高中物理粵教版1第一章電場(chǎng)

章末質(zhì)量評(píng)估(一)一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題，每題3分，共30分．每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對(duì)得3分，錯(cuò)選不選或多選均不得分．)1．以下說(shuō)法正確的是()A．由E＝eq\f(F,q)可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比B．由公式φ＝eq\f(Ep,q)可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)φ與q成反比C．由Uab＝Ed可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也一定越大D．公式C＝eq\f(Q,U)，電容器的電容大小C與電容器兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)解析：公式U＝Ed中的d是a、b兩點(diǎn)間的沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離．答案：D2．下列各組物理量中，由電場(chǎng)自身性質(zhì)決定的是()A．電場(chǎng)力、電場(chǎng)強(qiáng)度 B．電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差C．電場(chǎng)力做的功、電勢(shì)能 D．電勢(shì)差、電勢(shì)能答案：B3．一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S、電容為eq\f(εrS,d)，其中εr是常量．對(duì)此電容器充電后斷開(kāi)電源．當(dāng)增加兩板間距時(shí)，電容器極板間()A．電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差變大B．電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差不變C．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差不變D．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差減小答案：A4．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，同一條電場(chǎng)線(xiàn)上有A、B兩點(diǎn)，有兩個(gè)帶電粒子先后由靜止從A點(diǎn)出發(fā)并通過(guò)B點(diǎn)，若兩粒子的質(zhì)量之比為2∶1，電荷量之比為4∶1，忽略它們所受重力，則它們由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間之比為()A．1∶eq\r(2) \r(2)∶1C．1∶2 D．2∶1答案：A5.如圖所示，兩種細(xì)線(xiàn)掛著兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B，上、下兩根細(xì)線(xiàn)中的拉力分別是TA、TB.現(xiàn)使A、B帶同種電荷，此時(shí)上、下細(xì)線(xiàn)受力分別為T(mén)A′、TB′，則()A．TA′＝TA，TB′＞TBB．TA′＜TA，TB′＞TBC．TA′＝TA，TB′＜TBD．TA′＞TA，TB′＜TB解析：(1)整體法：研究?jī)蓚€(gè)質(zhì)量相等的小球A和B，不管A、B是否帶電，整體都受重力和上細(xì)線(xiàn)的拉力，則由平衡條件得：上絲線(xiàn)的拉力T＝2mg.所以TA＝TA′.(2)隔離法：對(duì)于B，不帶電時(shí)受重力和下細(xì)線(xiàn)的拉力，由平衡條件得：TB＝mg.帶電時(shí)受重力、下細(xì)線(xiàn)的拉力TB′和A對(duì)B的向下的排斥力F.由平衡條件得：TB′＝mg＋F′，即TB′＞mg.所以TB＜TB′.故A是正確的，B、C和D錯(cuò)誤．答案：A6．如圖所示是靜電除塵的示意圖．關(guān)于靜電除塵的原理，下列說(shuō)法不正確的是()A．除塵器圓筒的外壁A接高壓電源的正極，中間的金屬絲B接負(fù)極B．B附近的空氣分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離為電子和正離子C．正離子向A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被煙氣中的煤粉俘獲，使煤粉帶正電，吸附到A上，排出的煙就清潔了D．電子向A極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到A上，排出的煙就清潔了解析：除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng)，即圓筒的外壁A接高壓電源的正極，中間的金屬絲B接負(fù)極，故A正確；空氣被強(qiáng)電場(chǎng)電離為電子和正離子，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng)，故B正確；電子向A極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到A上，排出的煙就清潔了，故C錯(cuò)誤；D正確．答案：C7．如圖，A、B、C是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，O是A、B連線(xiàn)的中點(diǎn)．以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B連線(xiàn)為x軸，O、C連線(xiàn)為y軸，建立坐標(biāo)系．在A、B、C、O四個(gè)點(diǎn)分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等．則O處電荷受到電場(chǎng)力方向?yàn)?)A．沿y軸正方向B．沿y軸負(fù)方向C．沿x軸正方向D．沿x軸負(fù)方向解析：由于A、B兩點(diǎn)到O處的距離相等，故A、B點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零，C點(diǎn)的正電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向．以上可知，O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸負(fù)方向，在根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定，在O點(diǎn)放正電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相同，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B8．如圖所示，正點(diǎn)電荷Q、2Q分別置于M、N兩點(diǎn)，O點(diǎn)為MN連線(xiàn)的中點(diǎn)，點(diǎn)a為MO的中點(diǎn)，點(diǎn)b為ON的中點(diǎn)，點(diǎn)c、d在M、N中垂線(xiàn)上，關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)．下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．O點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)C．將電子沿直線(xiàn)從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電子先做正功后做負(fù)功D．將電子沿直線(xiàn)從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功后做正功解析：同種電荷的電場(chǎng)線(xiàn)是排斥狀的，沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，知O點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)．故B正確．設(shè)Ma＝L，aO＝r，則a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Ea＝keq\f(Q,L2)－keq\f(2Q,（2r＋L）2)，Eb＝keq\f(Q,（2r＋L）2)－keq\f(2Q,L2)，可見(jiàn)Ea≠Eb，故A錯(cuò)誤；電子受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反，所以將電子沿直線(xiàn)從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功后做正功，C錯(cuò)誤；對(duì)兩個(gè)電荷在中垂線(xiàn)上的場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行疊加，在Oc段方向斜向左上，在Od段方向斜向左下．所以電子所受的電場(chǎng)力在Oc段斜向右下，在Od段斜向右上，電場(chǎng)力跟速度的方向先是銳角后是鈍角，電場(chǎng)力對(duì)電子先做正功后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤．答案：B9．如圖所示的電路中，A、B是平行板電容器的兩金屬板．先將電鍵S閉合，等電路穩(wěn)定后將S斷開(kāi)，并將B板向下平移一小段距離，保持兩板間的某點(diǎn)P與A板的距離不變．則下列說(shuō)法不正確的是()A．電容器的電容變小B．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小變大C．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變D．P點(diǎn)電勢(shì)升高解析：根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)，當(dāng)B板向下平移一小段距離，間距d增大，其他條件不變，則導(dǎo)致電容變小，故A正確；根據(jù)E＝eq\f(U,d)與C＝eq\f(εrS,4πkd)相結(jié)合可得E＝eq\f(4πkQ,εrS)，由于電量不變，場(chǎng)強(qiáng)大小不變，故B錯(cuò)誤，C正確；B板接地，場(chǎng)強(qiáng)不變，所以P點(diǎn)與地間的電勢(shì)差增大，即P點(diǎn)電勢(shì)升高，故D正確．答案：B10．質(zhì)量為m的帶電小球在a點(diǎn)水平射入豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則正確的說(shuō)法是()A．小球帶負(fù)電B．小球在b點(diǎn)的加速度大于在a點(diǎn)的加速度C．小球的電勢(shì)能減小D．在相等的時(shí)間間隔內(nèi)重力做的功相等解析：物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，從圖中可得小球受到的合力豎直向上，因?yàn)樾∏蚴艿街亓碗妶?chǎng)力作用，合力向上，所以電場(chǎng)力一定向上，因?yàn)殡妶?chǎng)方向豎直向上，所以小球帶正電，A錯(cuò)誤；因?yàn)槭莿驈?qiáng)電場(chǎng)，所以電場(chǎng)力恒定不變，而重力也是恒定不變，所以合力恒定不變，故加速度恒定不變，B錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C正確；因?yàn)樾∏蛟谪Q直方向上做加速運(yùn)動(dòng)，所以在相等時(shí)間內(nèi)走過(guò)的位移不同，故重力做功不同，D錯(cuò)誤．答案：C二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對(duì)得6分，少選得3分，選錯(cuò)、多選或不選得0分．)11．如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩小球，分別帶電荷量q1和q2，用同等長(zhǎng)度的絕緣線(xiàn)懸于同一點(diǎn)，由于靜電斥力使兩懸線(xiàn)與豎直方向張開(kāi)相同的角度，則()A．q1不一定等于q2B．m1必等于m2\f(q1,m1)必等于eq\f(q2,m2)D．必須同時(shí)滿(mǎn)足q1＝q2和m1＝m2解析：依據(jù)題意對(duì)兩個(gè)帶電小球受力分析如圖，據(jù)平衡條件得：F＝m1gtanθ，F(xiàn)＝m2gtanθ，所以有m1＝m2.答案：AB12．如圖所示，圖中實(shí)線(xiàn)是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)．若粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用．根據(jù)此圖作出的下列判斷中錯(cuò)誤的是()A．帶電粒子帶正電B．粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向沿電場(chǎng)線(xiàn)向左C．粒子在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度D．a(chǎn)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度解析：由電場(chǎng)線(xiàn)的形狀可判定產(chǎn)生電場(chǎng)的源電荷在電場(chǎng)線(xiàn)左側(cè)，因做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，可知粒子在a、b點(diǎn)受力沿電場(chǎng)線(xiàn)向左，無(wú)論從a向b，還是從b向a，粒子在a點(diǎn)速度大于b點(diǎn)速度，由電場(chǎng)線(xiàn)的分布情況可得Ea>Eb.答案：AD13.如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)一端拴一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的小球，另一端固定在O點(diǎn)；把小球拉到使細(xì)線(xiàn)水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到細(xì)線(xiàn)與水平成θ＝60°的位置B時(shí)速度為零．以下說(shuō)法正確的是()A．小球重力與電場(chǎng)力的關(guān)系是Eq＝mgB．小球重力與電場(chǎng)力的關(guān)系是Eq＝eq\r(3)mgC．球在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線(xiàn)拉力為T(mén)＝eq\r(3)mgD．球在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線(xiàn)拉力為T(mén)＝eq\f(2\r(3),3)mg解析：根據(jù)動(dòng)能定理，得mgLsinθ－qEL(1－cosθ)＝0，解得qE＝eq\r(3)mg，故A錯(cuò)誤，B正確；小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，則沿細(xì)線(xiàn)方向合力為零，此時(shí)對(duì)小球受力分析，可知T＝qEcos60°＋mgsin60°，故細(xì)線(xiàn)拉力T＝eq\r(3)mg，故C正確，D錯(cuò)誤．答案：BC14．如圖，水平線(xiàn)上的O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷，圖中畫(huà)出電荷周?chē)鷮?duì)稱(chēng)分布的幾條電場(chǎng)線(xiàn)．以水平線(xiàn)上的某點(diǎn)O′為圓心畫(huà)一個(gè)圓，與電場(chǎng)線(xiàn)分別相交于a、b、c、d、e，下列說(shuō)法正確的是()A．b、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)C．b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差D．電子沿圓周由d到b，電場(chǎng)力做正功解析：由圖看出，b、e兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，而電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，所以b、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故A正確．根據(jù)順著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)逐漸降低可知，離點(diǎn)電荷O越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，故a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)．故B正確．根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差與e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差都等于零，故C正確．d點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，由Ep＝qφ＝－eφ，則知電子在d點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，根據(jù)功能關(guān)系可知，電子沿圓周由d到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤．答案：ABC三、非選擇題(共4小題，共46分)15．(10分)如圖所示，光滑斜面傾角為37°，將質(zhì)量為m、電荷量為q的一帶有正電的小物塊，置于斜面上．當(dāng)沿水平方向加有如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，帶電小物塊恰好靜止在斜面上．重力加速度g已知，sin37°＝，cos37°＝.(1)該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度有多大？(2)若電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，小物塊沿斜面下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的速度有多大？解析：(1)物塊靜止于斜面上，由平衡條件，得Eq＝mgtan37°，解得E＝eq\f(mgtan37°,q)＝eq\f(3mg,4q).(2)當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)時(shí)，小物塊所受的合外力F合＝mgsin37°－eq\f(1,2)qEcos37°＝又F合＝ma，解得a＝3m/s2，方向沿斜面向下由動(dòng)能定理，得F合L＝eq\f(1,2)mv2－0，代入解得v＝eq\f(\r(15gl),5).答案：(1)eq\f(3mg,4q)(2)eq\f(\r(15gl),5)16．(12分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q，套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2eq\r(gR).(1)求小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；(3)若以C點(diǎn)為參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn))，試確定A點(diǎn)的電勢(shì)．解析：(1)由幾何關(guān)系，可得BC的豎直高度hBC＝eq\f(3,2)R，因B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故小球從B到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零，對(duì)小球從B到C過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有mgeq\f(3,2)R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，解得vC＝eq\r(7gR).(2)對(duì)小球從A到B過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有mgeq\f(3,2)R＋WAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，解得WAB＝eq\f(1,2)mgR；所以UAB＝eq\f(WAB,－q)＝－eq\f(mgR,2q).(3)因φB＝φC，故UAB＝UAC＝－eq\f(mgR,2q)，又UAC＝φA－φC，φC＝0，因此φA＝φC＋UAC＝－eq\f(mgR,2q).答案：(1)vC＝eq\r(7gR)(2)－eq\f(mgR,2q)(3)－eq\f(mgR,2q)17．(12分)如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電量為e的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：(1)電子通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度；(3)電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動(dòng)能和速度方向．解析：(1)由動(dòng)能定理：eU0＝eq\f(mveq\o\al(2,0),2)得v0＝eq\r(\f(2eU0,m)).(2)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)板長(zhǎng)為L(zhǎng)，L＝v0t，y＝eq\f(d,2)＝eq\f(at2,2)，a＝eq