高中物理滬科選修31章末綜合測(cè)評(píng)2　電場(chǎng)與示波器

1、章末綜合測(cè)評(píng)(二)電場(chǎng)與示波器(時(shí)間：90分鐘滿分：100分) 一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第17題只有一項(xiàng)符合題目要求，第812題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1如圖1所示，在x軸上相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷Q、Q，虛線是以Q所在點(diǎn)為圓心、為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱下列判斷錯(cuò)誤的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682127】圖1Ab、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同B四個(gè)點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低Cb、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D將一試探電荷q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，q

2、的電勢(shì)能減小C由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布及等勢(shì)面特點(diǎn)知，A、B正確，C錯(cuò)誤四點(diǎn)中a點(diǎn)電勢(shì)大于c點(diǎn)電勢(shì)，正電荷在電勢(shì)越低處電勢(shì)能越小，故D正確2.電場(chǎng)中等勢(shì)面如圖2所示，下列關(guān)于該電場(chǎng)的描述正確的是()圖2AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能大C電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力始終不做功D正電荷由A移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做負(fù)功C由等勢(shì)面與電場(chǎng)線密集程度的關(guān)系可知，等勢(shì)面越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的大，A錯(cuò)誤；負(fù)電荷在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越小，故B錯(cuò)誤；沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，故C正確；正電荷由A移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤3.如圖3所

3、示是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2 cm，由此可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和數(shù)值是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682128】圖3A豎直向下，E100 V/mB水平向左，E100 V/mC水平向左，E200 V/mD水平向右，E200 V/mB由電勢(shì)降低最快的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向以及電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)可知，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，又由E得E100 V/m，故B正確4一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是()AC和U均增大BC增大，U減小CC減小，U增大DC和U均減小B由C知，S和d不變，插入電介質(zhì)時(shí)，增大

4、，電容增大，由C可知：Q不變時(shí)，C增大，則兩板間的電勢(shì)差U一定減小，故選B.5.如圖4所示，質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電液滴1和2從水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中O點(diǎn)自由釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若ABBC，則它們帶電荷量之比q1q2等于()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682129】圖4A12B21C1 D.1B豎直方向有hgt2，水平方向有l(wèi)t2，聯(lián)立可得q，所以有，B對(duì)6如圖5所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向平行于xOy平面，在xOy平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R5 m的圓，圓上有一個(gè)電荷量為q1×108 C的試探電荷P，半徑OP與x軸正方向的夾角為，P沿圓周移動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能Ep2.5×105sin (J)，則()圖5Ax軸

5、位于零勢(shì)面上B電場(chǎng)強(qiáng)度大小為500 V/m，方向沿y軸正方向Cy軸位于零勢(shì)面上D電場(chǎng)強(qiáng)度大小為500 V/m，方向沿x軸正方向A由Ep2.5×105sin (J)知，x軸上的電勢(shì)能為0，是零勢(shì)面，電場(chǎng)線沿y軸方向，A對(duì)，C錯(cuò)；當(dāng)90°時(shí)，Ep2.5×105 JEqR，解得E500 V/m，方向沿y軸負(fù)方向，B、D錯(cuò)7如圖6所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，在板右端L處有一豎直放置的光屏M，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結(jié)論正確的是()圖6A板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/qB板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/2q

6、C質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等D質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間C根據(jù)質(zhì)點(diǎn)垂直打在M屏上可知，質(zhì)點(diǎn)在兩板中央運(yùn)動(dòng)時(shí)向上偏轉(zhuǎn)，在板右端運(yùn)動(dòng)時(shí)向下偏轉(zhuǎn)，mg<qE，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解和合成，質(zhì)點(diǎn)沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤8一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其v­t圖像如圖7所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖7AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能CCD間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都為零DAB兩點(diǎn)間

7、的電勢(shì)差大于CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差A(yù)B由圖線可看出，A點(diǎn)的圖線的斜率大于B點(diǎn)的斜率，即A點(diǎn)的加速度大于B點(diǎn)，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)A正確；在B點(diǎn)的速度大于在A點(diǎn)的速度，故從A到B動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，即粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)B正確；從C到D粒子做勻速運(yùn)動(dòng)，故CD間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)相等但不一定為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從A到B和從B到C粒子動(dòng)能的變化量相同，故電場(chǎng)力做功相同，即AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9某電容式話筒的原理如圖8所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板，對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)，當(dāng)P、Q間距離增

8、大時(shí)，()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682130】圖8AP、Q構(gòu)成的電容器的電容減小BP上電荷量保持不變C有電流自M經(jīng)R流向NDPQ間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變AC根據(jù)電容器的決定式C可知，當(dāng)P、Q間距離d增大時(shí)，P、Q構(gòu)成的電容器的電容減小，選項(xiàng)A正確；因兩板間電勢(shì)差不變，則根據(jù)QCU可知P上電荷量減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電容器上的電量減小時(shí)，電容器放電，則有電流自M經(jīng)R流向N，選項(xiàng)C正確；由于U不變，d增大，根據(jù)E知，PQ間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤10如圖9甲所示，電子靜止在兩平行金屬板A、B間的a點(diǎn)，t0時(shí)刻開(kāi)始A板電勢(shì)按如圖9乙所示規(guī)律變化，則下列說(shuō)法中正確的是()甲乙圖9A電子可能在極板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)Bt1時(shí)刻電

9、子的動(dòng)能最大C電子能從小孔P飛出，且飛出時(shí)的動(dòng)能不大于eU0D電子不可能在t2t3時(shí)間內(nèi)飛出電場(chǎng)BCt0時(shí)刻B板電勢(shì)比A板高，電子在t1時(shí)間內(nèi)向B板加速，t1時(shí)刻加速結(jié)束；在t1t2時(shí)間內(nèi)電子減速，由于對(duì)稱，在t2時(shí)刻速度恰好為零，接下來(lái)，電子重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，所以電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，直到從小孔P穿出，A錯(cuò)誤；無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正確；電子穿出小孔P的時(shí)刻不確定，但穿出時(shí)的動(dòng)能不大于eU0，C正確，D錯(cuò)誤11如圖10所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷)，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，

10、沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零，則小球a() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682131】圖10A從N到Q的過(guò)程中，重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小B從N到P的過(guò)程中，速率先增大后減小C從N到Q的過(guò)程中，電勢(shì)能一直增加D從P到Q的過(guò)程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量BC小球a從N點(diǎn)釋放一直到達(dá)Q點(diǎn)的過(guò)程中，a、b兩球的距離一直減小，庫(kù)侖力變大，a受重力不變，重力和庫(kù)侖力的夾角從90°一直減小，故合力變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球a從N到P的過(guò)程中，速度方向與重力和庫(kù)侖力的合力方向的夾角由小于90°到大于90°，故庫(kù)侖力與重力的合力先做正功后做負(fù)功，a球速率先增大后減小

11、，選項(xiàng)B正確；小球a由N到Q的過(guò)程中庫(kù)侖力一直做負(fù)功，電勢(shì)能一直增加，選項(xiàng)C正確；小球a從P到Q的過(guò)程中，減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和，故動(dòng)能的減少量大于電勢(shì)能的增加量，則選項(xiàng)D錯(cuò)誤12如圖11所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的質(zhì)點(diǎn)，由兩水平極板正中，以相同的初速度v0，先后垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)射入，并分別落在負(fù)極板上甲、乙、丙三處，可以判斷()圖11A甲處質(zhì)點(diǎn)帶正電，乙處質(zhì)點(diǎn)不帶電，丙處質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電B三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等C三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中的加速度a甲>a乙>a丙D三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)負(fù)極板的動(dòng)能E丙>E乙>E甲AC三個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做類平拋運(yùn)動(dòng)，它們?cè)谒椒较蛏?/p>

12、的分運(yùn)動(dòng)相同，都是以初速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上均做初速度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但它們下落的加速度不同，不帶電的質(zhì)點(diǎn)的加速度大小等于g，帶正電質(zhì)點(diǎn)的加速度大于g，帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)的加速度小于g，下落高度相同，下落時(shí)間與加速度大小有關(guān)，根據(jù)公式hat2可得t，可見(jiàn)，加速度越小，下落時(shí)間越長(zhǎng)，所以t負(fù)>t不帶電>t正，又因?yàn)樗鼈兊乃轿灰苨v0t，所以s負(fù)>s不帶電>s正，選項(xiàng)A、C正確，B錯(cuò)誤；因?yàn)槿齻€(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)負(fù)極板的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)帶正電質(zhì)做正功，機(jī)械能增大，對(duì)帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，機(jī)械能減小，對(duì)不帶電質(zhì)點(diǎn)不做功，機(jī)械能不變，所以它們的動(dòng)能E甲>E乙>E丙，選項(xiàng)

13、D錯(cuò)誤二、非選擇題(本題共4小題，共40分，按題目要求作答)13. (10分)平行的帶電金屬板A、B間是勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖12所示，兩板間距離是5 cm，兩板間的電壓是60 V試問(wèn)：圖12(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？(2)電場(chǎng)中有P1和P2兩點(diǎn)，P1點(diǎn)離A板0.5 cm，P2點(diǎn)離B板也是0.5 cm，P1和P2兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多大？(3)若B板接地，P1和P2兩點(diǎn)的電勢(shì)各是多少伏？【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682132】【解析】(1)根據(jù)公式E代入數(shù)據(jù)得E V/m1 200 V/m.(2)P1P2沿電場(chǎng)方向的距離為：d125 cm(0.50.5) cm4 cm根據(jù)公式U12Ed121 200×4&

14、#215;102 V48 V.(3)由公式1BEd1B1 200×(4.5×102) V54 V得154 V.同理2BEd2B1 200×0.5×102 V6 V得26 V.【答案】(1)1 200 V/m(2)48 V (3)54 V6 V14. (10分)如圖13所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的粒子從A點(diǎn)以v0的速度垂直電場(chǎng)線沿直線AO方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，由B點(diǎn)飛出電場(chǎng)時(shí)速度方向與AO方向成45°角，已知AO的水平距離為d，不計(jì)重力，求：圖13(1)從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；(2)粒子在B點(diǎn)的速度大??；(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小【解析】(1)粒子

15、從A點(diǎn)以v0的速度沿垂直電場(chǎng)線方向射入電場(chǎng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：t.(2)由B點(diǎn)飛出電場(chǎng)時(shí)速度方向與AO方向成45°角，則粒子在B點(diǎn)的速度大小vv0.(3)根據(jù)牛頓第二定律得：a將粒子射出電場(chǎng)的速度v進(jìn)行分解，則有vyat·又vyv0tan 45°聯(lián)立解得E.【答案】(1)(2)v0(3)15(10分)如圖14所示，一個(gè)帶正電的粒子以平行于x軸正方向的初速度v0從y軸上a點(diǎn)射入第一象限內(nèi)，為了使這個(gè)粒子能經(jīng)過(guò)x軸上定點(diǎn)b，可在第一象限的某區(qū)域內(nèi)加一方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)已知所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，電場(chǎng)區(qū)域沿x方向的寬度為s，OaL，Ob2s，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，重力不計(jì)，試討論電場(chǎng)的左邊界與b的可能距離【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69682133】圖14【解析】設(shè)電場(chǎng)左邊界到b點(diǎn)的距離為x，已知電場(chǎng)寬度為s，Ob2s，分以下兩種情況討論：(1)若粒子在離開(kāi)電場(chǎng)前已到達(dá)b點(diǎn)，如圖甲所示，即xs，則xv0tyLt2聯(lián)立解得x.(2)若粒子離開(kāi)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)b點(diǎn)，如圖乙所示，即s<x2s，則sv0t，yt2由幾何關(guān)系知tan 聯(lián)立解得x.【答案】見(jiàn)解析16(10分)如圖15所示，兩塊相同的金屬板正對(duì)著水平放置，板間距離為d.當(dāng)兩板間加電壓U時(shí)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以水平速度v0從A點(diǎn)射入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)