高三物理單元電場檢測題及答案

10/10高三物理單元電場檢測題及答案2019物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最根本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運動規(guī)律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學(xué)。小編準備了高三物理單元電場檢測題及答案,具體請看以下內(nèi)容。第一卷為選擇題,共50分;第二卷為非選擇題共50分?？偡种?00分,考試時間為90分鐘。第一卷(選擇題,共50分)一、選擇題：本卷共10小題,每題5分,共50分,每題有一個或多個選項正確,全部選對得5分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分。1.兩個完全相同的金屬小球,分別帶有+3Q和-Q的電荷量,當它們相距r時,它們之間的庫侖力是F.假設(shè)把它們接觸后分開,再置于相距r/3的兩點(此時兩帶電小球仍可視為點電荷),那么它們的庫侖力的大小將變?yōu)?)A.F/3B.FC.3FD.9F2.如下圖,在水平方向的勻強電場中,一絕緣細線的一端固定在O點,另一端系一帶正電的小球,小球在只受重力、電場力、繩子的拉力作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運動,小球所受的電場力大小等于重力大小.比擬a、b、c、d這四點,小球()A.在最高點a處的動能最小B.在最低點c處的機械能最小C.在水平直徑右端b處的機械能最大D.在水平直徑左端d處的機械能最大3.一負電荷受電場力作用,從電場中的A點運動到B點,在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運動,那么A、B兩點電場強度EA、EB及該電荷在A、B兩點的電勢能EpA、EpB之間的關(guān)系為()A.EA=EBB.EA4.如下圖,絕緣水平面上鎖定著兩個質(zhì)量均為m,電荷量分別為+9q、+q,體積很小的物體A和B,它們間的距離為r,與平面間的動摩擦因數(shù)均為.靜電力常量為k.如果解鎖使它們開始運動,那么當加速度為零時,它們相距的距離為()A.3qkB.9q2kmgC.2rD.3r5.(2019江蘇鹽城)如下圖,在光滑的絕緣水平面上,兩個帶等量正電荷的點電荷M、N,分別固定在A、B兩點,O為AB連線的中點,C、D在AB的垂直平分線上.在C點處靜止釋放一個帶負電的小球P(不改變原來電場的分布),此后P在C點和D點之間來回運動,那么以下說法中正確的選項是()A.假設(shè)小球P在經(jīng)過C點時電荷量突然減小,那么它將會運動到連線上的CD段之外B.假設(shè)小球P的電荷量在經(jīng)過CO之間某處減小,那么它將會運動到連線上的CD段之外C.假設(shè)小球P在經(jīng)過C點時,點電荷M、N的電荷量同時等量增大,那么它將會運動到連線上的CD段之外D.假設(shè)小球P在經(jīng)過CO之間某處時,點電荷M、N的電荷量同時等量增大,那么它以后不可能再運動到C點或D點6.如圖,a、b、c、d是勻強電場中的四個點,它們正好是一個梯形的四個頂點.電場線與梯形所在的平面平行.ab平行cd,且ab邊長為cd邊長的一半,a點的電勢是3V,b點的電勢是5V,c點的電勢是7V.由此可知,d點的電勢為()A.1VB.2VC.3VD.4V7.一個平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地,兩極板間有一正電荷(電荷量少)固定在P點,如下圖.以E表示兩極板間的場強,U表示電容器兩極板間的電壓,W表示正電荷在P點的電勢能.假設(shè)保持負極板不動,將正極板移到圖中虛線所示的位置,那么()A.U變小,E不變B.E變大,W變大C.U變小,W不變D.U不變,W不變8.如下圖,質(zhì)子、氘核和粒子(均不計重力)都沿平行板電容器兩板中線OO方向垂直于電場線射入板間的勻強電場,且都能射出電場,射出后都打在同一個熒光屏上,使熒光屏上出現(xiàn)亮點.假設(shè)微粒打到熒光屏的先后不能分辨,那么以下說法正確的選項是()A.假設(shè)它們射入勻強電場時的速度相等,那么在熒光屏上將出現(xiàn)3個亮點B.假設(shè)它們射入勻強電場時的動能相等,那么在熒光屏上將出現(xiàn)1個亮點C.假設(shè)它們射入勻強電場時的動量相等,那么在熒光屏上將出現(xiàn)3個亮點D.假設(shè)它們是經(jīng)同一個加速電場由靜止加速后射入偏轉(zhuǎn)電場的,那么在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點9.如下圖,在勻強電場中將一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直向上拋出,在帶電小球由拋出到上升至最大高度的過程中,以下判斷正確的選項是()A.小球的動能增加B.小球的電勢能增加C.所用的時間為v0/gD.到達最高點時,速度為零,加速度大于g10.如下圖,一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小物體,在水平軌道沿Ox運動,O端有一與軌道垂直的固定墻,軌道處在場強為E、方向沿Ox軸正向的勻強電場中,小物體以初速度v0從x0點沿Ox軌道運動,運動中受到大小不變的摩擦力f的作用,且fA.2qEx0+mv202fB.2qEx0+mv20fC.qEx0+mv202fD.qEx0+mv20f第二卷(非選擇題,共50分)二、實驗題：此題共2小題,共12分。把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答。11.(6分)一帶正電的小金屬塊A以初速度v0從光滑水平高臺上飛出.在高臺邊緣的右側(cè)足夠大空間中存在水平向左的勻強電場,小金屬塊A所受電場力大小為其重力的2倍.那么金屬塊運動過程中距高臺邊緣的最大水平距離為________,金屬塊運動過程的最小速度為________.12.(6分)如下圖,虛線是在某實驗過程中實際繪出的某一平面靜電場中的一簇等勢線,假設(shè)帶電粒子從a點射入電場后,僅在靜電力作用下恰能沿圖中實線運動,b點是其運動軌跡上的另一點,用Ea、、va、Eb、、vb分別表示a點和b點的場強、電勢和粒子的速率,那么Ea_____________Eb、____________、va____________vb(三個空均選填大于、小于或不能比擬)三、計算題：此題共3小題,共38分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.(10分)如下圖,一光滑斜面的直角點A處固定一電荷量為+q、質(zhì)量為m的絕緣小球,另一同樣小球置于斜面頂點B處,斜面長為L,現(xiàn)把上部小球從B點由靜止自由釋放,球能沿斜面從B點運動到斜面底端C處,求：(1)小球從B處開始運動到斜面中點D處時的速度;(2)小球運動到斜面底端C處時,球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?14.(13分)在場強為E=100V/m的豎直向下勻強電場中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板,在金屬板的正上方,高為h=0.8m處有一個小的放射源放在一端開口的鉛盒內(nèi),如下圖.放射物以v0=200m/s的初速度向水平面以下各個方向均勻地釋放質(zhì)量m=210-15kg、電荷量q=+10-12C的帶電粒子.粒子最后落在金屬板上.不計粒子重力,求：(1)粒子下落過程中電場力做的功;(2)粒子打在金屬板上時的動能;(3)計算落在金屬板上的粒子圖形的面積大小.(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)15.(15分)如下圖,兩塊相同的金屬板M和N正對并水平放置,它們的正中央分別有小孔O和O,兩板距離為2L,兩板間存在豎直向上的勻強電場;AB是一根長為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細桿,桿上等間距地固定著四個(1、2、3、4)完全相同的帶電荷小球,每個小球帶電量為q、質(zhì)量為m、相鄰小球間的距離為L,第1個小球置于O孔處.將AB桿由靜止釋放,觀察發(fā)現(xiàn),從第2個小球剛進入電場到第3個小球剛要離開電場,AB桿一直做勻速直線運動,整個運動過程中AB桿始終保持豎直,重力加速度為g.求：(1)兩板間的電場強度E;(2)第4個小球剛離開電場時AB桿的速度;(3)從第2個小球剛進入電場開始計時,到第4個小球剛離開電場所用的時間.參考答案1.C解析：由題意得,F=k3Q2r2.兩球接觸后電荷中和后等量分配,庫侖力F=kQ2r/32,那么F=3F,故C項對.2.C解析：由題意知,小球所受的重力與電場力的合力沿bOc的角平分線方向,故小球在a、d兩點動能相等,a、d中點處的動能最小;小球在運動中,電勢能與機械能相互轉(zhuǎn)化,總能量守恒,故在d點機械能最小、b點機械能最大.3.AD解析：負電荷在電場中做勻加速直線運動,可知它所受電場力不變,因此A、B兩點場強相同,A項對;負電荷速度不斷增大,即動能增大,可知電場力對其做正功,故負電荷的電勢能減小,即EpAEpB,D項正確.4.A解析：加速度為零時,其受到的庫侖力與摩擦力平衡,k9q2x2=mg,那么x=3qkmg.5.BD解析：假設(shè)小球P經(jīng)過C點時電荷量突然減小,電場力做功減小,根據(jù)運動的對稱性可知,它不會運動到CD之外,A項錯誤;假設(shè)小球P經(jīng)過CO之間時電荷量減小,根據(jù)動能定理可知,它向D點方向運動的位移更大,B項正確;假設(shè)點電荷M、N電荷量同時等量增大,根據(jù)運動的對稱性判斷C項錯誤;假設(shè)小球P經(jīng)過CO之間某處時,點電荷M、N電荷量等量增大,小球P從C點到O點電場力做的正功小于小球P從O點到D點電場力做的負功,所以不會運動到D點,反之也不會運動到C點,所以D項正確.6.C解析：cd的中點為e,ab與ce平行且相等,根據(jù)勻強電場的特點可知,Uba=Uce=5V-3V=2V,而de與ce在同一直線上且相等,那么Uce=Ued=2V,d點電勢應(yīng)為3V.7.AC解析：平行板電容器與電源斷開后電荷量保持恒定,由EQS知,它們之間的場強不變,極板間的電壓U=Ed變小,正電荷在P點的電勢能W=qP=qEdP不變.8.CD解析：選取11H、21H、42He中的任意一微粒為研究對象,微粒在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移為：y=12qU2L2dmv20=qU2L24dEk=qmU2L22dp2=U2L24dU1.通過判定C、D兩項正確.9.C解析：小球在由拋出點到最大高度的過程中,除重力之外,電場力要做正功,但是電場力做正功不一定大于重力所做的負功,故A項錯誤;因電場力做正功,小球的電勢能減小,B項也錯誤;小球在豎直方向上只受重力,故豎直方向加速度為g,到最高點所用的時間t=v0/g,C項正確;到達最高點時,豎直分速度為零,但水平分速度不為零,并且最高點加速度為重力加速度g與電場力引起的加速度a的矢量和,大于g,由此可判斷D項不正確.10.A解析：由于f11.(6分)解析：分析可知,金屬塊A離開高臺后,在水平方向做勻減速直線運動,在豎直方向做自由落體運動,水平位移最大處,水平速度為零,那么x=v202ax=v204g,令水平速度為vx,vx=v0-2gt,豎直速度為vy,vy=gt,那么合速度v=v2x+v2y=v0-2vy2+v2y=vy-25v02+v205,當vy=25v0時,合速度最小等于55v0.答案：v204g5v0512.(6分)因為等勢線越密處的場強越大,Ea大于Eb;由曲線運動的特點可知,帶電粒子所受電場力必指向軌跡內(nèi)側(cè),且垂直于等勢面,故粒子從a點到b點過程中,電場力做負功,va大于vb.僅由題給的條件不能判斷帶電粒子的性質(zhì)以及a點和b點的電勢上下.答案：大于大于不能比擬13.(10分)解析：(1)由題意知：小球運動到D點時,由于AD=AB,所以有電勢B,即UDB=B=0①那么由動能定理得：mgL2sin30=12mv2D-0②聯(lián)立①②解得：vD=gL2.③(2)當小球運動至C點時,對小球受力分析如下圖,那么由平衡條件得：N+F庫sin30=mgcos30④由庫侖定律得：F庫=kq2Lcos302⑤聯(lián)立④⑤得：N=32mg-2kq23L2由牛頓第三定律得：N=N=32mg-2kq23L2.答案：(1)gL2(2)32mg-2kq23L214.(13分)解析：(1)粒子在下落過程中電場力做的功W=Eqh=10010-120.8J=810-11J.(2)粒子在整個運動過程中僅有電場力做功,由動能定理得W=Ek2-Ek1Ek2=810-11J+210-152019/2J=1.210-10J.(3)粒子落到金屬板上的范圍是一個圓.設(shè)此圓的半徑為r,只有當粒子的初速度與電場的方向垂直時粒子落在該圓的邊緣上,由運動學(xué)公式得h=12at2=Eq2mt2代入數(shù)據(jù)求得t=5.6610-3s圓半徑r=v0t=1.13m圓面積S=r2=4.0m2.答案：(1)810-11J(2)1.210-10J(3)4.0m215.(14分)解析：(1)兩個小球處于電場中時,2qE=4mg解得E=2mgq.(2)設(shè)第4個小球剛離開電場時,桿的運動速度為v,對整個桿及整個過程應(yīng)用動能定理：4mg5L-4qE2L=124mv2解得v=2gL.(3)設(shè)桿勻速運動時速度為v1,對第1個小球剛進入電場到第3個小球剛要進入電場這個過程,應(yīng)用動能定理得4mg2L-qE(L+2L)=124mv21解得v1