高中物理粵教版1第一章電場 章末質(zhì)量評估(一)

章末質(zhì)量評估(一)一、單項選擇題(本題共10小題，每題3分，共30分．每小題中只有一個選項是正確的，選對得3分，錯選不選或多選均不得分．)1．以下說法正確的是()A．由E＝eq\f(F,q)可知電場中某點的電場強(qiáng)度E與F成正比B．由公式φ＝eq\f(Ep,q)可知電場中某點的電勢φ與q成反比C．由Uab＝Ed可知，勻強(qiáng)電場中的任意兩點a、b間的距離越大，則兩點間的電勢差也一定越大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差U無關(guān)解析：公式U＝Ed中的d是a、b兩點間的沿場強(qiáng)方向上的距離．答案：D2．關(guān)于電場強(qiáng)度、電勢和電勢能的說法中正確的是()A．在電場中，電勢高的地方，電荷在該點具有的電勢能就大B．在電場中，電勢高的地方，放在該點的電荷的電荷量越大，它所具有的電勢能也越大C．在電場中電勢高的點，電場強(qiáng)度一定大D．在負(fù)的點電荷所產(chǎn)生的電場中的任何一點上，正電荷所具有的電勢能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢能解析：電勢能由電荷和電場中的電勢共同決定，它們均有正、負(fù)，而且正大于負(fù)，故A、B均錯誤．電場強(qiáng)度和電勢沒有必然聯(lián)系，故C錯誤．負(fù)電荷形成的電場中無限遠(yuǎn)處為零勢能點，正電荷的電勢能為負(fù)值，負(fù)電荷的電勢能為正值，故D正確．答案：D3．一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．對此電容器充電后斷開電源．當(dāng)增加兩板間距時，電容器極板間()A．電場強(qiáng)度不變，電勢差變大B．電場強(qiáng)度不變，電勢差不變C．電場強(qiáng)度減小，電勢差不變D．電場強(qiáng)度減小，電勢差減小解析：平行板所帶電荷量Q、兩板間電壓U，有C＝eq\f(Q,U)、C＝eq\f(εrS,d)、兩板間勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝eq\f(U,d)，可得E＝eq\f(Q,εrS).電容器充電后斷開，電容器電荷量Q不變，則E不變．根據(jù)C＝eq\f(εrS,d)可知d增大、C減小，又根據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知U變大．答案：A4．在勻強(qiáng)電場中，同一條電場線上有A、B兩點，有兩個帶電粒子先后由靜止從A點出發(fā)并通過B點，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點運動到B點所用的時間之比為()A．1∶eq\r(2) \r(2)∶1C．1∶2 D．2∶1解析：帶電粒子做初速度為零的勻加速直線運動，則位移為：x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)t2，運動時間：t＝eq\r(\f(2mx,qE))，則有：eq\f(t1,t2)＝eq\f(\r(\f(2m1x,q1E)),\r(\f(2m2x,q2E)))＝eq\r(\f(q2m1,q1m2))＝eq\r(\f(1,4)×\f(2,1))＝eq\f(1,\r(2))；故選A.答案：A5．相距為L的A、B兩點分別固定帶等量異種電荷電荷量為Q，在AB連線中點處電場強(qiáng)度為()A．0 B．keq\f(Q,L2)，且指向－QC．2keq\f(Q,L2)，且指向－Q D．8keq\f(Q,L2)，且指向－Q解析：點電荷的場強(qiáng)公式是E＝keq\f(Q,r2)電場中某點的電場強(qiáng)度等于各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和．答案：D6．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)電場電離為電子和正離子C．正離子向A運動過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極運動過程中，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，顆粒向電源正極運動，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，顆粒向電源正極運動，故B正確；電子向A極運動過程中，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錯誤；D正確．答案：C7．如圖，A、B、C是等邊三角形的三個頂點，O是A、B連線的中點．以O(shè)為坐標(biāo)原點，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標(biāo)系．在A、B、C、O四個點分別固定一個正點電荷，電荷量相等．則O處電荷受到電場力方向為()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兩點到O處的距離相等，故A、B點的正點電荷在O點處產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零，C點的正電荷在O處產(chǎn)生的場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向．以上可知，O點的合場強(qiáng)方向沿y軸負(fù)方向，在根據(jù)場強(qiáng)方向的規(guī)定，在O點放正電荷所受電場力的方向與場強(qiáng)的方向相同，故B正確，A、C、D錯誤．答案：B8．如圖所示，正點電荷Q、2Q分別置于M、N兩點，O點為MN連線的中點，點a為MO的中點，點b為ON的中點，點c、d在M、N中垂線上，關(guān)于O點對稱．下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩點的電場強(qiáng)度相同B．O點的電勢高于c點的電勢C．將電子沿直線從a點移到b點，電場力對電子先做正功后做負(fù)功D．將電子沿直線從c點移到d點，電場力對電子先做負(fù)功后做正功解析：同種電荷的電場線是排斥狀的，沿電場線方向電勢逐漸降低，知O點的電勢高于c點的電勢．故B正確．設(shè)Ma＝L，aO＝r，則a點的電場強(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Ea≠Eb，故A錯誤；電子受到的電場力方向與電場方向相反，所以將電子沿直線從a點移到b點，電場力對電子先做負(fù)功后做正功，C錯誤；對兩個電荷在中垂線上的場強(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力在Oc段斜向右下，在Od段斜向右上，電場力跟速度的方向先是銳角后是鈍角，電場力對電子先做正功后做負(fù)功，故D錯誤．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，并將B板向下平移一小段距離，保持兩板間的某點P與A板的距離不變．則下列說法不正確的是()A．電容器的電容變小B．電容器內(nèi)部電場強(qiáng)度大小變大C．電容器內(nèi)部電場強(qiáng)度大小不變D．P點電勢升高解析：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，場強(qiáng)大小不變，故B錯誤，C正確；B板接地，場強(qiáng)不變，所以P點與地間的電勢差增大，即P點電勢升高，故D正確．答案：B10．質(zhì)量為m的帶電小球在a點水平射入豎直向上的勻強(qiáng)電場中，運動軌跡如圖所示，則正確的說法是()A．小球帶負(fù)電B．小球在b點的加速度大于在a點的加速度C．小球的電勢能減小D．在相等的時間間隔內(nèi)重力做的功相等解析：物體做曲線運動時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，因為小球受到重力和電場力作用，合力向上，所以電場力一定向上，因為電場方向豎直向上，所以小球帶正電，A錯誤；因為是勻強(qiáng)電場，所以電場力恒定不變，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錯誤；電場力做正功，電勢能減小，C正確；因為小球在豎直方向上做加速運動，所以在相等時間內(nèi)走過的位移不同，故重力做功不同，D錯誤．答案：C二、多項選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分．每小題有多個選項是正確的，全選對得6分，少選得3分，選錯、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，用同等長度的絕緣線懸于同一點，由于靜電斥力使兩懸線與豎直方向張開相同的角度，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．必須同時滿足q1＝q2和m1＝m2解析：依據(jù)題意對兩個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，圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點．若粒子在運動中只受電場力作用．根據(jù)此圖作出的下列判斷中錯誤的是()A．帶電粒子帶正電B．粒子在a、b兩點的受力方向沿電場線向左C．粒子在a點的速度大于在b點的速度D．a(chǎn)點電場強(qiáng)度小于b點電場強(qiáng)度解析：由電場線的形狀可判定產(chǎn)生電場的源電荷在電場線左側(cè)，因做曲線運動的物體受到的合外力指向運動軌跡的凹側(cè)，可知粒子在a、b點受力沿電場線向左，無論從a向b，還是從b向a，粒子在a點速度大于b點速度，由電場線的分布情況可得Ea>Eb.答案：AD13．如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為φa、φb和φc，φa＞φb＞φc，一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知()A．粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功B．粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功C．粒子從K到L的過程中，電勢能增加D．粒子從L到M的過程中，動能減少解析：由圖可知，等勢線為一系列的同心圓，再結(jié)合電勢關(guān)系可判斷出場源電荷應(yīng)為一帶正電的點電荷，帶正電的粒子在正的點電荷電場中受斥力作用，運動軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，粒子從K到L的過程中軌跡靠近場源電荷，電場力做負(fù)功，由能量守恒定律可知，動能減少，電勢能增加；粒子從L到M的過程中，軌跡遠(yuǎn)離場源電荷，電場力做正功，故電勢能減少，動能增加，選項A、C正確．答案：AC14．如圖，水平線上的O點放置一點電荷，圖中畫出電荷周圍對稱分布的幾條電場線．以水平線上的某點O′為圓心畫一個圓，與電場線分別相交于a、b、c、d、e，下列說法正確的是()A．b、e兩點的電場強(qiáng)度不相同B．a(chǎn)點電勢低于c點電勢C．b、c兩點間電勢差等于e、d兩點間電勢差D．電子沿圓周由d到b，電場力做正功解析：由圖看出，b、e兩點電場強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，而電場強(qiáng)度是矢量，所以b、e兩點的電場強(qiáng)度不同，故A正確．根據(jù)順著電場線電勢逐漸降低可知，離點電荷O越遠(yuǎn)，電勢越低，故a點電勢低于c點電勢．故B正確．根據(jù)對稱性可知，b、c兩點間電勢差與e、d兩點間電勢差都等于零，故C正確．d點的電勢高于b點的電勢，由Ep＝qφ＝－eφ，則知電子在d點的電勢能小于在b點的電勢能，根據(jù)功能關(guān)系可知，電子沿圓周由d到b，電場力做負(fù)功，故D錯誤．答案：ABC三、非選擇題(共4小題，共46分)15．(12分)如圖所示，勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角，一個電荷量為q＝4×10－8C的正電荷從a移到b，電場力做功為W1＝×10－7J，(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E；(2)電荷從b移到c，電場力做的功W2;(3)a、c兩點的電勢差Uac.解析：(1)設(shè)ab兩點間距離d，W1＝qUab，①E＝eq\f(Uab,d)，②由①②兩式得：E＝eq\f(W1,qd)＝eq\f×10－7,4×10－8×5×10－2)V/m＝60V/m.(2)設(shè)bc兩點沿場強(qiáng)方向距離為d1，Ubc＝Ed1，③d1＝bc·cos60°，④W2＝qUbc，⑤由③④⑤式得W2＝qE·bc·cos60°＝4×10－8×60×12×10－2×J＝×10－7J.(3)設(shè)電荷從a移到c電場力做功為W，W＝W1＋W2，⑥W＝qUac，⑦由⑥⑦式得：Uac＝eq\f(W1＋W2,q)＝eq\f×10－7＋×10－7,4×10－8)V＝eq\f×10－7,4×10－8)V＝V.答案：(1)60V/m(2)×10－7J(3)V16．(10分)如圖所示．光滑豎直絕緣桿與一圓周交于B、C兩點，圓心固定并有電量為＋Q的點電荷，一質(zhì)量為m，電量為＋q的環(huán)從桿上A點由靜止釋放．已知AB＝BC＝h，q<Q，環(huán)沿絕緣桿滑到B點時的速度vB＝eq\r(gh)，求A、C兩點間的電勢差及到達(dá)C點時的速度．解析：環(huán)從A→B由動能定理得：mgh－qUAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，①vB＝eq\r(gh)，②由式①②解得：UAB＝eq\f(mgh,2q).③又因B、C處在同一等勢面上，所以UAC＝UAB＝eq\f(mgh,2q)，④環(huán)從A→C由動能定理得：mg2h－qUAC＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)，⑤由式④⑤解得：vC＝eq\r(3gh).答案：eq\f(mgh,2q)eq\r(3gh)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，經(jīng)電壓U0加速后通過B點進(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，求：(1)電子通過B點時的速度大??；(2)右側(cè)平行金屬板的長度；(3)電子穿出右側(cè)平行金屬板時的動能和速度方向．解析：(1)由動能定理：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)電場做類平拋運動，設(shè)板長為L，L＝v0t，y＝eq\f(d,2)＝eq