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2020年高中物理(人教选修3-1)课时作业:第1章--静电场--章末检测(A).docx

1、 章末检测(A)(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(51260分)1电荷从静止开头只在电场力作用下的运动(最初阶段的运动),则电荷()A总是从电势高的地方移到电势低的地方B总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方C总是从电势能大的地方移到电势能小的地方D总是从电势能小的地方移到电势能大的地方答案C2如图1所示,实线为方向未知的三条电场线,a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图中虚线所示,则()图1Aa确定带正电,b确定带负电Ba加速度减小,b加速度增大Ca电势能减小,b电势能增大Da和b的动能确定都增大答案BD解析由于不知道电场线的方

2、向,故无法推断粒子带电性质,A项错误;但可以推断左方场强大于右方的场强,故a加速度减小,b加速度增大,B项正确;电场力对两粒子均做正功,故电势能均减小,动能都增大,C项错误,D项正确3电场中有一点P,下列说法中正确的有()A若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B若P点没有摸索电荷,则P点场强为零CP点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大DP点的场强方向为放在该点的电荷所受电场力的方向答案C4. 如图2所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示下列结论正确的是()图2A带电粒子从a到b过程中动能渐渐减小B

3、负点电荷确定位于M点左侧C带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度答案CD解析本题考查电场力、电势能由粒子运动的轨迹可知,带电粒子受到的电场力向右,电场力对带电粒子做正功,带电粒子的电势能减小,动能渐渐增大,负电荷确定在N侧,带电粒子在a点受到的电场力小于b点的电场力,所以在a点的加速度小于在b点的加速度,C、D项正确5. 如图3中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的确定值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点,已

4、知O点电势高于c点电势若不计重力,则()图3AM带负电荷,N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零答案BD解析由O点电势高于c点电势知,场强方向垂直虚线向下,由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上,M粒子所受电场力方向向下,故M粒子带正电、N粒子带负电,A错误N粒子从O点运动到a点,电场力做正功M粒子从O点运动至c点电场力也做正功由于UaOUOc,且M、N粒子质量相等,电荷的确定值相等,由动能定理易知B正确因O点电势低于a点电势,且N粒子带负电,故N粒子运动中电势能削减,电

5、场力做正功,C错误O、b两点位于同一等势线上,D正确6. 如图4所示是两个等量异种点电荷,四周有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等两条虚线相互垂直且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是()图4A1、3两点电场强度相同B5、6两点电场强度相同C4、5两点电势相同D1、3两点电势相同答案ABC解析两个等量异种点电荷的中垂线是等势线,所以2、4、5、6的电势相等,C正确;顺着电场线的方向电势降低,1、3电势不相等,D错误;1、2之间距离与2、3之间距离相等,由场强的矢量合成可以知道1、3两点电场强度相同,A正确;2、5之间

6、距离与2、6之间距离相等,由场强的矢量合成得5、6两点电场强度相同,B正确7. 如图5所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成60角,b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成30角关于a、b两点场强Ea、Eb及电势a、b的关系,正确的是 ()图5AEa3Eb,ab BEa3Eb,abCEa,ab DEaEb,ab答案B解析点电荷所形成的电场强度为Ek,又由题图可知ratan 60rb,所以Ea3Eb.点电荷所形成的等势面是以点电荷为球心的球面,从a、b两点的场强方向可知此点电荷为负电荷,所以aECx,EOx0,故A对,C错依据电场中沿着电场

7、线的方向电势渐渐降低可知EBx沿x轴负方向,B项错负电荷在正x轴上受电场力沿x轴负向,在负x轴上受电场力沿x轴正向,故可推断负电荷从B移到C的过程中,电场力先做正功后做负功,D项正确11. 如图9所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点,则()图9A粒子受电场力的方向确定由M指向NB粒子在M点的速度确定比在N点的大C粒子在M点的电势能确定比在N点的大D电场中M点的电势确定高于N点的电势答案B解析两平行金属板间的电场为匀强电场带电粒子先向下运动

8、又折回说明粒子先向下做匀减速运动,折回后向上做匀加速运动整个过程具有对称性,由此可知B项正确12. 如图10所示,三个质量相同,带电荷量分别为q、q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最终从两板间穿过,轨迹如图所示,则在穿过极板的过程中()图10A电场力对液滴a、b做的功相同B三者动能的增量相同C液滴a电势能的增加量等于液滴b电势能的减小量D重力对三者做的功相同答案AD解析此题考查带电粒子在电场中的受力运动及能量变化规律,因a、b带电荷量相等,所以穿过两板时电场力做功相同,电势能增加量相同,A对,C错;c不带电,不受电场力作用,由动能定理,三者动能增量不同,B错;a、b

9、、c三者穿出电场时,由WGmgh知,重力对三者做功相同,D对二、计算题(1010101040分)13. 如图11所示,P、Q两金属板间的电势差为50 V,板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d10 cm,其中Q板接地,两板间的A点距P板4 cm,求:图11 (1)P板及A点的电势(2)保持两板间的电势差不变,将Q板向左平移5 cm,则A点的电势将变为多少?答案(1)50 V30 V(2)10 V解析(1)UPQPQ50 V,Ad10.06 V30 V因Q板接地,故P点电势P50 V.(2)Ad20.01 V10 V.14. 在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上

10、A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m已知放在A、B两点的摸索电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟摸索电荷所带电荷量大小的关系如图12所示中的直线A、B所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电求:图12(1)B点的电场强度的大小和方向;(2)试推断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标答案(1)2.5 N/C沿x轴的负方向(2)负电2.6 m解析(1)由题图可得B点电场强度的大小EB2.5 N/C.因B点的摸索电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴的负方向(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,故点电荷Q位于A、B两

11、点之间,带负电设点电荷Q的坐标为x,则EAk,EBk.由题图可得EA40 N/C,解得x2.6 m.15. 如图13所示,带负电的小球静止在水平位置的平行板电容器两板间,距下板0.8 cm,两板间的电势差为300 V假如两板间电势差减小到60 V,则带电小球运动到极板上需多长时间?图13答案4.5102 s解析取带电小球为争辩对象,设它带电荷量为q,则带电小球受重力mg和电场力qE的作用当U1300 V时,小球平衡:mgq当U260 V时,带电小球向下极板做匀加速直线运动:mgqma又hat2由得:t s4.5102 s16. 如图14所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,板距d0.04 m,

12、两板间的电压U400 V,板间有一匀强电场在A、B两板上端连线的中点Q的正上方,距Q为h1.25 m的P点处有一带正电的小球,已知小球的质量m5106 kg,电荷量q5108 C设A、B板足够长,g取10 m/s2.试求:图14(1)带正电的小球从P点开头由静止下落,经多长时间和金属板相碰;(2)相碰时,离金属板上端的距离多大答案(1)0.52 s(2)0.102 m解析(1)设小球从P到Q需时间t1,由hgt得t1 s0.5 s,小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度a,由力的独立作用原理,可以求出小球在电场中的运动时间t2.应有qEma,E,at,以上三式联立,得t2d0.04 s0.02 s,运动总时间tt1t20.5 s0.02 s0.52 s.(2)小球由P点开头在竖直方向上始终做自由落体运动,在时间t内的位移为ygt210(0.52)2 m1.352 m. 相碰时,与金属板上端的距离为syh1.352 m1.25 m0.102 m.

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