第一章章末檢測卷（一）

章末檢測卷(一)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分)1．下列各物理量中，與試探電荷有關(guān)的量是()A．電場強(qiáng)度E B．電勢φC．電勢差U D．電場做的功W答案D2．下面是某同學(xué)對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是()A．根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E＝eq\f(F,q)可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比B．根據(jù)電容的定義式C＝eq\f(Q,U)可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比C．根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式E＝keq\f(Q,r2)可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與場源電荷所帶的電荷量無關(guān)D．根據(jù)電勢差的定義式UAB＝eq\f(WAB,q)可知，帶電荷量為1C的正電荷，從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)克服電場力做功為1J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢差為－1V答案D解析電場強(qiáng)度E與F、q無關(guān)，由電場本身決定，A錯(cuò)誤；電容C與Q、U無關(guān)，由電容器本身決定，B錯(cuò)誤；E＝keq\f(Q,r2)是決定式，C錯(cuò)誤；在電場中，克服電場力做功，電勢能增加，D正確．3．A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷．當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的靜電力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受靜電力為()A．－F/2B．F/2C．－FD答案B4.如圖1所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個(gè)點(diǎn)，在這些點(diǎn)上各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，除A點(diǎn)處的電荷量為－q外，其余各點(diǎn)處的電荷量均為＋q，則圓心O處()圖1A．場強(qiáng)大小為eq\f(kq,r2)，方向沿OA方向B．場強(qiáng)大小為eq\f(kq,r2)，方向沿AO方向C．場強(qiáng)大小為eq\f(2kq,r2)，方向沿OA方向D．場強(qiáng)大小為eq\f(2kq,r2)，方向沿AO方向答案C5.如圖2所示，AB是某點(diǎn)電荷電場中一條電場線，在電場線上P處自由釋放一個(gè)負(fù)試探電荷時(shí)，它沿直線向B點(diǎn)處運(yùn)動，對此現(xiàn)象下列判斷正確的是(不計(jì)電荷重力)()圖2A．電荷向B做勻加速運(yùn)動B．電荷向B做加速度越來越小的運(yùn)動C．電荷向B做加速度越來越大的運(yùn)動D．電荷向B做加速運(yùn)動，加速度的變化情況不能確定答案D解析從靜止起動的負(fù)電荷向B運(yùn)動，說明它受電場力向B，負(fù)電荷受的電場力方向與電場強(qiáng)度的方向相反，可知此電場線的指向應(yīng)從B→A，這就有兩個(gè)可能性：一是B的右邊有正點(diǎn)電荷為場源，則越靠近B處場強(qiáng)越大，負(fù)電荷會受到越來越大的電場力，加速度應(yīng)越來越大；二是A的左邊有負(fù)點(diǎn)電荷為場源，則越遠(yuǎn)離A時(shí)場強(qiáng)越小，負(fù)試探電荷受到的電場力越來越小，加速度越來越小，故正確答案為D.6．兩異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面如圖3所示，已知A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢．若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則()圖3A．a(chǎn)處為正電荷，qa＜qbB．a(chǎn)處為正電荷，qa＞qbC．a(chǎn)處為負(fù)電荷，qa＜qbD．a(chǎn)處為負(fù)電荷，qa＞qb答案B解析根據(jù)A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢可知，a處為正電荷，qa＞qb，選項(xiàng)B正確．二、多項(xiàng)選擇題(共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)7．空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球，甲球帶正電，乙球原來不帶電，由于靜電感應(yīng)，兩球在空間形成了如圖4所示穩(wěn)定的靜電場．實(shí)線為其電場線，虛線為其等勢線，A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對稱，則()圖4A．A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同B．C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C．正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，靜電力做正功D．負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電勢能先減小后增大答案CD解析由題圖可知φA>φB，所以正電荷從A移至B，靜電力做正功，故A錯(cuò)誤，C正確．C、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向不同，故B錯(cuò)誤．負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電勢能先減小后增大，所以D正確．故選C、D.8．如圖5甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔．右極板電勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．電子原來靜止在左極板小孔處．(不計(jì)重力作用)下列說法中正確的是()圖5A．從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子將始終向右運(yùn)動，直到打到右極板上B．從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動C．從t＝T/4時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動，也可能打到右極板上D．從t＝3T/8時(shí)刻釋放電子，電子必將打到左極板上答案AC解析從t＝0時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速T/2，接著勻減速T/2，速度減小到零后，又開始向右勻加速T/2，接著勻減速T/2……直到打在右極板上．電子不可能向左運(yùn)動；如果兩板間距離不夠大，電子也始終向右運(yùn)動，直到打到右極板上．從t＝T/4時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速T/4，接著勻減速T/4，速度減小到零后，改為向左再勻加速T/4，接著勻減速T/4.即在兩板間振動；如果兩板間距離不夠大，則電子在第一次向右運(yùn)動過程中就有可能打在右極板上．從t＝3T/8時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離不夠大，電子將在第一次向右運(yùn)動過程中就打在右極板上；如果第一次向右運(yùn)動沒有打在右極板上，那就一定會在向左運(yùn)動過程中打在左極板上．選A、C.9．如圖6所示，實(shí)線為方向未知的三條電場線，虛線1和2為等勢線．a(chǎn)、b兩個(gè)帶電粒子以相同的速度從電場中M點(diǎn)沿等勢線1的切線飛出，粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，則在開始運(yùn)動的段時(shí)間內(nèi)，以下說法正確是()圖6A．a(chǎn)受到的電場力較小，b受到的電場力較大B．a(chǎn)的速度將增大，b的速度將減小C．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電D．a(chǎn)、b兩個(gè)粒子所帶電荷電性相反答案BD10.如圖7所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下述做法可使指針張角增大的是()圖7A．使A、B兩板靠近一些B．使A、B兩板正對面積錯(cuò)開一些C．?dāng)嚅_S后，使A板向左平移拉開一些D．?dāng)嚅_S后，使A、B正對面積錯(cuò)開一些答案CD解析題圖中靜電計(jì)的金屬桿接正極，外殼和負(fù)極板均接地，靜電計(jì)顯示的是A、B兩極板間的電壓，指針張角越大，表示兩板間的電壓越高．當(dāng)合上開關(guān)S后，A、B兩板與電源兩極相連，板間電壓等于電源電壓不變，靜電計(jì)指針張角不變；當(dāng)斷開開關(guān)S后，板間距離增大，正對面積減小，都將使A、B兩板間的電容變小，而電容器電荷量不變，由C＝eq\f(Q,U)可知，板間電壓U增大，從而靜電計(jì)指針張角增大，答案應(yīng)選C、D.三、填空題(本題共2小題，共8分)11．(4分)密立根油滴實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了電子的存在，揭示了電荷的非連續(xù)性．如圖8所示是密立根實(shí)驗(yàn)的原理示意圖，設(shè)小油滴質(zhì)量為m，調(diào)節(jié)兩板間電勢差為U，當(dāng)小油滴懸浮不動時(shí)，測出兩板間距離為d.可求出小油滴的電荷量q＝________.圖8答案eq\f(mgd,U)解析受力平衡可得：qE＝mgqeq\f(U,d)＝mgq＝eq\f(mgd,U)12.(4分)如圖9所示，在豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，長為l的絕緣輕桿可繞固定軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，兩個(gè)小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為m1和m2(m1＜m2)，A帶負(fù)電，電荷量為q1，B帶正電，電荷量為q2.桿從靜止開始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，在此過程中電場力做功為____________，在豎直位置處兩球的總動能為______________．圖9答案(q1＋q2)El/2[(m2－m1)g＋(q1＋q2)E]l/2解析本題考查電場力做功的特點(diǎn)和動能定理，考查學(xué)生對功能關(guān)系的應(yīng)用．A、B在轉(zhuǎn)動過程中電場力對A、B都做正功，即：W＝q1Eeq\f(l,2)＋q2Eeq\f(l,2)，根據(jù)動能定理：(m2－m1)geq\f(l,2)＋eq\f(q1＋q2El,2)＝Ek－0可求解在豎直位置處兩球的總動能．四、計(jì)算題(本題共4小題，共52分)13.(12分)如圖10所示，在勻強(qiáng)電場中，將帶電荷量q＝－6×10－6C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場力做了2.4×10－5J的功，再從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做了1.2×10－5J的功．圖10(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB和B、C兩點(diǎn)間的電勢差UBC；(2)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢為零，則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢分別為多少？(3)作出過B點(diǎn)的一條電場線(只保留作圖的痕跡，不寫做法)．答案(1)4V－2V(2)4V2V(3)見解析圖解析(1)UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(－2.4×10－5,－6×10－6)V＝4VUBC＝eq\f(1.2×10－5,－6×10－6)V＝－2V(2)因?yàn)閁AB＝φA－φBUBC＝φB－φC又φB＝0故φA＝4V，φC＝2V(3)如圖所示14.(13分)一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線AB運(yùn)動，如圖11所示，AB與電場線夾角θ＝30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m＝1.0×10－7kg，電荷量q＝1.0×10－10C，A、B相距L＝20cm.(取g＝10m/s圖11(1)說明微粒在電場中運(yùn)動的性質(zhì)，要求說明理由．(2)電場強(qiáng)度的大小和方向？(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，微粒射入電場時(shí)的最小速度是多少？答案(1)見解析(2)1.73×104N/C水平向左(3)2.8m/s解析(1)微粒只在重力和電場力作用下沿AB方向運(yùn)動，在垂直于AB方向上的重力和電場力必等大反向，可知電場力的方向水平向左，微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速運(yùn)動．(2)在垂直于AB方向上，有qEsinθ—mgcosθ＝0所以電場強(qiáng)度E≈1.73×104N/C電場強(qiáng)度的方向水平向左(3)微粒由A運(yùn)動到B時(shí)的速度vB＝0時(shí)，微粒進(jìn)入電場時(shí)的速度最小，由動能定理得，mgLsinθ＋qELcosθ＝eq\f(mv\o\al(2,A),2)代入數(shù)據(jù)，解得vA≈2.815.(13分)如圖12所示，在場強(qiáng)E＝103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN相切連接，半圓軌道所在平面與電場線平行，其半徑R＝40cm，一帶正電荷q＝10－4C的小滑塊質(zhì)量為m＝40g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10m/s2，求圖12(1)要小滑塊能運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？(2)這樣釋放的小滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力是多大？(P為半圓軌道中點(diǎn))答案(1)20m(2)1.5解析(1)小滑塊剛能通過軌道最高點(diǎn)條件是mg＝meq\f(v2,R)，v＝eq\r(Rg)＝2m/s，小滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過程由動能定理：Eqs－μmgs－mg·2R＝eq\f(1,2)mv2所以s＝eq\f(m\f(1,2)v2＋2gR,Eq－μmg)代入數(shù)據(jù)得：s＝20(2)小滑塊過P點(diǎn)時(shí)，由動能定理：－mgR－EqR＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,P)所以veq\o\al(2,P)＝v2＋2(g＋eq\f(Eq,m))R在P點(diǎn)由牛頓第二定律：N－Eq＝eq\f(mv\o\al(2,P),R)所以N＝3(mg＋Eq)代入數(shù)據(jù)得：N＝1.5N由牛頓第三定律知滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對軌道壓力為1.5N.16．(14分)如圖13所示，EF與GH間為一無場區(qū)．無場區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強(qiáng)電場，其中A為正極板．無場區(qū)右側(cè)為一點(diǎn)電荷Q形成的電場，點(diǎn)電荷的位置O為圓弧形絕緣細(xì)圓管CD的圓心，圓弧半徑為R，圓心角為120°，O、C在兩板間的中心線上，D位于GH上．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強(qiáng)電場，粒子出勻強(qiáng)電場經(jīng)無場區(qū)后恰能沿圓管切線方向進(jìn)入細(xì)圓管，并做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運(yùn)動．(不計(jì)粒子的重力、管的粗細(xì))求：圖13(1)O處點(diǎn)電荷的電性和電荷量；(2)兩金屬板間所加的電壓．答案(1)負(fù)電eq\f(4mv\o\al(2,0)R,3kq)(2)eq\f(\r(3)mdv\o\al(2,0),3qL)解析(1)由幾何關(guān)系知，粒子在D點(diǎn)速度方向與水平方向夾角為30°，進(jìn)入D點(diǎn)時(shí)速度v＝eq\f(v0,cos30°)＝eq\f(2\r(3),3)v0 ①在細(xì)圓管中做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運(yùn)動，故Q帶負(fù)電且滿足keq