高中物理綜合評估檢測卷一靜電場新人教版選修3-1

綜合評估檢測卷(一)靜電場一、選擇題(本大題共12小題，每小題5分，共60分．每小題至少一個答案正確)1.圖中，實線和虛線分別表示等量異種點電荷的電場線和等勢線，則下列有關(guān)P、Q兩點的相關(guān)說法中正確的是()A．兩點的場強(qiáng)等大、反向B．P點電場更強(qiáng)C．兩點電勢一樣高D．Q點的電勢較低答案：C2．如圖所示，讓平行板電容器帶電后，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，若不改變A、B兩極板帶的電荷量而減小兩極板間的距離，同時在兩極板間插入電介質(zhì)，那么靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度()A．一定增大B．一定減小C．一定不變D．可能不變解析：極板帶的電荷量Q不變，當(dāng)減小兩極板間距離，同時插入電介質(zhì)，則電容C一定增大．由U＝eq\f(Q,C)可知兩極板間電壓U一定減小，靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角也一定減小，選項B正確．答案：B3.如圖所示中帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在該直線上有a、b兩點，用Ea、Eb分別表示a、b兩點的場強(qiáng)大小，則()A．a(chǎn)、b兩點場強(qiáng)方向相同B．電場線從a指向b，所以Ea＞EbC．電場線是直線，所以Ea＝EbD．不知a、b附近的電場線分布，Ea、Eb大小不能確定解析：由于電場線上每一點的切線方向跟該點的場強(qiáng)方向一致，而該電場線是直線，故A正確．電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，只有一條電場線時，則應(yīng)討論如下：若此電場線為正點電荷電場中的，則有Ea＞Eb；若此電場線為負(fù)點電荷電場中的，則有Ea＜Eb；若此電場線是勻強(qiáng)電場中的，則有Ea＝Eb；若此電場線是等量異種點電荷電場中那一條直的電場線，則Ea和Eb的關(guān)系不能確定．故正確選項為A、D.答案：AD4.如圖所示，三個等勢面上有a、b、c、d四點，若將一正電荷由c經(jīng)a移到d，電場力做正功W1，若由c經(jīng)b移到d，電場力做正功W2，則()A．W1>W2φ1>φ2B．W1<W2φ1<φ2C．W1＝W2φ1<φ2D．W1＝W2φ1>φ2解析：由W＝Uq可知W1＝W2.由Wcd＝Ucd·q，Wcd>0，q>0，可知Ucd>0.故φ1>φ2>φ3，D正確．答案：D5.右圖為一勻強(qiáng)電場，某帶電粒子從A點運動到B點，在這一運動過程中克服重力做的功為2.0J，靜電力做的功為1.5J．下列說法正確的是()A．粒子帶負(fù)電B．粒子在A點的電勢能比在B點少1.5JC．粒子在A點的動能比在B點少0.5JD．粒子在A點的機(jī)械能比在B點少1.5J解析：本題考查電荷在電場中的運動，從粒子運動的軌跡判斷粒子帶正電，A項錯誤；答案：BC10.如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡．M和N是軌跡上的兩點，其中M點在軌跡的最右點．不計重力，下列表述正確的是()A．粒子在M點的速率最大B．粒子所受電場力沿電場方向C．粒子在電場中的加速度不變D．粒子在電場中的電勢能始終在增加解析：粒子接近M點過程中電場力做負(fù)功，離開M點的過程中電場力做正功，所以在M點粒子的速率應(yīng)該最小，A、B錯誤；粒子在勻強(qiáng)電場中運動，所受電場力不變，加速度不變，C正確；因為動能先減少后增加，所以電勢能先增加后減少，D錯誤．答案：C11.一電子在電場中由a點運動到b點的軌跡如圖中實線所示．圖中一組平行虛線是等勢面，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)點的電勢比b點低B．電子在a點的加速度方向向右C．電子從a點到b點動能減小D．電子從a點到b點電勢能減小解析：由于等勢面是均勻平行直線，電場為勻強(qiáng)電場，又由于電子的運動軌跡向右彎曲，電場線一定與等勢面垂直，故電場力方向豎直向下，而電子帶負(fù)電，所以電場線方向一定是豎直向上，沿電場線方向電勢降低，故a點電勢比b點高，選項A錯誤；由于電子所受電場力向下，加速度方向向下，選項B錯誤；由于位移方向向右上方，電場力豎直向下，夾角大于90°，所以電場力做負(fù)功，電勢能增加，動能減少，故選項C對、D錯．答案：C12.如圖所示，a、b和c分別表示點電荷的電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為6V、4V和1.5V．一質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)從等勢面a上某處由靜止釋放，僅受電場力作用而運動，已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v，則對質(zhì)子的運動有下列判斷，其中正確的是()A．質(zhì)子從a等勢面運動到c等勢面電勢能增加4.5eVB．質(zhì)子從a等勢面運動到c等勢面動能減少4.5eVC．質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為2.25vD．質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為1.5v解析：質(zhì)子由高等勢面向低等勢面運動，電勢能減少，動能增加，A、B都錯；質(zhì)子從等勢面a到等勢面b，由動能定理得eq\f(1,2)mv2＝2eV，質(zhì)子從等勢面a到等勢面c，由動能定理得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,c)＝4.5eV，解得vc＝1.5v，故正確答案為D.答案：D二、計算題(本大題共4小題，共40分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13．(8分)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為40N/C，在同一條電場線上有A、B兩點，把質(zhì)量為2×10－9kg、帶電荷量為－2×10－9C的微粒從A點移到B點，靜電力做了1.5×10－7J的正功．求：(1)A、B兩點間的電勢差UAB；(2)A、B兩點間的距離；(3)若微粒在A點具有與電場線同向的速度為10m/s，在只有靜電力作用的情況下，求經(jīng)過B點的速度．解析：(1)WAB＝UAB·qUAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(1.5×10－7,－2×10－9)V＝－75V(2)由題意知：場強(qiáng)方向由B→A，故UBA＝E·d得d＝eq\f(UBA,E)＝eq\f(75,40)m＝1.875m(3)由動能定理有WAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mvA′2解得vB＝5eq\r(10)m/s，方向與電場線同向．答案：(1)－75V(2)1.875m(3)5eq\r(10)m/s，方向與電場線同向14．(10分)如圖所示，M、N為水平放置的互相平行的兩塊大金屬板，間距d＝35cm，兩板間電壓U＝3.5×104V．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝7.0×10－6kg、電荷量q＝6.0×10－10C的帶負(fù)電的油滴，由下板N正下方距N為h＝15cm的O處豎直上拋，經(jīng)N板中間的P孔進(jìn)入電場．欲使油滴到達(dá)上板Q點時速度恰為零，則油滴上拋的初速度v0為多大？(g取10m/s2)解析：(1)設(shè)N板電勢高，則油滴在M、N間運動時電場力做負(fù)功，全過程由動能定理得－mg(d＋h)－qU＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入數(shù)據(jù)解得v0＝4m/s(2)設(shè)M板電勢高，則油滴在M、N間運動時電場力做正功，由動能定理得－mg(d＋h)＋qU＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入數(shù)據(jù)解得v0＝2m/s答案：4m/s或2m/s15．(10分)如圖所示，ABCDF為一絕緣光滑軌道，豎直放置在水平向右的勻強(qiáng)電場中，AB與電場線平行，BCDF是與AB相切、半徑為R的圓形軌道．今有質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球在電場力作用下從A點由靜止開始沿軌道運動，小球經(jīng)過最高點D時對軌道的壓力恰好為零，則A點與圓軌道的最低點B間的電勢差為多大？解析：小球從A到D的過程中有兩個力做功，即重力和電場力做功，由動能定理得eq\f(1,2)mv2＝qUAD－mg2R小球在D點時重力提供向心力，由牛頓第二定律得mg＝meq\f(v2,R)聯(lián)立解得UAD＝eq\f(5mgR,2q)由于B、D兩點在同一等勢面上，則UAB＝UAD＝eq\f(5mgR,2q)答案：eq\f(5mgR,2q)16．(12分)一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電場加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場，如圖所示，若兩板間距d＝1.0cm，板長l＝5.0cm，要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？解析：設(shè)極板間電壓為U′時，電子能飛離平行板間的偏轉(zhuǎn)電場．加速過程中，由動能定理得eU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)①進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，電子在平行于