过关检测卷 粤教版选修3-1(测试时间:50分钟 评价分值:100分)一、单项选择题(每小题4分,满分16分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.关于电场,下列说法正确的是(B )A.电场中某点电场强度的大小和电荷在该点所受的电场力的大小成正比B.电场中某点电场强度的大小与检验电荷无关C.正电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相反D.负电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相同解析:电场强度是电场本身的一种属性,与检验电荷的带电量以及电性无关,故A 错误B 正确;正电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相同,故C 错误;负电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相反,故D 错误;故选B.2.对于某一个电容器,下列说法中正确的是(B )A.电容器两极间的电势差越大,电容就越大B.电容器所带电量增加一倍,两极间的电势差也增加一倍C.电容器所带电量越多,电容就越大D.电容器两极板间的电势差减小到原来的12,它的电容也减小到原来的12解析:电容是电容器本身的性质与电势差无关,ACD 错;由Q =CU 可知B 对.3.如图所示,M 、N 两点分别放置两个等量异种电荷,A 为它们连线的中点,B 为连线上靠近N 的一点,C 为连线的中垂线上处于A 点上方的一点,在A 、B 、C 三点中 (C )A.场强最小的点是A 点,电势最高的点是B 点B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点C.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点解析:根据两个等量异种点电荷间电场的电场线特点,连线上电场线从N指向M,根据沿着电场线电势越来越低的特点,所以B点的电势高于A点,A、C两点的电场线方向相同,与M、N的连线平行,且指向左侧,根据电场线与等势面垂直的特点,A、C两点应位于同一个等势面上,所以电势最高的点是B点.根据电场线的疏密可以判断A是连线上场强最弱的点,但A是中垂线上场强最大点,所以C是场强最小点,综合以上分析,C正确,ABD错误.4.图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面,各等势面的电势值如图所示,则(C)A.在B处的场强方向是竖直向下的B.A、B两处场强E A和E B相比是E B>E AC.1 C的正电荷从B到A,电场力做正功2 JD.负电荷从A移到B时电场力做负功解析:A.根据电场线与等势面垂直,且由电势高处指向电势低处,可知电场线方向应竖直向上,则B处的场强方向是竖直向上,故A错误.B.图中等差等势面疏密均匀,则电场线疏密也均匀,说明此电场是匀强电场,场强处处相同,故B错误.C.根据电场力做功公式W =qU得:1 C的正电荷从B到A,电场力做功为W AB=qU BA=1 C×(3 V-1 V)=2 J,故C 正确.D.负电荷所受的电场力方向竖直向下,则负电荷从A移到B时电场力做正功,故D错误.故选:C.二、不定项选择题(每小题6分,满分30分.在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)5.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的(AC)A.极板X 应带正电B.极板X ′应带正电C.极板Y 应带正电D.极板Y ′应带正电解析:带电粒子向Y 轴正半轴偏转,粒子带负电,所受电场力向上,场强向下,所以上极板为正极,C 对;粒子向X 轴偏转,场强垂直纸面向外,所以X 应带正电,A 对.6.两个半径相同的金属小球,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,则相互作用力可能为原来的 (CD )A.47B.37C.97D.167解析:若两个小球带同种电荷,它们之间的库仑力为F 1=k 7Q 2r 2,根据平均分配原则,它们接触后所带电量为q A =q B =4Q ,所以它们之间的库仑力为F 2=k16Q 2r 2=167F 1,若两个小球带异种电荷,接触前它们之间的库仑力为F 3=k7Q 2r 2,接触后它们所带电荷量为q A =q B =3Q ,所以它们之间的库仑力为F 4=k 9Q 2r 2=97F 3,所以CD 正确. 7.如图所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则(ABD )A.电荷将向下加速运动B.电荷带负电C.电流表中将有从a 到b 的电流D.电流表中将有从b 到a 的电流解析:将两极板的间距变大,而电容器的电压不变,板间场强E =U d 减小,电荷q 所受的电场力F =Eq 减小,电荷将向下加速运动.故A 正确B 正确;根据电容的决定式C =εr S 4πkd 可知,电容减小,电容器的电压U 不变,由电容的定义式C =Q U分析得知,电容器的电量减小,电容器放电,而电容器上极板带正电,则电流表中将有从b 到a 的电流.故C 错误,AD 正确.8.如图甲所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、A 、B 为轴上三点.放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示.以x 轴的正方向为电场力的正方向,则(ABCD )A.点电荷Q 一定为负电荷B.点电荷Q 位于AB 之间C.A 点的电场强度大小为2×103N/C D.A 点的电势比B 点的电势低解析:由图可知,在A 、B 两点的检验电荷分别为正、负电荷,且受力方向相同,故可知A 、B 两点的电场方向相反,因为并没有规定电场的正方向,故A 、B 正确;由电场强度的定义可知A 点的场强大小E A =F q =4×10-3 N 2×10-5 C=2×103 N/C ,故C 正确;因在B 点场强为E B =F q =2×10-34×10-6=5×102 N/C ,电荷离A 近、离B 远,则A 点的电势比B 点的电势低,故D 正确. 9.如图所示,AB 是某电场中的一条电场线,在电场线上A 处自由释放一负试探电荷时,它沿直线向B加速运动,对此现象,下列判断中正确的是(不计重力)(D)A.若加速度a A>a B,则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线B.若加速度a A<a B,则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线C.若加速度a A=a B,则AB一定是匀强电场中的一条电场线D.无论a A、a B大小关系怎样,AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线解析:在电场线上A处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点处运动,电荷受到的电场力向右,所以电场线的方向向左,但是只有一条电场线,不能判断电场线的疏密情况,不能判断电荷的受力变化情况,不能判断加速度的变化情况.A.若加速度a A>a B,则AB可能是正点电荷电场中的一条电场线,故A错误;B.若加速度a A<a B,则AB可能是负点电荷电场中的一条电场线,故B错误;C.若加速度a A=a B,则AB可能是匀强电场中的一条电场线.故C错误;D.无论a A、a B大小关系怎样,AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线,故D正确;故选D.三、非选择题(本大题共5小题,共54分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,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)10.(10分)如图所示,竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极,一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部.闭合开关S,电容器充电后悬线与竖直方向的夹角为θ,则:①保持开关S 闭合,将M 板向N 板靠近时θ将 (填“增大”、“减小”、“不变”).②断开开关S ,将M 板向N 板靠近时θ将 (填“增大”、“减小”、“不变”).解析:小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态,保持开关S 闭合,电容器两端间的电势差不变;断开开关S ,电容器所带的电量不变.保持开关S 闭合,电容器两端间的电势差不变,带正电的A 板向B 板靠近,极板间距离减小,电场强度E 增大,小球所受的电场力变大,θ增大.断开开关S ,电容器所带的电量不变,C =εr S 4πkd ,E =U d =Q Cd =4πkQ εr S,知d 变化,E 不变,电场力不变,θ不变.答案:增大 不变11.(10分)如图所示为研究平行板电容器电容的实验.电容器充电后与电源断开,电量Q 将不变,与电容器相连的静电计用来测量电容器的 W.在常见的电介质中,由于空气的 是最小的,当极板间插入其他的电介质板时,电容器的电容将 (填“增大”、“减小”或“不变”),于是我们发现,静电计指针偏角将 (填“增大”、“减小”或“不变 ”).答案:电势差(电压) 介电常数 增大 减小12.(10分)带电量为1.0×10-2C 的粒子,在电场中先后飞经A 、B 两点,飞经A 点时的动能为10 J ,飞经B 点时的动能为40 J.已知A 点的电势为φA =-700 V ,(粒子的重力忽略不计)求:(1)电荷从A 到B 电场力做多少功?(2)B 点的电势是多少?解析:(1)W AB =ΔE k =E k B -E k A =30 J.(2)W AB =qU AB =q (φA -φB ),得:φB =φA -W AB q=-1 000 V.答案:(1)30 J (2)-1 000 V 13.(10分)如图所示,某匀强电场场强为E ,将质量为2×10-3kg 的小球从A 点由静止释放,小球恰能沿直线AB 向右下方运动,且AB 与竖直方向成45°角.已知小球的带电量为2×10-4 C.(g =10 m/s 2)求:(1)匀强电场电场强度的大小.(2)2 s 末小球的速度.解析:(1)小球仅受重力和电场力作用从静止开始,由A 运动到B ,则小球的合力在直线AB 上,如图,则有Eq =mg tan 45°,代入数据得E =10 V/m.(2)小球所受的合力F =F 2电+(mg )2=2mg , a =F m=2g ,2 s 末的速度:v =at =20 2 m/s. 答案:(1)10 V/m (2)20 2 m/s14.(14分)如图所示,一带电荷量q =1.0×10-16 C 、质量m =1.0×10-22 kg 的粒子经电压为U 的电场加速后,从平行板A 、B 正中间进入匀强电场,射入电场后向着B 板偏转,已知A 、B 两板间场强E =4.0×102V/m ,两板相距d =16 cm ,板长L =30 cm.不计带电粒子所受重力,求:(1)粒子带何种电荷?(2)要使粒子恰能飞出电场,则加速电场的电压U 为多大?解析:(1)因带电粒子进入两板间后向B 板偏转,故所受到的电场力竖直向下,粒子带正电.(2)设粒子经加速电场加速后以速度v 0进入平行板AB 的正中间,根据动能定理有: qU =12mv 20-0,①粒子进入A 、B 板后做类平抛运动,则有: L =v 0t ,②d 2=12Eq mt 2,③ 联立①②③式并代入数据得U =112.5`V.答案:(1)正 (2)112.5 V。
高中物理 第一章 电与磁章末质量评估检测 粤教版选修1-1(2021年最新整理)
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第一章电与磁(时间:40分钟分值:100分)一、单项选择题Ⅰ(本大题共25小题,每小题2分,共50分.在每小题给出的4个选项中,只有1个选项符合题目要求)1.关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法错误的是( )A.这是起电的三种不同方式B.这三种方式都产生了电荷C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子在转移D.这三种方式都符合电荷守恒定律解析:摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,但并没有创造电荷.电荷只是发生转移.感应起电过程电荷在电场力作用下,从物体的一部分转移到另一个部分.感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一个部分.电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电.摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式,故A正确;这三种方式都没有产生电荷,故B错误;这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移,故C正确;这三种方式都符合电荷守恒定律,故D正确.答案:B2.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.先增加后减小解析:金属导体中能够自由移动的电荷只有自由电子,带正电的原子核是不能发生移动的,因此传导起电的本质是自由电子(负电荷)的转移,故导体中的质子数不会变.答案:C3.吹鼓的气球和头发摩擦后,能够吸引空易拉罐,这个现象说明( )A.空易拉罐带正电B.空易拉罐带负电C.气球带了电D.气球不带电答案:C4.真空中两个同性点电荷q1、q2,它们相距较近,保持静止状态.今释放q2,且q2只有q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中受到的库仑力()A.不断减小B.不断增大C.始终保持不变D.先增大后减小解析:q2只在q1的库仑斥力作用下做加速运动,距离q1将越来越远,因此两者之间的距离不断增大,库仑力则不断减小.答案:A5.阴极射线管电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为()A.灰尘的自然堆积B.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附C.灰尘玻璃有较强的吸附灰尘的能力D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘分析:阴极射线管电视机的工作原理:阴极射线管发射的电子打在电视机的玻璃荧光屏上,而显示图像.由于屏表面有静电而吸附灰尘,故表面经常有许多灰尘.解析:灰尘的自然堆积,但不是主要原因,故A错误.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附,但不是主要原因,主要原因是静电吸附灰尘,故B错误.灰尘玻璃有较强的吸附灰尘的能力,显然C错误.阴极射线管电视机的工作原理:阴极射线管发射的电子打在电视机的玻璃荧光屏上,而显示图像.由于屏表面有静电而吸附灰尘,故表面经常有许多灰尘.故D正确.答案:D6.a、b两金属球均带电,可以确定的是()A.a对b的作用力大于b对a的作用力B.a球的带电量大于b球的带电量C.a对b的作用力与b对a的作用力大小相等D.a球的质量大于b球的质量分析:两带电金属球相互间的库仑力,可由库仑定律F=k错误!,得出相互间的库仑力与两电量的乘积成正比,与两者间距的平方成反比.解析:a对b的作用力与b对a的作用力是属于相互作用力,两者大小相等,故A错误,C 正确;相互间的库仑力与各自带电量无关,故B错误;相互间的库仑力与各自带质量无关,故D错误.答案:C7.物体通常呈电中性,这是因为( )A.物体没有电荷B.物体的正负电荷一样多C.物体很容易失去电荷D.以上说法都不正确解析:物体的正、负电荷一样多,不显电性.答案:B8.两个等量点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线(方向未标出)如下图所示.下列说法中正确的是( )A.P、Q是两个等量正电荷B.P、Q是两个等量负电荷C.P、Q是两个等量异种电荷D.P、Q产生的是匀强电场解析:据电场线的分布可知,P、Q带等量的异种电荷.答案:C9.在如下图所示的电场中,关于M、N两点电场强度的关系判断正确的是( )A.M点电场强度大于N点电场强度B.M点电场强度小于N点电场强度C.M、N两点电场强度大小相同D.M、N两点电场强度方向相反解析:据电场线的疏密表示电场强度大小,故E M>E N;电场线上该点的切线方向有电场强度方向,故M、N两点电场强度方向不同.答案:A10.下列正确描述正点电荷电场线的图示是( )解析:据点电荷的电场线分布可知.答案:A11.如下图所示,悬线下悬挂着一个带电的小球,整个装置处于水平向右的匀强电场中,小球静止,则下列说法正确的是()A.小球一定带正电B.小球一定带负电C.小球可能带电D.如果电场增大,α必定减小解析:由于带电小球受到的电场力方向水平向右,与电场强度方向相同,故小球一定带正电荷.答案:A12.如下图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。
优化方案高中物理 第一章 电场章末检测(含解析)粤教版选修31
第一章 电场(时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.(广州高二教学质量检测)下列关于静电学公式的理解,正确的是( )A .F =k q 1q 2r 2只对点电荷成立B .E =k q r 2只对匀强电场成立C .E =F q 只对点电荷成立D .U =W q 只对匀强电场成立解析:选A.F =k q 1q 2r 2和E =k q r 2只对点电荷成立;E =F q 和U =Wq适于一切电场. 2. 两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F .若将两小球相互接触后分开一定的距离,两球间库仑力的大小变为43F ,则两小球间的距离变为( ) A.r 4B .r 2C .rD .2r 解析:选B.由题意知F =k3Q 2r 2,将两小球相互接触后分开,它们各带有Q 的正电荷,而此时43F =k Q 2r ′2,故r ′=r 2,B 项正确. 3.在一个等边三角形ABC 顶点B 、C 处各放一个点电荷时,测得A 处的电场强度大小为E ,方向与BC 边平行沿B 指向C .如图所示,拿走C 处的点电荷后,A 处电场强度的情况将是( )A .大小仍为E ,方向由A 指向BB .大小变为E2,方向不变 C .大小仍为E ,方向沿BA 方向D .无法确定解析:选C.根据矢量合成法则推理可知,在B 、C 两处同时存在场电荷时,合电场场强方向沿平行BC 的方向,说明B 、C 两处电荷在A 处独立产生的场强大小相等,方向均与合场强成60°角,根据矢量三角形可求出B 、C 在A 处的电场强度大小均为E .当撤去C 处场电荷时,只剩下B 处场电荷,此时A 处场强大小为E ,方向沿BA 方向.4.(·广州高二教学质量检测)如图所示,为一点电荷电场中等势面的一部分,下列说法正确的是( )A .A 点的电势一定高于B 点的电势B .A 点的电势可能等于B 点的电势C .A 点的场强可能等于B 点的场强D.A点的场强一定大于B点的场强解析:选D.因不知该点电荷的正、负,故不能确定A、B两点电势的高低;但A点离点电荷较近,场强一定较大,故选D.5.一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,其电势能的变化为零,则( )A.a、b两点的场强一定相等B.该电荷一定沿等势面移动C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等解析:选D.电荷从静电场中的a点移至b点,其电势能无变化,则表明电荷在a、b两点的电势能相同,也即a、b两点的电势相同,D正确.电荷的电势能无变化,表明电场力不做功,但不能说明电荷一定沿等势面移动或是电荷的电场力与其移动方向总是垂直,B、C 错.电场强度与电势无关,A错.6.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图象如图所示.则这一电场可能是( )解析:选A.由v-t图可知,微粒的速度减小,加速度增大,可知微粒所受电场力方向由B指向A,从A到B运动过程中电场力大小逐渐变大,结合粒子带负电,可以判断电场线方向由A指向B,且越来越密,A对,B、C、D错.7.(·揭阳市第一中学高二质检)如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,初速度为v0的带电小液滴从A点射入电场,在竖直平面内沿直线从A运动到B,在此过程中小液滴的( )A.动能和电势能都减少,重力势能增加B.动能和重力势能都增加,电势能减少C.动能减少,重力势能和电势能都增加D.动能不变,重力势能增加,电势能减少解析:选C.带电小球做直线运动,所以所受合力方向与运动方向在同一直线上.小球受电场力和重力,根据题意,小球受电场力水平向左,从A到B,重力和电场力都做负功,故重力势能和电势能都增加;由动能定理知,合外力做负功,动能减小.故选C.二、双项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,只选一个且正确的得3分,有错选或不答的得0分)8.带负电的粒子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中,下列说法中正确的是( )A.带电粒子动能一定越来越小B.带电粒子电势能一定越来越大C.带电粒子速度可能越来越大D.带电粒子电势能可能越来越小解析:选BC.电场力对带电粒子做负功,故带负电粒子的电势能一定增加,B选项正确,D选项错误;由于不知其他力做功情况,故不能确定动能的变化情况,A选项错误,C选项正确.9.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确的是( )A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C.B点电势为零D.B点电势为-20 V解析:选AC.微粒从A点运动到B点动能减少,表明电场力做负功,电场力水平向左,微粒运动轨迹应向左偏转,故微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示,A对,B错;微粒动能减少10-5 J,则它的电势能增加10-5 J,由于微粒在A点时的电势能E p A=qφA=10-6×(-10) J=-10-5 J,故B点的电势能为零,B点的电势为零,C对,D错.10.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,这时电容器的带电量为Q,P是电容器内一点,电容器的上板与大地相连,下列说法正确的是( )A.若将电容器的上板左移一点,则两板间场强减小B.若将电容器的下板上移一点,则P点的电势不变C.若将电容器的下板上移一点,则两板间电势差增大D.若将电容器的下板上移一点,则两板间电势差减小解析:选BD.将电容器的上板左移,正对面积减小,电容减小,电容器的带电量不变,极板间电势差增大,场强增大,A错;将电容器的下板上移,极板间距离变小,电容变大,极板间电势差减小,电场强度不变,C错,D对;P点的电势数值上等于该点与上极板间的电势差,由U=E·d知P点的电势不变,B对.11.(·广州高二检测)如图所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的速度v0,B球将( )A.若A、B为异种电荷,B球一定做圆周运动B.若A、B为异种电荷,B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C.若A、B为同种电荷,B球一定做远离A球的变加速曲线运动D.若A、B为同种电荷,B球的动能一定会减小解析:选BC.若A、B为异种电荷,A、B之间的距离增大时,加速度、速度均变小;若A、B为同种电荷,A、B之间的静电力为斥力,B球一定做远离A球的变加速曲线运动,其动能一定增大.12.(2013·高考天津卷)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则( )A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时的电势能为零解析:选BC.等量同种电荷的电场线如图所示,负试探电荷q在A点由静止释放,在电场力的作用下从A向O做变加速直线运动,且电场力做正功,电势能减小,选项A错误,选项B正确;负试探电荷q通过O点后在电场力的作用下向下做变减速运动,因此q运动到O点时的速度最大,动能最大,选项C 正确;因无限远处的电势为零,则O 点的电势φ≠0,所以q 在O 点的电势能不为零,选项D 错误.三、计算题(本题共4小题,共42分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带电荷量为Q A =6.4×10-9 C ,Q B =-3.2×10-9 C ,让两个金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?解析:接触达到静电平衡后,两球电荷量相等,电荷量为Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=(6.4×10-9)+(-3.2×10-9)2C =1.6×10-9 C .(3分) 在接触过程中,电子从B 球转移到A 球,则B 球共转移的电子的电荷量为ΔQ B =Q B ′-Q B =1.6×10-9 C -(-3.2×10-9 C)=4.8×10-9 C .(3分)转移的电子数为n =ΔQ B e =4.8×10-9 C 1.6×10-19 C=3×1010个.(2分) 答案:电子由B 球转移到A 球共转移了3×1010个电子14.(10分)为了使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速由A 点运动到B点,必须对该电荷施加一个恒力F ,如图所示,若AB =0.4 m ,θ=37°,q =-3.0×10-7 C ,F =1.5×10-4 N ,A 点电势φA =100 V .(不计电荷受到的重力)(1)求q 在由A 到B 的过程中电势能的改变量是多少?(2)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A 、B 两点的等势线,并标明它们的电势.解析:(1)电荷由A 点匀速运动到B 点,说明电荷受到的电场力与恒力F 大小相等,方向相反.故电场力所做的功为:W =-Eq ·AB ·cos θ=-F ·AB ·cos θ(2分)代入数据解得:W =-4.8×10-5 J(2分)根据功能关系可知,电势能将增加4.8×10-5 J .(1分)(2)由W =qU AB =q (φA -φB )(2分)代入数据得:φB =-60 V(1分)电场线与力F 方向相同,等势线垂直于电场线,如图所示.(2分)答案:(1)增加4.8×10-5 J (2)见解析15.(12分)如图所示,长L =0.4 m 的两平行金属板A 、B 竖直放置,相距d =0.02 m ,两板间接入的恒定电压为182 V ,B 板接正极,一电子质量m =9.1×10-31 kg ,电荷量e =1.6×10-19 C ,以v 0=4×107 m/s 的速度紧靠A 板向上射入电场中,不计电子的重力.问电子能否射出电场?若能,计算在电场中的偏转距离;若不能,在保持电压不变的情况下,B 板至少平移多少,电子才能射出电场?解析:设电子能射出极板,则t =L v 0(1分) 水平方向加速度a =Uq md(2分) y =12at 2(1分)代入数据得:y =0.08 m>d .故不能射出.(1分)若恰能射出,则B 板需向右移动,设板间距变为d ′,则d ′=12·qU md ′t 2(4分) d ′=tqU 2m =10-8× 1.6×10-19×1822×9.1×10-31 m =0.04 m(2分) Δd =d ′-d =0.02 m .(1分)答案:不能 右移0.02 m16.(12分)如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O ,用一根长度为l =0.4 m 的绝缘细线把质量为m =0.2 kg ,带有正电荷的金属小球悬挂在O 点,小球静止在B 点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A 使细线水平后由静止释放,求:(1)小球运动通过最低点C 时的速度大小;(2)小球通过最低点C 时细线对小球的拉力大小.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:(1)在B 点时小球受到电场力qE 、重力mg 和绳的拉力作用处于静止,根据共点力平衡条件有qE =mg tan 37°=34mg (2分)小球从A 点运动到C 点的过程,根据动能定理有 mgl -qEl =12mv 2C (3分)解得小球通过C 点时的速度 v C =2(mg -qE )l m= 2 m/s.(2分) (2)设小球在最低点时细线对小球的拉力为T ,根据牛顿第二定律有T -mg =m v 2C l(3分) 解得T =3 N .(2分)答案:(1) 2 m/s (2)3 N。
2017粤教版高中物理选修第一章《电场》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11。
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,ab=错误!,下列说法正确的是()。
A.φa>φb>φc B。
φa>φc>φbC.E a>E b>E c D。
E b>E a>E c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22。
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θ,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θ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=错误!和决定式C=错误!可知A、B正确.B板上移后,板间电势差增大,由错误!=mg tan θ,可知θ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 D3.三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E a、E b,电势分别为φa、φb,则( ).图3A。
E a>E b,φa>φb B。
E a<E b,φa<φbC.E a>E b,φa<φbD.E a<E b,φa>φb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44.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α、β、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。
粤教版高中物理选修3—1第一章 电场含答案
2020—2021高中物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示,则下列说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量都不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同2、如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc =3 cm,ca=4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线.设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A.a、b的电荷同号,k=169B.a、b的电荷异号,k=169C.a、b的电荷同号,k=6427D.a、b的电荷异号,k=64273、(双选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出),如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是()A.这两点电荷一定是同种电荷B.这两点电荷一定是异种电荷C.D、C两点电场强度相等D.C点的电场强度比D点的电场强度大4、在维护和检修高压供电线路时,为了不影响城市用电,电工经常要在高压线上带电作业.为了保障电工的安全,电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业,其头顶上方有B供电线,B供电线的电势高于A电线的电势.虚线表示电工周围某一截面上的等势线,c、d、e、f是等势线上的四个点.以下说法中正确的是()甲乙A.在c、d、e、f四点中,c点的电场最强B.在c、d、e、f四点中,f点的电势最高C.若将某电子由c移到f,其电势能将增大D.将某电子在d点由静止释放,它会向e点所在等势面运动5、(双选)如图所示,虚线表示一簇关于x轴对称的等势面,在x轴上有A、B 两点,则()A.A、B两点的场强方向与x轴同向B.A、B两点的场强方向与x轴反向C.A点的场强E A大于B点的场强E BD.A点的场强E A小于B点的场强E B6、真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4,电量之比为1∶1∶2,重力不计).下列说法中正确的是()A.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B.三种粒子射出偏转电场时的速度相同C.在荧光屏上将只出现1个亮点D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶27、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,E p表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中,下列关于各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是()*8、(双选)如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO 沿竖直方向,A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球,用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态.现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后,A、B两小球可以重新平衡.则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列说法正确的是()A.A、B两小球间的库仑力变大B.A、B两小球间的库仑力变小C.A球对MO杆的压力变大D.A球对MO杆的压力不变*9、一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的速度—时间图象如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()*10、如图中虚线所示,为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0,一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过A、B点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV时,它的动能应为()A.8 eV B.13 eVC.20 eV D.34 eV*11、如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R=5 m的圆,圆上有一个电荷量为q=+1×10-8 C的试探电荷P,半径OP与x轴正方向的夹角为θ,P沿圆周移动时,其电势能E p=2.5×10-5sin θ(J),则()A.x轴位于零势面上B.电场强度大小为500 V/m,方向沿y轴正方向C.y轴位于零势面上D.电场强度大小为500 V/m,方向沿x轴正方向12、多少个电子的电荷量等于-3.2×10-5C?干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-4.8×10-5C的电荷.此人身上有多少个剩余电子?他的质量因聚集电子而增加了多少?(电子质量m e=9.1×10-31kg,电子电荷量e=-1.6×10-19C)13、一群速率不同的一价离子从A、B两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场,离子的初动能为E k,A、B两极板间电压为U,间距为d,C为竖直放置并与A、B间隙正对的金属挡板,屏MN足够大.若A、B极板长为L,C 到极板右端的距离也为L,C的长为d.不考虑离子所受重力,元电荷为e.(1)写出离子射出A、B极板时的偏转距离y的表达式;(2)问初动能范围是多少的离子才能打到屏MN上?2020—2021高中物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示,则下列说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量都不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同CD[两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚能力的大小,选项A 错误;摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电的种类一定不同,数量相等,选项B错误,C正确;由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,选项D正确.]2、如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc =3 cm,ca=4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线.设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A.a、b的电荷同号,k=169B.a、b的电荷异号,k=169C.a、b的电荷同号,k=6427D.a、b的电荷异号,k=6427D[如果a、b带同种电荷,则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力,此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零,因此a、b 不可能带同种电荷,A、C错误;若a、b带异种电荷,假设a对c的作用力为斥力,则b对c的作用力一定为引力,受力分析如图所示,由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线,则F a、F b在垂直于a、b连线的方向上的合力为零,由几何关系可知∠a=37°、∠b=53°,则F a sin 37°=F b cos 37°,解得F aF b=43,又由库仑定律及以上各式代入数据可解得⎪⎪⎪⎪⎪⎪q aq b=6427,B错误,D正确.]3、(双选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出),如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是()A.这两点电荷一定是同种电荷B.这两点电荷一定是异种电荷C.D、C两点电场强度相等D.C点的电场强度比D点的电场强度大BD[由题图可知,电场线关于中垂线对称,两点电荷一定是等量异种电荷,A 错误,B正确;中垂线上,C点场强最大,离C点越远,场强越小,C错误,D 正确.]4、在维护和检修高压供电线路时,为了不影响城市用电,电工经常要在高压线上带电作业.为了保障电工的安全,电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业,其头顶上方有B供电线,B供电线的电势高于A电线的电势.虚线表示电工周围某一截面上的等势线,c、d、e、f是等势线上的四个点.以下说法中正确的是()甲乙A.在c、d、e、f四点中,c点的电场最强B.在c、d、e、f四点中,f点的电势最高C.若将某电子由c移到f,其电势能将增大D.将某电子在d点由静止释放,它会向e点所在等势面运动C[依据等差等势线的疏密可知,在c、d、e、f四点中,f点的电场最强,故A 错误;沿着电场线方向,电势是降低的,因B供电线的电势高于A电线的电势,则在c、d、e、f四点中,c点的电势最高,故B错误;若将某电子由c移到f,即从高电势到低电势,其电势能将增大,故C正确;将某电子在d点由静止释放,在电场力作用下,它会向c点所在等势面运动,故D错误.]5、(双选)如图所示,虚线表示一簇关于x轴对称的等势面,在x轴上有A、B 两点,则()A.A、B两点的场强方向与x轴同向B.A、B两点的场强方向与x轴反向C.A点的场强E A大于B点的场强E BD.A点的场强E A小于B点的场强E BAD[由电场线与等势面的关系可知,电场线一定与等势面垂直,由电势较高的等势面指向电势较低的等势面,作出相应的电场线的分布,如图所示.则可知A ,B 两点的场强方向与x 轴同向.由电场线的疏密可知,A 点的场强E A 小于B 点的场强E B .故正确答案为A 、D.]6、真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O 点由静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4,电量之比为1∶1∶2,重力不计).下列说法中正确的是( )A .三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B .三种粒子射出偏转电场时的速度相同C .在荧光屏上将只出现1个亮点D .偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2C [由U 1q =12m v 20,得v 1∶v 2∶v 3=2∶1∶1,再由t =l v 0可得t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶2,A 错误;由y =U 0ql 22dm v 20=U 0l 24dU 1可知,三种粒子从偏转电场同一点射出,且速度方向相同,故一定打在屏上的同一点,C 正确;由12m v 2=U 1q +U 0d qy可得v =(2U 1+2U 0d y )q m ,因q m 不同,故三种粒子射出偏转电场的速度不相同,B 错误;由偏转电场对三种粒子做的功为W 电=U 0d qy 可知,W 电1∶W 电2∶W 电3=1∶1∶2,D 错误.]7、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间有一个正检验电荷固定在P 点,如图所示,以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势,E p 表示正电荷在P 点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l 0的过程中,下列关于各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是( )C[电容器的电容C=εS4πkd,两板间距随负极板向右平移而逐渐减小,电容C与d成反比,A错误;电容器与电源断开后,电荷量不变,根据E=Ud,U=QC,C=εS4πkd,可知E=4πkQεS保持不变,B错误;负极板接地,电势为零,P点的电势φ等于P点到负极板的电势差,即φ=El,E不变,l减小,φ线性减小,C 正确;由E p=qφ可知,E p随φ的变化而变化,即E p随l的变化而变化,D错误.]*8、(双选)如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO 沿竖直方向,A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球,用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态.现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后,A、B两小球可以重新平衡.则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列说法正确的是()A.A、B两小球间的库仑力变大B.A、B两小球间的库仑力变小C.A球对MO杆的压力变大D.A球对MO杆的压力不变BD[对B球受力分析,受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力N2,如图:根据平衡条件有,x方向:F1sin θ=N2,y方向:F1cos θ=Mg.由上述得到F1=Mg cos θ.由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变小,sin θ变小,cos θ变大,由上式知,静电力F1变小,故B正确,A错误;对A、B整体分析,水平杆对A球的支持力等于两个球的重力之和,则大小不变,A球对MO杆的压力不变,故C错误,D正确.故选B、D.]*9、一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的速度—时间图象如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()C[由v-t图知,负电荷的加速度越来越大,可知A→B电场线越来越密,负电荷仅在电场力作用下由静止释放一定逆着电场线运动,所以只有C正确.] *10、如图中虚线所示,为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0,一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过A、B点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV时,它的动能应为()A.8 eV B.13 eVC.20 eV D.34 eVC[由于正电荷由A到B动能减少了21 eV,而电场中机械能和电势能总和不变,故在等势面3时动能应为12 eV,总能量E=12 eV+0 eV=12 eV,当在某一位置,电势能E p=-8 eV时,动能E k=12 eV-(-8)eV=20 eV,故选项C 正确.]*11、如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R=5 m的圆,圆上有一个电荷量为q=+1×10-8 C的试探电荷P,半径OP与x轴正方向的夹角为θ,P沿圆周移动时,其电势能E p=2.5×10-5sin θ(J),则()A.x轴位于零势面上B.电场强度大小为500 V/m,方向沿y轴正方向C.y轴位于零势面上D.电场强度大小为500 V/m,方向沿x轴正方向A[由E p=2.5×10-5sin θ(J)知,x轴上的势能为零,是零势面,电场线与y轴平行,A正确,C错误;当θ=90°时,E p=2.5×10-5 J,由E p=EqR解得E=500 V/m,此时电势能大于零,故电场强度的方向沿y轴负方向,B、D错误.]12、多少个电子的电荷量等于-3.2×10-5C?干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-4.8×10-5C的电荷.此人身上有多少个剩余电子?他的质量因聚集电子而增加了多少?(电子质量m e=9.1×10-31kg,电子电荷量e=-1.6×10-19C)[解析]-3.2×10-5C的电荷量含有的电子数为n=qe=-3.2×10-5C-1.6×10-19C=2.0×1014(个),-4.8×10-5C的电荷量含有的电子数为n′=q′e=-4.8×10-5C-1.6×10-19C=3.0×1014(个),增加的质量为M=n′m e=3.0×1014×9.1×10-31kg=2.73×10-16kg.[答案] 2.0×1014个 3.0×1014个 2.73×10-16kg13、一群速率不同的一价离子从A 、B 两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场,离子的初动能为E k ,A 、B 两极板间电压为U ,间距为d ,C 为竖直放置并与A 、B 间隙正对的金属挡板,屏MN 足够大.若A 、B 极板长为L ,C 到极板右端的距离也为L ,C 的长为d.不考虑离子所受重力,元电荷为e.(1)写出离子射出A 、B 极板时的偏转距离y 的表达式;(2)问初动能范围是多少的离子才能打到屏MN 上?[解析] (1)设离子的质量为m ,初速度为v 0,则离子在偏转电场中的加速度a =eU md离子射出电场的时间t =L v 0射出电场时的偏转距离y =12at 2解得y =eUL 22dm v 20而E k =12m v 20,则y =eUL 24dE k. (2)离子射出电场时的竖直分速度v y =at射出电场时的偏转角的正切值tan φ=v y v 0故tan φ=eUL m v 20d 离子射出电场后做匀速直线运动要使离子打在屏MN 上,需满足y<d 2且L tan φ+y>d 2,所以eUL 22d 2<E k <3eUL 22d 2.[答案] (1)y =UeL 24dE k(2)eUL 22d 2<E k <3eUL 22d 21、最困难的事就是认识自己。
物理粤教版选修3-1第一章电场单元检测(附答案)含解析
物理粤教版选修3-1第一章电场单元检测(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(5×6=30分)1.如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1 m 的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。
若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小E=100 V/m,则O、P两点的电势差可表示为().A.U OP=-10sinθ(V)B.U OP=10sinθ(V)C.U OP=-10cosθ(V)D.U OP=10cosθ(V)2.关于静电场,下列结论普遍成立的是().A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向3.两个固定的异种点电荷,电荷量给定但大小不等.用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两个点电荷的直线上,E1=E2的点().A.有三个,其中两处合场强为零B.有三个,其中一处合场强为零C.只有两个,其中一处合场强为零D.只有一个,该处合场强不为零4.如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,正试探电荷q由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3,则三次电场力做功的大小关系为().A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=05.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A经过A点向B点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B经过B点,且v B与v A方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是().A.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的电势一定高于B点的电势C.粒子在A点的速度一定小于在B点的速度D.粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能二、双项选择题(3×6=18分)6.如图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( ).A.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7.利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示,则下面哪些叙述符合实验中观察到的结果().A.N板向下平移,静电计指针偏角变大B.N板向左平移,静电计指针偏角变大C.保持N板不动,在M、N之间插入一块绝缘介质板,静电计指针偏角变大D.保持N板不动,在M、N之间插入一块金属板,静电计指针偏角变大8.如图所示,M、N是真空的两块平行金属板.质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子恰好能到达N板.如果要使这个带电粒子到达M、N 板间距的1/2后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)().A.使初速度减为原来的1/2B.使M、N间电压加倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的1/2三、填空题(共2小题,每小题6分,共12分,把答案填在相应的横线上)9.有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q,在真空中相距0。
高中物理 第一章 电场 电场章末检测(B)粤教版选修31
第一章 电 场 章末检测(B)(时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共5个小题,每小题4分,共20分)1.同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用.已知q1、q2间的距离是q2、q3间的距离的2倍.下列说法错误的是( ) A .q1、q3为正电荷,q2为负电荷 B .q1、q3为负电荷,q2为正电荷 C .q1∶q2∶q3=36∶4∶9 D .q1∶q2∶q3=9∶4∶362.电场强度的定义式为E =F q ,点电荷的场强公式为E =kQr2,下列说法中正确的是( )A .E =Fq 中的场强E 是电荷q 产生的B .E =kQr2中的场强E 是电荷Q 产生的C .E =Fq 中的F 表示单位正电荷的受力D .E =F q 和E =kQr2都只对点电荷适用3.下列说法中正确的是( )A .在电场中,电场强度大的点,电势必定高B .电荷置于电势越高的点,其所具有的电势能也越大C .电场中电场强度大的地方,沿电场线方向电势降落快D .一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时,电势能一定变化4.如图1所示,质量为m 、带电荷量为q 的粒子,以初速度v0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vB =2v0,方向与电场的方向一致,则A 、B 两点的电势差为( )图1A.mv202qB.3mv20qC.2mv20qD.3mv202q5.如图2所示,两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电源E 相连,在距离两板等距离的M 点有一个带电液滴处于静止状态.若将b 板向上平移一小段距离,但仍在M 点下方,稳定后,下列说法中正确的是( )图2①液滴将加速向下运动 ②M 点电势升高 ③带电液滴在M 点的电势能增大 ④在b 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A.①②B.③④C.①③D.②④二、双项选择题(本题共5个小题,每小题6分,共30分)6.如图3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()图3A.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不相等7.一带电粒子沿着图4中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的电势面,其中φa<φb<φc<φd,若不计粒子受的重力,可以确定()图4A.该粒子带正电B.该粒子带负电C.从J到K粒子的电势能增加D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变8.如图5所示,导体球A与导体球壳B同心,原来都不带电,也不接地,设M、N两点的场强大小为EM和EN,下列说法中正确的是()图5A.若使A带电,则EM≠0,EN=0B.若使B带电,则EM=0,EN≠0C.若使A、B两球分别带上等量异种电荷,则EM≠0,EN=0D.若使A球带电,B球接地,则EM=0,EN=09.如图6所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是()图6A .A 极板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势不变B .A 极板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势升高C .B 极板上移时,P 点的电场强度不变,P 点电势降低D .B 极板上移时,P 点的电场强度减小,P 点电势降低10. 如图7所示,一个质量为m 、带电荷量为q 的粒子,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v2仍能恰好穿过电场,则必须再使( )图7A .粒子的电荷量变为原来的14B .两板间电压减为原来的12C .两板间距离变为原来的4倍 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案姓名:________ 班级:________ 学号:________ 得分:________ 三、填空题(本题共2个小题,满分12分)11.(6分) 如图8所示,电场中某一电场线为一直线,线上有A 、B 、C 三个点,电荷q1=10-8 C ,从B 点移到A 点时静电力做了10-7 J 的功;电荷q2=-10-8 C ,在B 点的电势能比在C 点时大10-7 J ,那么:图8(1)比较A 、B 、C 三点的电势高低,由高到低的排序是__________; (2)A 、C 两点间的电势差是________V ;(3)若设B 点的电势为零,电荷q2在A 点的电势能是________J.12.(6分)如图9所示,E 板上发射的电子初速度为零,两电源的电压分别为45 V 、30 V ,A 、B 两板上有小孔OA 、OB ,则电子经过OA 、OB 孔以及到达C 板的动能分别为:EkA =______eV ,EkB =______eV ,EkC =________eV.图9四、计算题(本题共4个小题,满分38分)13.(8分)半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷时,接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷时,接触后两球的电荷量之比为多大?14.(8分)有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4 J的功,问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?15.(10分) 如图10所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量10-8 C的负电荷从A 移至B的过程中,电场力做功6×10-8 J,AB长6 cm,AB与AC的夹角为60°.求:图10(1)场强方向;(2)设B处电势为1 V,则A处电势为多少;(3)A处的场强大小;(4)电子在A点的电势能.16.(12分) 如图11所示,在绝缘水平面上,相距为L 的A 、B 两处分别固定着两个带电量相等的正电荷,a 、b 是AB 连线上的两点,其中Aa =Bb =L/4,O 为AB 连线的中点,一质量为m 、带电荷量为+q 的小滑块(可以看作质点)以初动能E0从a 点出发,沿直线AB 向b 点运动,其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的n 倍(n >1),到达b 点时动能恰好为零,小滑块最终停在O 点,求:图11(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数; (2)O 、b 两点间的电势差UOb ; (3) 小滑块运动的总路程.第一章 电 场 章末检测(B) 答案 1.D2.B [公式E =F q 是电场强度的定义式,适用于任何电场,q 为试探电荷的电荷量,E =kQr2仅适用于计算点电荷的场强,Q 为场源点电荷的电荷量.]3.C [电场中电势的高低具有相对意义,与零势能点的选择有关,因此电势与场强没有直接的联系,场强大的地方电势可能低,反之亦然,A 错;负电荷置于电势越高的地方,其具有的电势能反而越小,B 错;由U =Ed 可知,距离相同时,场强大的地方电势差大,沿电场线方向电势降落快,C 正确;带电粒子只受电场力作用,可以在一个等势面上做匀速圆周运动,如电子绕原子核的运动,此时电场力不做功,带电粒子的电势能不变,D 错.] 4.C [粒子在竖直方向做匀减速直线运动,则有2gh =v20. 电场力做正功,重力做负功,使粒子的动能由12mv20变为2mv20,则根据动能定理,有Uq -mgh =2mv20-12mv20,解得,A 、B 两点电势差应为2mv20q.] 5.B [电容器与电源相连,电容器板间的电压不变,b 板向上平移一小段距离,由E =Ud 可知场强变大,液滴所受的电场力变大,液滴将加速向上运动;a 、M 间的电势差增大,a 点电势为零,M 点电势降低;由于液滴带负电,带电液滴在M 点的电势能增大;在b 板移动前后两种情况下,若将液滴从a 板移到b 板,两板间的电势差不变,电场力做功相同.] 6.AC [由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P 慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P 的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P 的一端带上了等量的负电荷.导体离P 球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.] 7.BD [此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左.由粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A 错,B 正确;粒子从J 到K 运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C 错;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D 对.] 8.BC [如果A 带电,则会感应B 内部带异种电荷,外部电性与A 相同,那么EM≠0,EN≠0;如果B 带电,电荷只分布在外表面E 内=0,因此B 正确;如果A 、B 带等量异种电荷,A 与B 的静电感应使B 外表面恰好无电荷量,因此C 正确;D 是接地屏蔽,EM≠0,EN =0.] 9.AC10.AD [带电粒子在电场中做类平抛运动,即粒子做沿平行板方向上的匀速直线运动与垂直板方向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动.粒子恰好穿过电场时,它沿平行板的方向发生位移L 所用的时间与垂直板方向上发生位移d2所用的时间相等,设两板电压为U ,则有L v=md2Uq .当入射速度变为v2,它沿平行板的方向发生位移L 所用的时间变为原来的2倍,由上式可知,粒子的电荷量变为原来的14或两板间距离增为原来的2倍时,均可使粒子在与垂直板方向上发生位移d2所用的时间变为原来的2倍,从而保证粒子仍恰好穿过电场.]11.(1)φC >φB >φA (2)-20 (3)10-7 12.45 45 15解析 在整个运动过程中,电子经历了两个电场作用,一个是E 、A 之间的电场,使电子向右加速,另一个是B 、C 之间的电场,使电子向右运动时减速;而A 、B 之间是等势区域,没有静电力做功.根据题目给出的条件,分析出电子在EA 、AB 、BC 各段的运动情况,由于已知各段的电压,所以可以利用动能定理求出动能.因A 点电势高于E 点,所以电子在E 、A 间加速,静电力做正功,动能增加,由eU =EkA -0得EkA =45 eV . 因为A 、B 间电势差为零,即A 、B 间无电场,所以电子在A 、B 间做匀速直线运动,故EkB =EkA =45 eV .因为C 点电势低于B 点电势,所以电子在B 、C 间做减速运动,即克服静电力做功,动能减少,由eU′=EkB -EkC 得EkC =EkB -eU′=(45-30) eV =15 eV . 13.(1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)A 、B 带同种电荷时,设电荷量为Q ,C 与A 接触后,由于形状相同,二者平分电荷量,A 、C 所带的电荷量均为12Q.C 与B 接触后平分二者电荷量,则B 、C 的电荷量均为12(12Q +Q)=34Q ,A 、B 最终的电荷量之比为(12Q)∶(34Q)=2∶3.(2)A 、B 带异种电荷时,设电荷量分别为Q 、-Q ,A 、C 接触后,平分电荷量Q ,A 、C 的电荷量均变为12Q ;C 再与B 接触,平分二者的总电荷量,C 、B 的电荷量均为12(12Q -Q)=-14Q.则A 、B 最终的电荷量之比为(12Q)∶|-14Q|=2∶1. 14.(1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V -6×10-4 J -9×10-4 J解析 (1)方法一:先求电势差的绝对值,再判断正、负. |UAB|=|WAB||q|=6×10-43×10-6V =200 V 因负电荷从A 移到B 克服静电力做功,必是从高电势点移到低电势点,即φA >φB ,UAB=200 V . |UBC|=|WBC||q|=9×10-43×10-6V =300 V 因负电荷从B 移到C 静电力做正功,必是从低电势点移到高电势点,即φB <φC.UBC =-300 VUCA =UCB +UBA =-UBC +(-UAB)=300 V -200 V =100 V . 方法二:直接代入数值求解.电荷由A 移向B 克服静电力做功即静电力做负功,WAB =-6×10-4 J UAB =WAB q =-6×10-4-3×10-6 V =200 VUBC =WBC q =9×10-4-3×10-6V =-300 VUCA =UCB +UBA =-UBC +(-UAB)=300 V -200 V =100 V .(2)若φB =0,由UAB =φA -φB 得φA =UAB =200 V ,由UBC =φB -φC , 得φC =φB -UBC =0-(-300) V =300 V电荷在A 点的电势能 EpA =qφA =-3×10-6×200 J =-6×10-4 J 电荷在C 点的电势能 EpC =qφC =-3×10-6×300 J =-9×10-4 J. 15.(1)场强方向C 至A (2) -5 V (3)200 V/m (4)5 eV解析 (1)将负电荷从A 移至B ,电场力做正功,所以电荷所受电场力方向沿A 至C ,又因为是负电荷,场强方向与负电荷的受力方向相反,所以场强方向应为C 至A 方向. (2)由W =qU 得:U =W q =6×10-8 J 10-8 C =6 V ,即A 、B 两点间电势差为6 V .沿电场线方向电势降低,B 点电势高于A 点电势.U =φB -φA ,φB =1 V ,φA =φB -U =1 V -6 V =-5 V ,即A 点的电势为-5 V .(3)如图所示,由B 向AC 作垂线交AC 于D ,D 与B 在同一等势面上. UDA =UBA =U =6V ,沿场强方向A 、B 两点间距离为 AB·cos 60°=6 cm×12=3 cm =0.03 m ,所以E =Ud =200 V/m.(4)电子在A 点的电势能Ep =qφA =(-e)×(-5 V)=5 eV . 16.(1)2E0mgL (2)1-2n E02q (3)2n +1L 4解析 (1)因为+qA =+qB ,a 、b 以中点O 对称,所以Uab =0.滑块由a 到b 的过程, 根据动能定理:qUab -μmg L 2=-E0,所以μ=2E0mgL .(2)对小滑块由O 到b 的过程,根据动能定理:qUOb -μmg L4=-nE0,UOb =14μmgL -nE0q =1-2n E02q.(3)UaO =-UOb =2n -1E02q,小滑块从a 点开始,最终停在O 点,根据动能定理qUaO -μmgs =-E0,s =qUaO +E0μmg =2n +1L 4.。
粤教版高中物理选修1—1第一章 电与磁单元测试(含答案)
2020--2021物理粤教版选修1—1第1章电与磁(含答案)物理粤教版选修1—1第1章电与磁1、静电复印是静电应用的一种.其核心部件硒鼓表面镀硒,硒在没有被光照射时是很好的绝缘体,受到光照射立刻变成导体.工作时,先将硒鼓接地,并充电使其表面带上正电荷,然后通过光学系统的工作,将原稿上的字迹投影在硒鼓表面.如图所示,硒鼓上的静电潜像是没有被光照射到的地方,即原稿字迹的影.则硒鼓表面带电情况是()A.静电潜像部分将保持正电荷,其余部分正电荷被导走B.静电潜像部分将出现负电荷,其余部分正电荷被导走C.静电潜像部分正电荷被导走,其余部分将保持正电荷D.静电潜像部分正电荷被导走,其余部分将出现负电荷2、下列关于点电荷的说法正确的是()A.研究两颗带电星体间的相互作用力时一定不能将其视为点电荷B.点电荷一定是电荷量小的带电体C.点电荷一定是电荷量大的物体D.两带电小球,当它们的距离远大于半径时,带电体可视为点电荷3、关于磁场和磁感线,下列说法正确的是()A.两磁感线空隙处不存在磁场B.磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止的D.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的4、(双选)在静电场中,对电场线的理解正确的是()A.电场线是真实存在的一簇曲线B.电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷C.电场线一定不相交D.在同一幅电场线分布图中电场越弱的地方,电场线越密5、(双选)如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的电子束D.向左飞行的电子束6、如图所示的磁感应强度B、电荷的运动速度v和磁场对电荷的作用力F的相互关系图中,画得正确的是(其中B、F、v两两垂直)()A B C D7、(多选)关于点电荷,下列说法中正确的是()A.点电荷是一个带有电荷的几何点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化的模型B.点电荷自身不一定很小,所带电荷量不一定很少C.体积小于1 mm3的带电体就是点电荷D.体积大的带电体,只要满足一定的条件也可以看成点电荷8、下列关于磁场的说法中,正确的是()A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极之间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极发生作用时才产生9、某电场的电场线如图所示,电场中M、N两点的场强大小分别为E M和E N,由图可知()A.E M=E N B.E M>E NC.E M<E N D.无法比较E M和E N的大小10、如图所示,一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处,当导线中通以如图所示方向的电流时,小磁针将如何偏转()A.沿顺时针方向转动B.沿逆时针方向转动C.N极转向纸内,S极转向纸外D.N极转向纸外,S极转向纸内11、带正电荷q的粒子(不计重力)进入匀强磁场中,能在磁场中受力发生垂直纸面向里偏转的是()*12、两个相同的金属球,分别带有+4Q和-6Q的电荷量,两球相隔一定距离时,相互作用力的大小为F,若把它接触后再放回原处,两球相互作用力的大小变为()A.F24 B.F16 C.F8 D.F413、.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)体积很小的带电体都能看作点电荷.( )(2)点电荷是一种理想化模型.( )(3)体积大的带电体一定不能看成点电荷.()(4)库仑定律适用于任何情况下静电力的计算.()(5)两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算库仑力的大小.() (6)相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相等,它们之间的静电力大小一定相等.() 14、如图所示为磁流体发电机示意图,若飞入的等离子体均为一价离子,则打在下极板的是什么性质的离子?2020--2021物理粤教版选修1—1第1章电与磁(含答案)物理粤教版选修1—1第1章电与磁1、静电复印是静电应用的一种.其核心部件硒鼓表面镀硒,硒在没有被光照射时是很好的绝缘体,受到光照射立刻变成导体.工作时,先将硒鼓接地,并充电使其表面带上正电荷,然后通过光学系统的工作,将原稿上的字迹投影在硒鼓表面.如图所示,硒鼓上的静电潜像是没有被光照射到的地方,即原稿字迹的影.则硒鼓表面带电情况是()A.静电潜像部分将保持正电荷,其余部分正电荷被导走B.静电潜像部分将出现负电荷,其余部分正电荷被导走C.静电潜像部分正电荷被导走,其余部分将保持正电荷D.静电潜像部分正电荷被导走,其余部分将出现负电荷A[由题干知,静电潜像部分没有被光照射,是绝缘体,正电荷仍将保持,其余部分成为导体,正电荷被中和,故选A.]2、下列关于点电荷的说法正确的是()A.研究两颗带电星体间的相互作用力时一定不能将其视为点电荷B.点电荷一定是电荷量小的带电体C.点电荷一定是电荷量大的物体D.两带电小球,当它们的距离远大于半径时,带电体可视为点电荷D[尽管天体体积很大,但若其间距远大于半径时,其体积的影响可忽略,可以视为点电荷,故选项A错误,选项D正确.带电体能否被视为点电荷与所带电荷量的多少无关,故选项B、C错误.]3、关于磁场和磁感线,下列说法正确的是()A.两磁感线空隙处不存在磁场B.磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止的D.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的B[磁感线是为了形象描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线,实际上并不存在,所以选项C、D错误.磁感线上每一点切线方向表示磁场方向,磁感线疏密表示磁场的强弱,小磁针静止时北极受力方向、北极指向均为磁场方向,所以选项B正确.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,两磁感线间的空隙处也存在磁场,A项错误.]4、(双选)在静电场中,对电场线的理解正确的是()A.电场线是真实存在的一簇曲线B.电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷C.电场线一定不相交D.在同一幅电场线分布图中电场越弱的地方,电场线越密BC[电场线是为了研究电场分布而假想的曲线,实际并不存在,选项A错误;电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,选项B正确;电场线一定不相交,选项C正确;在同一幅电场线分布图中电场越强的地方,电场线越密,选项D错误.]5、(双选)如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的电子束D.向左飞行的电子束BC[小磁针的S极向纸内偏转,说明此处磁场向外,根据安培定则可知电流方向从b向a,选项B、C正确.]6、如图所示的磁感应强度B、电荷的运动速度v和磁场对电荷的作用力F的相互关系图中,画得正确的是(其中B、F、v两两垂直)()A B C DC[由于B、F、v两两垂直,根据左手定则得:A、B、D选项中电荷所受的洛伦兹力都与图示F的方向相反,故A、B、D错误,C正确.]7、(多选)关于点电荷,下列说法中正确的是()A.点电荷是一个带有电荷的几何点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化的模型B.点电荷自身不一定很小,所带电荷量不一定很少C.体积小于1 mm3的带电体就是点电荷D.体积大的带电体,只要满足一定的条件也可以看成点电荷ABD[点电荷是实际的带电体在一定条件下抽象出的一种理想化模型,这个条件是带电体大小和形状在研究问题中对相互作用力的影响可以忽略不计.] 8、下列关于磁场的说法中,正确的是()A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极之间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极发生作用时才产生A[磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质,是不以人的意志为转移的,所以A对,B、D错;磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的,并不需要物体之间直接接触,所以C是错误的.]9、某电场的电场线如图所示,电场中M、N两点的场强大小分别为E M和E N,由图可知()A.E M=E N B.E M>E NC.E M<E N D.无法比较E M和E N的大小C[电场线的疏密程度表示场强的大小,电场线越密说明场强越大,所以E M<E N,选项C正确.]10、如图所示,一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处,当导线中通以如图所示方向的电流时,小磁针将如何偏转()A.沿顺时针方向转动B.沿逆时针方向转动C.N极转向纸内,S极转向纸外D.N极转向纸外,S极转向纸内C[由安培定则知,环形电流内部磁场方向垂直纸面向里,故N极转向纸内,C选项正确.]11、带正电荷q的粒子(不计重力)进入匀强磁场中,能在磁场中受力发生垂直纸面向里偏转的是()D[选项A、B中电荷运动方向与磁场方向平行不受洛伦兹力.由左手定则知,C项中电荷受洛伦兹力垂直纸面向外,D项电荷受洛伦兹力垂直纸面向里.] *12、两个相同的金属球,分别带有+4Q和-6Q的电荷量,两球相隔一定距离时,相互作用力的大小为F,若把它接触后再放回原处,两球相互作用力的大小变为()A.F24 B.F16 C.F8 D.F4A[根据库仑定律,两球未接触前的相互作用力的大小为F=24kQ2r2,两个带电金属球相互接触,由于正、负电荷中和,总电荷量为4Q-6Q=-2Q,每个金属球带电荷量为-Q,金属球放回原处,相互作用力的大小变为F′=k Q2r2,即F′=F 24.]13、.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)体积很小的带电体都能看作点电荷.( )(2)点电荷是一种理想化模型.( )(3)体积大的带电体一定不能看成点电荷.()(4)库仑定律适用于任何情况下静电力的计算.()(5)两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算库仑力的大小.() (6)相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相等,它们之间的静电力大小一定相等.() 【答案】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√14、如图所示为磁流体发电机示意图,若飞入的等离子体均为一价离子,则打在下极板的是什么性质的离子?[解析]由左手定则可以判断正电荷向下偏转,负电荷向上偏转,所以打在下极板的是带正电离子.[答案]正电离子。
201X_202x学年高中物理章末检测试卷(一)粤教版选修3_1
2.(2018·重庆市綦江区校级联考)某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图1所 示.下列说法正确的是 A.a点的电势高于b点的电势
√B.若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功
C.c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断 D.若将一正试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着
图1 电场线由d到c
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
如图6所示,C、D位于y轴上,C、D两点各固定一等量正点电荷,另一电荷量
为Q的负点电荷置于O点时,B点处的电场强度恰好为零,若将该负点电荷移
到A点,则B点处场强的大小和方向分别为(静电力常量为k)
A.54klQ2 ,沿 x 轴正方向
B.54klQ2 ,沿 x 轴负方向
C.34klQ2 ,沿 x 轴负方向
5.(2018·日照市期末)如图4所示,在点电荷Q产生的电场中,实线是方向未知的电
场线,虚线AB是一个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹.下列说法正确的是
A.带电粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
√B.带电粒子在A点的加速度一定大于在B点的加速度
C.若带电粒子带负电,则点电荷Q一定带正电
D.若带电粒子带负电,则A点的电势一定高于B点的电势
图4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
6.如图5,静电喷涂时,被喷工件接电源的正极,喷枪口接电源的负极,它们之
间形成高压电场,涂料微粒从喷枪口喷出后,只在静电力作用下向工件运动,
最后吸附在工件表面,图中虚线为涂料微粒的运动轨迹.下列说法正确的是
9.如图8所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,合上开 关S后,静电计指针张开一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是 A.使A、B两板靠近一些 B.使A、B两板正对面积减小一些
粤教版高二物理选修3—1第1章 电场练习含答案
(高二)粤教版物理选修3—1第1章电场练习含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法正确的是() A.这三种方式都创造了带负电荷的电子B.这三种方式都创造了带正电荷的质子C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移D.这三种方式都符合电荷守恒定律2、(双选)两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为()A.5∶2B.5∶4C.5∶6 D.5∶93、(双选)四种电场中分别标有a、b两点,两点电场强度相同的是()甲乙丙丁A.甲图:与点电荷等距的a、b两点B.乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图:匀强电场中的a、b两点4、(双选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知()A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小5、如图所示,在匀强电场中,A、B两点相距10 cm,E=100 V/m,AB与电场线方向的夹角θ=120°,则A、B两点间的电势差为()A.5 V B.-5 VC.10 V D.-10 V6、如图所示,竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定,从负极板处由静止释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处由静止释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=2∶1D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶ 27、常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类.如图甲、乙为两种电容器的实物图片,根据图中的相关信息,下列判断中正确的是()甲乙A.图中甲为可变电容器,它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的B.在不改变其他条件下,将甲电容器浸入煤油中,其电容不发生变化C.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿D.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,乙电容器接5.5 V电压时,储存的电量为5.5 C8、如图所示,点电荷+Q固定,点电荷+q沿直线从A运动到B.此过程中,两电荷间的库仑力是()A.吸引力,先变小后变大B.吸引力,先变大后变小C.排斥力,先变小后变大D.排斥力,先变大后变小9、(双选)把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是()A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致10、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面.一个电荷量为-5.0×10-8 C 的点电荷,沿图中曲线从A点移到B点,电场力做的功为()A.-5.0×10-7 J B.5.0×10-7 JC.-3.5×10-6 J D.3.5×10-6 J11、如图所示,在匀强电场中,过O点作线段OA=OB=OC=OD=10 cm,已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V,则匀强电场的大小和方向最接近于()A.70 V/m,沿OA方向B.70 V/m,沿OC方向C.80 V/m,沿OB方向D.80 V/m,沿BO方向12、如图所示,一价氢离子(H+)和二价氦离子(He2+)的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们()A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点13、如图所示,半径为R的橡胶圆环,均匀带有电荷量为Q的正电荷,现从环上截去长Δs的一小段,若Δs≪R,且圆环剩余部分的电荷分布不变,则求圆环剩余部分的电荷在环心O处产生的场强大小和方向.14、如图所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102 V/m,极板间距离d=5 cm,电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:(1)C、D两点的电势和两点间的电势差;(2)将点电荷q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功.(高二)粤教版物理选修3—1第1章电场练习含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法正确的是() A.这三种方式都创造了带负电荷的电子B.这三种方式都创造了带正电荷的质子C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移D.这三种方式都符合电荷守恒定律CD[摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,但并没有创造电荷,电荷只是发生了转移.感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分.电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体,是接触起电.电荷既不能被创造,也不能被消灭,这三种方式都没有产生电荷,故A、B错误;摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方法,但实质是一样的,都是电子的转移,故C正确;这三种方式都符合电荷守恒定律,故D正确.]2、(双选)两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为()A.5∶2B.5∶4C.5∶6 D.5∶9BD[由库仑定律知,它们接触前的库仑力为F1=k 5q2r2若带同种电荷,接触后的带电荷量相等,为3q,此时库仑力为F2=k 9q2r2;若带异种电荷,接触后的带电荷量相等,为2q,此时库仑力为F2′=k 4q2r2,所以选项B、D正确.]3、(双选)四种电场中分别标有a、b两点,两点电场强度相同的是()甲乙丙丁A.甲图:与点电荷等距的a、b两点B.乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图:匀强电场中的a、b两点BD[A项甲图中两点电场线方向不同,故电场强度的方向不同,故A错误;B 项a、b两点电场线方向均为水平向左,且两点关于连线对称,电场强度相等,故B正确;C项a、b两点的场强方向不同,故C错误;D项a、b两点都处在匀强电场中,电场强度相同,故D正确]4、(双选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知()A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小AB[带电油滴在电场中受重力、电场力作用,据其轨迹的对称性可知,电场力方向竖直向上,且电场力大于重力,电场力先做负功后做正功.则电场强度方向向下,Q点的电势比P点高,选项A正确;油滴在P点的速度最小,选项B正确;油滴在P点的电势能最大,选项C错误;油滴运动的加速度大小不变,选项D错误.]5、如图所示,在匀强电场中,A、B两点相距10 cm,E=100 V/m,AB与电场线方向的夹角θ=120°,则A、B两点间的电势差为()A.5 V B.-5 VC.10 V D.-10 VB[A、B两点在场强方向上的距离d=AB·cos (180°-120°)=10×12cm=5cm.由于φA<φB,则U AB=-Ed=-100×5×10-2 V=-5 V,故选B.]6、如图所示,竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定,从负极板处由静止释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处由静止释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=2∶1D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶ 2D[因场强不变,电子在电场中受到的电场力不变,故a1∶a2=1∶1,由动能定理得eU=12m v2,v=2eUm,因两极板间的距离增大为原来的2倍,由U=Ed知,电势差U增大为原来的2倍,故v1∶v2=1∶2,故D正确.]7、常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类.如图甲、乙为两种电容器的实物图片,根据图中的相关信息,下列判断中正确的是()甲乙A.图中甲为可变电容器,它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的B.在不改变其他条件下,将甲电容器浸入煤油中,其电容不发生变化C.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿D.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,乙电容器接5.5 V电压时,储存的电量为5.5 CD[根据电容的决定式C=εS4πkd,知C与板间距离d、极板正对面积和电介质有关,由图知板间距离d和电介质没有改变,可知此可变电容器是利用改变正对面积来改变电容的,故A错误;将甲电容器浸入煤油中,其电容电介质发生变化,电容变化,故B错误;电容器外壳上标的电压是额定电压,根据Q=CU知Q=1.0×5.5 C=5.5 C,故C错误,D正确.]8、如图所示,点电荷+Q固定,点电荷+q沿直线从A运动到B.此过程中,两电荷间的库仑力是()A.吸引力,先变小后变大B.吸引力,先变大后变小C.排斥力,先变小后变大D.排斥力,先变大后变小D[同种电荷相互排斥,当点电荷+q沿直线从A运动到B的过程中,两电荷间的距离先减小后增加,根据F=k q1q2r2,电场力先增大后减小,故A、B、C错误,D正确.]9、(双选)把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是()A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致CD[明确受力方向和加速度方向与电场线的方向的关系.正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,电场线如果是曲线,电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A选项不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),故B选项不正确;而点电荷的加速度方向,也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C、D选项正确.]10、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面.一个电荷量为-5.0×10-8 C 的点电荷,沿图中曲线从A点移到B点,电场力做的功为()A.-5.0×10-7 J B.5.0×10-7 JC.-3.5×10-6 J D.3.5×10-6 JB[U AB=φA-φB=-10 V,W AB=qU AB=5.0×10-7 J,B正确.]11、如图所示,在匀强电场中,过O点作线段OA=OB=OC=OD=10 cm,已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V,则匀强电场的大小和方向最接近于()A.70 V/m,沿OA方向B.70 V/m,沿OC方向C.80 V/m,沿OB方向D.80 V/m,沿BO方向D[在静电场中,电场线和等势面是垂直的,因为φA=φC=7 V,即A、C两点为等势点,根据匀强电场的特点,过O 点的电场线一定垂直于A 、C 两点的连线.很容易看出场强的方向最接近于BO 的方向.由于E =U d ,所以场强的大小也最接近于U BO OB =80.1 V/m =80 V/m.故D 正确.]12、如图所示,一价氢离子(H +)和二价氦离子(He 2+)的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们( )A .同时到达屏上同一点B .先后到达屏上同一点C .同时到达屏上不同点D .先后到达屏上不同点B [一价氢离子(H +)和二价氦离子(He 2+)的比荷不同,由qU =12m v 2可知经过加速电场获得的末速度不同,因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同,但在偏转电场中偏转距离y =12at 2=U 2L 24U 1d 相同,所以会打在同一点,B 正确.]13、如图所示,半径为R 的橡胶圆环,均匀带有电荷量为Q 的正电荷,现从环上截去长Δs 的一小段,若Δs ≪R ,且圆环剩余部分的电荷分布不变,则求圆环剩余部分的电荷在环心O 处产生的场强大小和方向.[解析] 因为圆环上电荷分布的对称性,原来圆心处的合场强为零,当截掉一小段Δs 后,其余部分的电荷分布不变,则只有Δs 正对的另一端的同样一小段上的电荷产生的电场没有抵消,即为后来圆心处的场强.单位长度带电荷量δ=Q 2πR ,Δs 长的一段带电荷量q =Δsδ=QΔs 2πR .因Δs ≪R ,q 可看作点电荷,所以圆心处场强E=k qR2=kQΔs2πR3,方向由O指向Δs.[答案]kQΔs2πR3由O指向Δs14、如图所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102 V/m,极板间距离d=5 cm,电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:(1)C、D两点的电势和两点间的电势差;(2)将点电荷q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功.[解析](1)因正极板接地,故板间各点电势均小于零,由U=Ed得U BD=Ed BD=1.2×102×0.5×10-2 V=0.6 V,即φD=-0.6 V.由于d CB=5 cm-0.5 cm=4.5 cm=4.5×10-2 m,所以φC=U CB=-Ed CB=-1.2×102×4.5×10-2 V=-5.4 V.所以U CD=φC-φD=-5.4 V-(-0.6)V=-4.8 V.(2)因为点电荷匀速移动,除电场力外的其他力所做的功等于克服电场力所做的功W外=|qU CD|=2×10-2×4.8 J=9.6×10-2 J.[答案](1)-5.4 V-0.6 V-4.8 V(2)9.6×10-2 J。
