高中物理 第一章 靜電場測評A 新人教版選修3-1

1、 【優(yōu)化設(shè)計(jì)】2015-2016學(xué)年高中物理 第一章 靜電場測評A 新人教版選修3-1 (基礎(chǔ)過關(guān)卷)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。其中第15題為單選題;第68題為多選題,全部選對得6分,選不全得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分)1.每到夏季,某省各地紛紛進(jìn)入雨季,雷雨等強(qiáng)對流天氣頻繁發(fā)生。當(dāng)我們遇到雷雨天氣時(shí),一定要注意避防雷電,下列說法正確的是()不宜使用無防雷措施的電器或防雷措施不足的電器及水龍頭不要接觸天線、金屬門窗、建筑物外墻,遠(yuǎn)離帶電設(shè)備固定電話和手提電話均可正常使用在曠野,應(yīng)遠(yuǎn)離樹木和電線桿A.B.C.D.解析:表面具有突出尖端的導(dǎo)體,在尖端處的電荷分布密度很大,使得

2、其周圍電場很強(qiáng),就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電。固定電話和手提電話的天線處有尖端,易引發(fā)尖端放電造成人體傷害,故不能使用。答案:B2.關(guān)于靜電場,下列結(jié)論普遍成立的是()A.電場強(qiáng)度大的地方電勢高,電場強(qiáng)度小的地方電勢低B.電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差只與這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度有關(guān)C.在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場中,電場強(qiáng)度方向都指向電勢降落最快的方向D.將正點(diǎn)電荷從電場強(qiáng)度為零的一點(diǎn)移動(dòng)到電場強(qiáng)度為零的另一點(diǎn),靜電力做功為零解析:電勢與電場強(qiáng)度在量值上沒有必然的關(guān)系,電場強(qiáng)度大的地方電勢不一定高,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差與這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度沒有必然的關(guān)系,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤;電場

3、強(qiáng)度的方向就是電勢降落最快的方向,C項(xiàng)正確;靜電力做功只與兩點(diǎn)之間的電勢差有關(guān),所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C3.真空中,A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r,則A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為()A.31B.13C.91D.19解析:根據(jù)E=k,選項(xiàng)C正確。答案:C4.兩異號點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面如圖所示,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()A.a處為正電荷,qa<qbB.a處為正電荷,qa>qbC.a處為負(fù)電荷,qa<qbD.a處為負(fù)電荷,qa>qb解析:等勢面的疏密表示電場的強(qiáng)弱,所以qa>qb,A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢

4、,a應(yīng)為正電荷,選項(xiàng)B正確。答案:B5.如圖所示,點(diǎn)電荷Q固定,虛線是電荷量為q的微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,微粒的重力不計(jì),a、b是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn),b離Q較近,下列判斷不正確的是()A.Q與q帶的電荷一定是一正一負(fù)B.不管Q帶什么性質(zhì)的電荷,a點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定比b點(diǎn)的小C.微粒通過a、b兩點(diǎn)時(shí),加速度方向都是指向QD.微粒通過a時(shí)的速率比通過b時(shí)的速率大答案:D6.下列各量中,與試探電荷無關(guān)的量是()A.電場強(qiáng)度EB.靜電力FC.電勢差UD.電場做的功W解析:電場強(qiáng)度和電勢差均由電場本身決定,與電荷無關(guān),選項(xiàng)A、C正確。答案:AC7.如圖所示,將帶正電的粒子從電場中的A點(diǎn)無初速地釋放,不計(jì)重力的作用,則

5、下列說法中正確的是()A.帶電粒子一定做加速直線運(yùn)動(dòng)B.帶電粒子的電勢能一定逐漸增大C.帶電粒子的加速度一定越來越小D.帶電粒子的加速度一定越來越大解析:由題中圖象得知,正電荷在電場中受到沿電場線方向的靜電力的作用,因此正電荷做加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確。沿著電場線的方向,電勢逐漸降低,電勢能減少,因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤,電場線密集的地方電場強(qiáng)度大,粒子受到的靜電力大。從題圖可知,沿著粒子運(yùn)動(dòng)的方向,電場線變得稀疏,因此粒子受到的靜電力逐漸減小,加速度變小。所以選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AC8.暴雨前,有一云層(相當(dāng)于帶電體)正慢慢靠近地面,某野外地面附近有一質(zhì)量較小的帶電體被吸上天空,以下說法正確的是

6、()A.帶電體在上升中電勢能越來越大B.帶電體在上升中跟云層間的電勢差越來越大C.帶電體在上升中所處環(huán)境的電場強(qiáng)度越來越大D.帶電體的加速度越來越大解析:帶電體在上升中靜電力做功,電勢能越來越小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;帶電體在上升過程中跟云層間的電勢差越來越小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;云層(相當(dāng)于帶電體)正慢慢靠近地面,相當(dāng)于點(diǎn)電荷慢慢靠近平行金屬板,帶電體在上升中所處環(huán)境的電場強(qiáng)度越來越大,帶電體的加速度越來越大,選項(xiàng)C、D正確。答案:CD二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共18分。把答案填在題中的橫線上)9.在探究“兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,一同學(xué)猜想可能與兩電荷的距離和電荷量有關(guān)。他選用帶正電

7、的小球A和B,A球放在可移動(dòng)的絕緣座上,B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn),如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),先保持兩球電荷量不變,使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近,觀察到兩球距離越小,B球懸線的偏角越大;再保持兩球的距離不變,改變小球所帶的電荷量,觀察到電荷量越大,B球懸線的偏角越大。實(shí)驗(yàn)表明:兩電荷之間的相互作用力,隨其距離的而增大,隨其所帶電荷量的而增大。 此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是(選填“累積法”“等效替代法”“控制變量法”或“演繹法”)。 解析:由題意知,懸線夾角越大,說明受力越大,故兩電荷之間的相互作用力,隨其距離的減小而增大,隨其所帶電荷量的增大而增大。此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法

8、是控制變量法。答案:減小增大控制變量法10.如圖所示是定性研究平行板電容器的電容與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的裝置,平行板電容器的A板與靜電計(jì)相連,B板和靜電計(jì)金屬殼都接地。若充電后保持電容器所帶電荷量不變,試指出下列三個(gè)圖所示的情況下,靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變化情況。(均選填“變大”“變小”或“不變”)(1)正對面積減小時(shí),靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度將; (2)板間距離增大時(shí),靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度將; (3)插入電介質(zhì)時(shí),靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度將。 解析:(1)電容器所帶電荷量一定,正對面積減小時(shí),由C=知,電容C減小,由C=知,電勢差U變大,故指針的偏轉(zhuǎn)角度變大;(2)板間距離增大

9、時(shí),由C=知,電容C減小,由C=知,電勢差U變大,故指針的偏轉(zhuǎn)角度變大;(3)插入電介質(zhì)時(shí),由C=知,電容C變大,由C=知,電勢差U變小,故指針的偏轉(zhuǎn)角度變小。答案:(1)變大(2)變大(3)變小三、解答題(本題共3小題,共34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11.(10分)在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,取O點(diǎn)為圓心,r為半徑作一圓周,在O點(diǎn)固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,a、b、c、d為相互垂直的兩條直線和圓周的交點(diǎn)。當(dāng)把一試探電荷+q放在d點(diǎn)恰好平衡(如圖所示,不計(jì)重力),求:(1)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E的大小、方向;(2)試探電荷

10、+q放在點(diǎn)c時(shí),受力Fc的大小;(3)試探電荷+q放在點(diǎn)b時(shí),受力Fb的大小、方向。解析:(1)試探電荷+q放在d點(diǎn)時(shí),受+Q的作用力方向豎直向上。根據(jù)平衡條件可知,qE=k,勻強(qiáng)電場對+q的作用力方向向下,解得E=k,方向豎直向下。(2)試探電荷+q放在點(diǎn)c時(shí),受+Q的作用力方向向左,大小為k,受勻強(qiáng)電場的作用力方向向下,大小為qE=k所以+q放在點(diǎn)c時(shí)受力Fc=。(3)試探電荷+q放在點(diǎn)b時(shí),受+Q的作用力方向向下,大小為k,受勻強(qiáng)電場的作用力方向向下,大小為qE=k所以+q放在點(diǎn)d時(shí)受力Fd=,方向豎直向下。答案:(1)k,方向豎直向下(2)(3),方向豎直向下12.(12分)一勻強(qiáng)電場

11、,電場強(qiáng)度方向是水平的,如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球,從O點(diǎn)出發(fā),初速度的大小為v0,在靜電力和重力的作用下,恰能沿與電場強(qiáng)度的反方向成角的直線運(yùn)動(dòng)。求:(1)小球從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的位移大小;(2)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的電勢能與在O點(diǎn)的電勢能之差。解析:(1)根據(jù)物體受力情況可知,物體所受合力F合=ma由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得=-2as解得s=。(2)由物體受力情況可知,靜電力F=電勢能變化量E=Fscos 解得Ep=。答案:(1)(2)13.(12分)如圖所示電子射線管陰極K發(fā)射電子,陽極P和陰極K間加上電壓后電子被加速。A、B是偏向板,使飛進(jìn)的電子偏離。若已知P、K間所加電壓UPK=2.5×103 V,偏向板長L=6.0×10-2 m,板間距離d=10-2 m,所加電壓UAB=100 V。電子質(zhì)量me=9.1×10-3kg,電子電荷量e=-1.6×10-19 C。設(shè)從陰極射出的電子速度為零。求:(1