单元综合测评1.doc

单元综合测评一
第一章　静电场
(时间：90分钟　满分：100分)
温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．
第Ⅰ卷(选择题，共52分)
一、选择题(本大题共13小题，每小题4分，共52分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)
1．(2013·湖南师大附中高二期中)下列各量中，与检验电荷无关的物理量是(　　)
A．电场力F　　　　　　 B．电场强度E
C．电势差U D．电场力做的功W
解析：电场力F＝qE，与检验电荷有关，故A项错；电场强度E、电势差U与检验电荷无关，故BC对；电场力做功W＝qU，与检验电荷有关，故D项错．
答案：BC
2．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是(　　)
A．该电场是匀强电场
B．a点的电场强度比b点的大
C．b点的电场强度比a点的大
D．正电荷在a、b两点受力方向相同
解析：由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，选项A错误；a点电场线比b点电场线密，故a点的电场强度比b点的大，选项B正确；正电荷在a、b两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，选项D错误．
答案：B
3．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是(　　)
A．电场强度大的地方，电势一定高
B．电场强度不变，电势也不变
C．电场强度为零处，电势一定为零
D．电场强度的方向是电势降低最快的方向
解析：电场强度是描述静电力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势高低没有必然关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A、B、C错误，选项D正确．
答案：D
4．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则(　　)
A．该电荷电势能一定减少 B．该电荷电势能一定增加
C．b点的电势一定比a点高 D．b点的电势一定比a点低
解析：正电荷从a点移到b点，电场力做负功，正电荷电势能增加，电势升高，φb>φa，故选项B、C正确，A、D项错误．
答案：BC
5．(2013·焦作市高二期末)如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上两点．下列说法正确的是(　　)

A．M点电势一定高于N点电势
B．M点场强一定大于N点场强
C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功
解析：沿电场线方向，电势降低，所以M点电势比N点电势高，A项对；N点电场线密，则场强大，故B项错；M点电势高，正电荷在M点的电势能大，故C项对；电子在N点电势能大，将电子从M点移到N点，电场力做负功，故D项错．
答案：AC
6.如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，φa表示a点的电势，F表示点电荷受到的静电力，现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则(　　)

A．φa变大，F变大 B．φa变大，F变小
C．φa不变，F不变 D．φa不变，F变小
解析：从题意可知在使B板下移的过程中，电容器两端的电压不变，当板间距离增大时，由E＝可知板间场强E减小，故电荷受到的静电力减小，又因为UaA＝EdaA，所以UaA减小则UaB增大，由UaB＝φa－0可知，φa增大，故选项B正确．
答案：B
7．中子内有一个电荷量为＋e的上夸克和两个电荷量为－e的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，如图所示．在下图给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是(　　)

解析：电荷量为＋e的上夸克受另两个下夸克的吸引力，合力的方向一定竖直向下．对其中一个下夸克，受力如右图所示，由于F1的水平分力与F2大小相等，方向相反，故F1与F2的合力竖直向上．

答案：B
8.(2013·临汾高二检测)一带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图所示，如果带电粒子只受电场力作用从a到b运动，下列说法正确的是(　　)
A．粒子带正电
B．粒子带负电
C．粒子所受电场力是恒定的
D．带电粒子做匀变速运动
解析：由于粒子运动轨迹越来越向上弯曲，可判断它受力方向为竖直向上，所以粒子应带负电，故A错B对．又由于该电场是匀强电场，粒子仅受电场力作用，则粒子所受电场力恒定，做匀变速曲线运动，故C、D均对．
答案：BCD
9．静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点．若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷为(　　)
A. B.
C. D.
解析：由电势差公式以及动能定理：W＝qUab＝q(φa－φb)＝m(v－v)，可得比荷为＝.
答案：C
10．(2013·遵义高二检测)在静电场中，下列说法正确的是(　　)
A．沿着电场线方向，电势一定越来越低
B．电场强度为零的点，电势一定为零
C．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同
D．只在电场力作用下，正电荷一定从高电势的地方向低电势的地方移动
解析：沿着电场线方向，电势一定越来越低，且电势沿电场线方向降低得最快，A对；电场强度的大小与电势的高低无必然关系，电场强度为零的点，电势不一定为零，电场强度相同的地方，电势不一定相同，B、C错；电荷的运动方向除了与电场力方向有关外，还与它的初速度方向有关，D错．
答案：A
11．(2013·玉溪高二检测)在真空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有(　　)

A．电势能逐渐减小 B．电势能逐渐增大
C．q3受到的电场力逐渐减小 D．q3受到的电场力逐渐增大
解析：中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A对，B错；中垂线上由C到D，电场强度先变大后变小，q3受到的电场力先变大后变小，C、D错．
答案：A
12．(2012·高考福建理综)如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1，q2分别置于A，B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1，q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是(　　)

A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场强度相等
C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
解析：q1，q2向无穷远运动过程克服电场力做功，故点电荷Q为负电荷，由负电荷的电场线和等势面可判断AB错误；设两电荷移动到无穷远的过程中，克服电场力做功为W，则－W＝q1UA0＝q2UB0，UA0，UB0为负值，且|UA0|＞|UB0|，故q1＜q2，C正确；无穷远电势为零，电荷移动到无穷远的过程中克服电场力做的功即是两电荷的电势能，q1在A点的电势能和q2在B点的电势能相等，D错误．
答案：C
13．(2012·高考新课标全国卷)如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子(　　)
A．所受重力与电场力平衡
B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐增加
D．做匀变速直线运动
解析：受力分析如图所示，重力与电场力的合力与速度方向相反，所以粒子做匀减速直线运动，动能减小，AC错误，D正确；因为电场力与速度方向夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能增加，B正确．
答案：BD
第Ⅱ卷(非选择题，共48分)
二、计算题(本大题共4小题，共48分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)
14．如图所示，A、B两个带电小球可以看成点电荷，用两等长绝缘细线悬挂起来，在水平方向的匀强电场中，A、B静止，且悬线都保持竖直，已知A、B相距3 cm，A的带电量为qA＝＋2.0×10－9 C．求：

(1)匀强电场的场强大小和方向；
(2)小球B的电量和电性；
(3)A、B连线中点处的场强大小和方向．
解析：(1)B所处位置合场强为零，
设匀强电场的场强为E
E＝EA＝＝2×104 N/C　方向向左
(2)A、B整体水平方向所受外力平衡，
则B带负电，电量qB＝qA＝2.0×10－9 C.
(3)在A、B连线中点处
EA′＝EB′＝＝8×104 N/C
合场强E合＝EA′＋EB′－E＝1.4×105 N/C　方向向右
答案：(1)2×104 N/C　方向向左
(2)2.0×10－9 C　带负电
(3)1.4×105 N/C　方向向右
15．如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q＝－2×10－10C的点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8×10－8J，再由B点移到C点，电荷克服电场力做功4.8×10－8J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向．
解析：把电荷从A点移到B点，由UAB＝得，
UAB＝ V＝－240 V.
即φA－φB＝φA＝－240 V.
把电荷从B点移到C点，UBC＝＝ V＝240 V.
即φB－φC＝－φC＝240 V，所以φC＝－240 V.
由于φA＝φC，所以A、C在同一个等势面上，根据场强方向垂直于等势面并且由高电势处指向低电势处，可得到该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方，如图所示．
答案：φA＝φC＝－240 V　方向垂直于AC连线指向左上方
16.如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：

(1)金属板AB的长度L；
(2)电子穿出电场时的动能．
解析：(1)电子在加速电场中加速，由动能定理可得eU0＝mv，电子在偏转电场中做类平抛运动，
在垂直电场方向上有L＝v0t，
在沿着电场方向上有＝·t2，

解以上三式可得L＝d .
(2)对于电子运动的全过程，根据动能定理可得Ek＝eU0＋eU.
答案：(1)d 　(2)e
17．(2012·高考全国卷)如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点．现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．

解析：设电容器电容为C.第一次充电后两极板之间的电压为U＝ ①
两极板之间电场的场强为
E＝ ②
式中d为两极板间的距离．
按题意，当小球偏转角θ1＝时，小球处于平衡状态．设小球质量为m，所带电荷量为q，则有
Tcosθ1＝mg ③
Tsinθ1＝qE ④
式中T为此时悬线的张力．
联立①②③④式得
tanθ1＝ ⑤
设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ，此时小球偏转角θ2＝，则
tanθ2＝ ⑥
联立⑤⑥式得
＝ ⑦
代入数据解得
ΔQ＝2Q
答案：2Q