高三物理單元電場(chǎng)檢測(cè)題及答案

10/10高三物理單元電場(chǎng)檢測(cè)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(yùn)動(dòng)規(guī)律及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法的自然科學(xué)。小編準(zhǔn)備了高三物理單元電場(chǎng)檢測(cè)題及答案,具體請(qǐng)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(shí)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(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)得5分,選不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分。1.兩個(gè)完全相同的金屬小球,分別帶有+3Q和-Q的電荷量,當(dāng)它們相距r時(shí),它們之間的庫(kù)侖力是F.假設(shè)把它們接觸后分開(kāi),再置于相距r/3的兩點(diǎn)(此時(shí)兩帶電小球仍可視為點(diǎn)電荷),那么它們的庫(kù)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(qiáng)電場(chǎng)中,一絕緣細(xì)線(xiàn)的一端固定在O點(diǎn),另一端系一帶正電的小球,小球在只受重力、電場(chǎng)力、繩子的拉力作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球所受的電場(chǎng)力大小等于重力大小.比擬a、b、c、d這四點(diǎn),小球()A.在最高點(diǎn)a處的動(dòng)能最小B.在最低點(diǎn)c處的機(jī)械能最小C.在水平直徑右端b處的機(jī)械能最大D.在水平直徑左端d處的機(jī)械能最大3.一負(fù)電荷受電場(chǎng)力作用,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),在此過(guò)程中該電荷做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),那么A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB及該電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)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(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)均為.靜電力常量為k.如果解鎖使它們開(kāi)始運(yùn)動(dòng),那么當(dāng)加速度為零時(shí),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(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷M、N,分別固定在A、B兩點(diǎn),O為AB連線(xiàn)的中點(diǎn),C、D在AB的垂直平分線(xiàn)上.在C點(diǎn)處?kù)o止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球P(不改變?cè)瓉?lái)電場(chǎng)的分布),此后P在C點(diǎn)和D點(diǎn)之間來(lái)回運(yùn)動(dòng),那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.假設(shè)小球P在經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)電荷量突然減小,那么它將會(huì)運(yùn)動(dòng)到連線(xiàn)上的CD段之外B.假設(shè)小球P的電荷量在經(jīng)過(guò)CO之間某處減小,那么它將會(huì)運(yùn)動(dòng)到連線(xiàn)上的CD段之外C.假設(shè)小球P在經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí),點(diǎn)電荷M、N的電荷量同時(shí)等量增大,那么它將會(huì)運(yùn)動(dòng)到連線(xiàn)上的CD段之外D.假設(shè)小球P在經(jīng)過(guò)CO之間某處時(shí),點(diǎn)電荷M、N的電荷量同時(shí)等量增大,那么它以后不可能再運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)或D點(diǎn)6.如圖,a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),它們正好是一個(gè)梯形的四個(gè)頂點(diǎn).電場(chǎng)線(xiàn)與梯形所在的平面平行.ab平行cd,且ab邊長(zhǎng)為cd邊長(zhǎng)的一半,a點(diǎn)的電勢(shì)是3V,b點(diǎn)的電勢(shì)是5V,c點(diǎn)的電勢(shì)是7V.由此可知,d點(diǎn)的電勢(shì)為()A.1VB.2VC.3VD.4V7.一個(gè)平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地,兩極板間有一正電荷(電荷量少)固定在P點(diǎn),如下圖.以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),U表示電容器兩極板間的電壓,W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能.假設(shè)保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線(xiàn)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(jì)重力)都沿平行板電容器兩板中線(xiàn)OO方向垂直于電場(chǎng)線(xiàn)射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),且都能射出電場(chǎng),射出后都打在同一個(gè)熒光屏上,使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn).假設(shè)微粒打到熒光屏的先后不能分辨,那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.假設(shè)它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度相等,那么在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)B.假設(shè)它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等,那么在熒光屏上將出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)C.假設(shè)它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等,那么在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)D.假設(shè)它們是經(jīng)同一個(gè)加速電場(chǎng)由靜止加速后射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的,那么在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)9.如下圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)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(guò)程中,以下判斷正確的選項(xiàng)是()A.小球的動(dòng)能增加B.小球的電勢(shì)能增加C.所用的時(shí)間為v0/gD.到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),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(yùn)動(dòng),O端有一與軌道垂直的固定墻,軌道處在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿Ox軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小物體以初速度v0從x0點(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)題：此題共2小題,共12分。把答案填在題中的橫線(xiàn)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(tái)上飛出.在高臺(tái)邊緣的右側(cè)足夠大空間中存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),小金屬塊A所受電場(chǎng)力大小為其重力的2倍.那么金屬塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距高臺(tái)邊緣的最大水平距離為_(kāi)_______,金屬塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最小速度為_(kāi)_______.12.(6分)如下圖,虛線(xiàn)是在某實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)際繪出的某一平面靜電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線(xiàn),假設(shè)帶電粒子從a點(diǎn)射入電場(chǎng)后,僅在靜電力作用下恰能沿圖中實(shí)線(xiàn)運(yùn)動(dòng),b點(diǎn)是其運(yùn)動(dòng)軌跡上的另一點(diǎn),用Ea、、va、Eb、、vb分別表示a點(diǎn)和b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)和粒子的速率,那么Ea_____________Eb、____________、va____________vb(三個(gè)空均選填大于、小于或不能比擬)三、計(jì)算題：此題共3小題,共38分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。13.(10分)如下圖,一光滑斜面的直角點(diǎn)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(diǎn)B處,斜面長(zhǎng)為L(zhǎng),現(xiàn)把上部小球從B點(diǎn)由靜止自由釋放,球能沿斜面從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到斜面底端C處,求：(1)小球從B處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)D處時(shí)的速度;(2)小球運(yùn)動(dòng)到斜面底端C處時(shí),球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?14.(13分)在場(chǎng)強(qiáng)為E=100V/m的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)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(gè)小的放射源放在一端開(kāi)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(gè)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(jì)粒子重力,求：(1)粒子下落過(guò)程中電場(chǎng)力做的功;(2)粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能;(3)計(jì)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(duì)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(qiáng)電場(chǎng);AB是一根長(zhǎng)為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細(xì)桿,桿上等間距地固定著四個(gè)(1、2、3、4)完全相同的帶電荷小球,每個(gè)小球帶電量為q、質(zhì)量為m、相鄰小球間的距離為L(zhǎng),第1個(gè)小球置于O孔處.將AB桿由靜止釋放,觀(guān)察發(fā)現(xiàn),從第2個(gè)小球剛進(jìn)入電場(chǎng)到第3個(gè)小球剛要離開(kāi)電場(chǎng),AB桿一直做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(chǎng)強(qiáng)度E;(2)第4個(gè)小球剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)AB桿的速度;(3)從第2個(gè)小球剛進(jìn)入電場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí),到第4個(gè)小球剛離開(kāi)電場(chǎng)所用的時(shí)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(kù)侖力F=kQ2r/32,那么F=3F,故C項(xiàng)對(duì).2.C解析：由題意知,小球所受的重力與電場(chǎng)力的合力沿bOc的角平分線(xiàn)方向,故小球在a、d兩點(diǎn)動(dòng)能相等,a、d中點(diǎn)處的動(dòng)能最小;小球在運(yùn)動(dòng)中,電勢(shì)能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化,總能量守恒,故在d點(diǎn)機(jī)械能最小、b點(diǎn)機(jī)械能最大.3.AD解析：負(fù)電荷在電場(chǎng)中做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可知它所受電場(chǎng)力不變,因此A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同,A項(xiàng)對(duì);負(fù)電荷速度不斷增大,即動(dòng)能增大,可知電場(chǎng)力對(duì)其做正功,故負(fù)電荷的電勢(shì)能減小,即EpAEpB,D項(xiàng)正確.4.A解析：加速度為零時(shí),其受到的庫(kù)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(guò)C點(diǎn)時(shí)電荷量突然減小,電場(chǎng)力做功減小,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知,它不會(huì)運(yùn)動(dòng)到CD之外,A項(xiàng)錯(cuò)誤;假設(shè)小球P經(jīng)過(guò)CO之間時(shí)電荷量減小,根據(jù)動(dòng)能定理可知,它向D點(diǎn)方向運(yùn)動(dòng)的位移更大,B項(xiàng)正確;假設(shè)點(diǎn)電荷M、N電荷量同時(shí)等量增大,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性判斷C項(xiàng)錯(cuò)誤;假設(shè)小球P經(jīng)過(guò)CO之間某處時(shí),點(diǎn)電荷M、N電荷量等量增大,小球P從C點(diǎn)到O點(diǎn)電場(chǎng)力做的正功小于小球P從O點(diǎn)到D點(diǎn)電場(chǎng)力做的負(fù)功,所以不會(huì)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),反之也不會(huì)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),所以D項(xiàng)正確.6.C解析：cd的中點(diǎn)為e,ab與ce平行且相等,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,Uba=Uce=5V-3V=2V,而de與ce在同一直線(xiàn)上且相等,那么Uce=Ued=2V,d點(diǎn)電勢(shì)應(yīng)為3V.7.AC解析：平行板電容器與電源斷開(kāi)后電荷量保持恒定,由EQS知,它們之間的場(chǎng)強(qiáng)不變,極板間的電壓U=Ed變小,正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)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(duì)象,微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移為：y=12qU2L2dmv20=qU2L24dEk=qmU2L22dp2=U2L24dU1.通過(guò)判定C、D兩項(xiàng)正確.9.C解析：小球在由拋出點(diǎn)到最大高度的過(guò)程中,除重力之外,電場(chǎng)力要做正功,但是電場(chǎng)力做正功不一定大于重力所做的負(fù)功,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;因電場(chǎng)力做正功,小球的電勢(shì)能減小,B項(xiàng)也錯(cuò)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(diǎn)所用的時(shí)間t=v0/g,C項(xiàng)正確;到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),豎直分速度為零,但水平分速度不為零,并且最高點(diǎn)加速度為重力加速度g與電場(chǎng)力引起的加速度a的矢量和,大于g,由此可判斷D項(xiàng)不正確.10.A解析：由于f11.(6分)解析：分析可知,金屬塊A離開(kāi)高臺(tái)后,在水平方向做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),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(dāng)vy=25v0時(shí),合速度最小等于55v0.答案：v204g5v0512.(6分)因?yàn)榈葎?shì)線(xiàn)越密處的場(chǎng)強(qiáng)越大,Ea大于Eb;由曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,帶電粒子所受電場(chǎng)力必指向軌跡內(nèi)側(cè),且垂直于等勢(shì)面,故粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)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(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)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(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí),由于AD=AB,所以有電勢(shì)B,即UDB=B=0①那么由動(dòng)能定理得：mgL2sin30=12mv2D-0②聯(lián)立①②解得：vD=gL2.③(2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),對(duì)小球受力分析如下圖,那么由平衡條件得：N+F庫(kù)sin30=mgcos30④由庫(kù)侖定律得：F庫(kù)=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(guò)程中電場(chǎng)力做的功W=Eqh=10010-120.8J=810-11J.(2)粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅有電場(chǎng)力做功,由動(dòng)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(gè)圓.設(shè)此圓的半徑為r,只有當(dāng)粒子的初速度與電場(chǎng)的方向垂直時(shí)粒子落在該圓的邊緣上,由運(yùn)動(dòng)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(gè)小球處于電場(chǎng)中時(shí),2qE=4mg解得E=2mgq.(2)設(shè)第4個(gè)小球剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí),桿的運(yùn)動(dòng)速度為v,對(duì)整個(gè)桿及整個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理：4mg5L-4qE2L=124mv2解得v=2gL.(3)設(shè)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v1,對(duì)第1個(gè)小球剛進(jìn)入電場(chǎng)到第3個(gè)小球剛要進(jìn)入電場(chǎng)這個(gè)過(guò)程,應(yīng)用動(dòng)能定理得4mg2L-qE(L+2L)=124mv21解得v1