選修3-1《電場》章末綜合測試題

1、選修3 1?電場?章末綜合測試題學校:姓名:班級:卄口考號： 一、多項選擇題1. M和N是原來不帶電的物體，它們相互摩擦后M帶1.6xl0->?c的正電荷，以下判 斷正確的選項是A. 在摩擦前M和N的內部沒有任何電荷B. 摩擦過程中電子從M轉移到NC. 摩擦過程中質子從N轉移到MD. 任摩擦過程中M和N的電荷總量不變2. 空間某一靜電場的電勢0在軸上分布如下圖，尤軸上兩點B、C點電場強度在方向上的分量分別是 E&、Ecx ,以下說法中正確的有量都保持不變，那么以下判斷正確的選項是A.兩個小球帶的是同種電荷B.兩個小球帶的是BO CA. E&的大小大于的大小B. E&

2、;的方向沿x軸正方向C. 電荷在。點受到的電場力在 x方向上的分量最大D. 負電荷沿軸從B移到0的過程中，電場力先做正功，后做負功3. 在光滑絕緣的水平而上，相距一立的距離放有兩個質量分別為m和2m的帶電小球可視為質點A和B.在匕=0時，同時將兩球無初速釋放，此時 A球的加速度大小 為a :經(jīng)一段時間后，在時，B球的加速度大小也變?yōu)閍.假設釋放后兩球在運動過程中并未接觸，且所帶電荷異種電荷C. 2時刻兩小球間的距離是t!時刻72倍D. t2時刻兩小球間的距離是匕時刻的一倍4. 如上圖所示，虛線“、b、c為三個同心圓而，圓心處為一個點電荷，現(xiàn)從c外而一點P以相同的速率發(fā)射兩個電荷量、質量都相同的

3、帶電粒子，分別沿 PM、PN運動到M、N, M、N 兩點都位于圓周 c 上，以下判斷正確的選項是(NM. N時兩粒B. 兩粒子帶異種電荷D.到達M、N時兩粒子速率不相等二. 單項選擇題5. 關于靜電場，以下結論普遍成立的是A. 電場強度大的地方電勢高，電場強度小的地方地勢低B. 電場中任意兩點之間的電勢差只與這兩點的場強有關C. 在正電荷或負電荷產(chǎn)生的靜電場中，場強方向都指向電勢降低最快的方向D. 將正點電荷從場強為零的一點移動到場強為零的另一點，電場力做功為零6. A、B是一條電場線上的兩個點，一帶正電的微粒僅在電場力 作用下以一左初速度從其速度TI寸間圖象如下圖。那么這一電場可能是B. &

4、quot;點電勢髙于b點電勢C. 假設將一試探電荷+ q由“點釋放，它將沿電場線運動到b點c點場強大于b點場強D. 假設在點再固左一點電荷一0,將一試探電荷+ ?由移至b的過程中，電勢能減小8?空間存在豎直向上的勻強電場，質量為 m的帶正電的微粒水平射入電場中，微粒的運動軌跡如下圖，在相等的時間間隔內A. 重力做的功相等B. 電場力做的功相等C. 電場力做的功大于重力做的功D. 電場力做的功小于重力做的功9. 某帶電粒子M只在電場力作用下由P點運動到。點，在此過程中克服電場力做了2.6x10'J的功。那么A. M在P點的電勢能一泄小于它在 0點的電勢能B. P點的場強一左小于0點的場強

5、C. P點的電勢一左髙于 0點的電勢D. M在P點的動能一泄小于它在 0點的動能10. 在光滑的絕緣水平而上，有一個正方形的abed,頂點"、c處分別固泄一個正點電荷，電荷量相等，如下圖。假設將一個帶負電的粒子置于 b點，自由釋放，粒子將沿著 對角線b往復運動。粒子從點運動到d點的過程中jb廠 刁/ I/ :/!I /:I/O；I產(chǎn)! >IctA. 先作勻加速運動，后作勻減速運動B. 先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C. 電勢能與機械能之和先增大，后減小D. 電勢能先減小，后增大 三、解答題11. 在真空中兩個等量異種電荷的點電荷，電荷量均為2xl0C,相距20cm,那么

6、它 們之間的相互作用力為多少，在兩者連線的中點處，電場強度大小為多少12. 如下圖，絕緣的水平而上靜止著兩個質量均為加，電荷量均為+0的物體A和BA. B均可視為質點，它們間的距離為兒 A, B與平而間的動摩擦因數(shù)均為“ ？n7777771A受到的摩擦力為多大？2如果將A的電荷量增至+40,兩物體開始運動，當它們的加速度第一次為零時，A, B各運動了多遠的距離？13. 如下圖，勻強電場的電場強度為E,帶電小球質量為加，輕質懸線長為/,靜止時懸線與豎直方向成30。角.(1) 小球帶何種電荷，電荷量是多少？(2) 假設將小球拉到懸點正下方由靜止釋放，小球通過原平衡位垃時的速度大小是多少？14. 在

7、如下圖的xOy平面內？軸正方向豎直向上)存在著水平向右的勻強電場，有一 帶正電的 小球自坐標原點O沿y軸正方向豎直向上拋出，它的初動能為 4 J,不計空氣 阻力，當它上升到最 高點M時，它的動能為5 J.求：4 * - F ?& ；-:陰Ib(1) B點距虛線 MN的距離d2 ；(2) 帶電微粒從A點運動到B點所經(jīng)歷的時間t.四、填空題16. 實線為電場線，虛線為等勢面，且相鄰等勢而間的電勢差相等.一正電荷在等勢面釗上時，具有動能24J,它運動到等勢而？上時，動能為零.令92=0,那么，當該電荷的電勢能為4J時，求它的動能是 焦耳.0、能通17. 在水深超過200m的深海，光線極少，能

8、見度極低，有一種電鰻具有特殊的適應性，過自身發(fā)岀生物電來獲取食物并威脅敵害、保護自己.該電鰻的頭尾相當于兩個電 極，它在海水中產(chǎn)生的電場強度到達 2N/C時可擊昏敵害，身長為 50cm的電鰻，在 放電時產(chǎn)生的瞬時電 壓大約可達一V.18. A、B兩帶電平行板間電場強度 E=6xlO3 N/C,兩板間距離為5cm,電場中戸點距A板0.5cm,B板接地，如上圖所示.那么A、B兩板電壓為 V,戸點電勢為 V,今將一個帶電荷量為2xl0'3C的帶電粒子由Pi點移到B點，此過程電場力做功一9.6x10-2 J,那么A點距離 B板cm.r A1 B參考答案1. BD【詳解】A. 任何物體都帶有等量

9、的正電荷與負電荷，只是對外顯電中性， A 錯：B. 摩擦過程中 M 由于失去電子而帶上了正電荷，電子從 M 轉移到 N, B 對：C. 質子不能移動， C 錯：D. 由電荷守恒泄律可知 D 對：2. AD【詳解】A. 此題的入手點在于如何判斷 E 處和 EG 的大小，由圖象可知在 x 軸上各點的電場強度在 x 方 向的分量不相同，如果在 x 方向上取極小的一段，可以把此段看做是勻強磁場，用勻強磁 場的處 理方法思考，從而得到結論，此方法為微元法：需要對電場力的性質和能的性質由較 為全而的理 解在B點和C點附近分別取很小的一段 d,由圖象，B點段對應的電勢差大于 C點段對應的電勢 差，看做勻強電

10、場有 E =竽，可見Ehx > Ecx, A正確；aBD.沿電場方向電勢降低，在 0點左側，E般的方向沿x軸負方向，在。點右側，£心的 方向沿x 軸正方向，負電荷從 B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負功，B錯誤D正確.C. 由圖可知， 0點處圖象的斜率為零，故說明該點水平方向的場強最小，故電場力在水平 方向 上的分量最小，C錯誤：3. BD【解析】根據(jù)牛頓第三左律可知兩球之間的作用力大小相等，因此開始 B 是加速度為巴，后來變?yōu)?a,說明兩個電荷相向運動，因此它們之間的庫侖力為引力，因此兩個小球帶的是異種電荷，k QQ a故 A 錯誤， B 正確：以 B 球為研究對象，根

11、據(jù)牛頓第二左律有： h 時刻：一:斤2t2時刻：丄舉="皿，聯(lián)立解得-=,即t2時刻兩小球間的距離是 h時刻的VI倍，巧 斤 2 2故 C 錯誤， D 正確 . 應選 BD.4. BD【詳解】AB. 由軌跡看出，點電荷左側的帶電粒子受到中心電荷的排斥力，與中心點電荷電性相同： 右側 的帶電粒子受到中心電荷的吸引力，與中心點電荷電性相反，那么兩粒子帶異種電荷，故 A 錯誤， B 正確：CD.由題，M、N兩點都處于圓周c上，電勢相等，兩帶電粒子又是從同一點P岀發(fā)，那么 電勢差Um=U電場力對兩個帶電粒子做功大小相等，而從P到M的粒子電場力總功為 負功，從P到N的粒子電場力總功為正功，根據(jù)

12、動能左理得到，到達M、N時兩粒子速率 VMWNO故C錯誤，D正確。應選 BD ?！军c睛】此題是軌跡問題，根據(jù)軌跡的彎曲方向要能判斷岀帶電粒子所受的電場力大體方向。電場力做功與初末位巻間電勢差成正比。5. C【解析】解：A :在正電荷的電場中，離正電荷近，電場強度大，電勢髙，離正電荷遠，電場強度小，電勢低；而在負電荷的電場中，離正電荷近，電場強度大，電勢低，離負電荷遠，電場強度小，電勢髙，故 A 錯誤.B :電勢差的大小決左于兩點間沿電場方向的距離和電場強度，故B錯誤C :沿電場方向電勢降低，而且速度最快，故 C正確D :電場力做功，只與電荷以及兩點間的電勢差有關，與兩點的場強沒有關系.場強為零

13、，電勢不一定為零，如從帶正電荷的導體球上將正電荷移動到另一帶負電荷的導體球上，電場力做正功 .故 D 錯誤應選 C.【點評】電場強度、電勢、電勢差、電場力的功，它們的泄義以及它們之間的關系要記淸, 有不好理解的題目可找實際的例子加以分析 .6. D【詳解】 由圖象可知，速度在逐漸減小，圖象的斜率在逐漸增大，故此帶正電的微粒做加速度越來越 大的 減速直線運動， 所受電場力越來越大， 電場線分布越來越密集； 此帶正電的微粒做減速 直線運動， 所以受力方向與運動方向相反，正電荷受電場力的方向與電場強度方向相同，所 以電場線方向向 左，故 A、B、 C 錯誤， D 正確；應選 D.7. BD【解析】試

14、題分析：電場線的密的地方場強大，b點電場線密，所以b點場強大，故A錯誤.沿著 電場線方向電勢降低，a點電勢髙于b點電勢，故B正確.假設將一試探電荷+q由a點靜 止釋放， 將沿著在a點的場強方向運動，運動軌跡不是電場線，故C錯誤.假設在d點再固 泄一點電荷一 Q， 將一試探電荷 +q 由 a 移至 b 的過程中，原來的電場力和點電荷一 Q 對試 探電荷 +q 做功均為正， 故電勢能減小，選項 D 正確：應選 BD.考點：電場線：電場力的功和電勢能8. C【詳解】帶電粒子受到豎直向上的電場力和豎直向下的重力，電場力大于重力，合力也是恒力，方向豎直向上，因此粒子才向上偏轉，根據(jù)牛頓第二上律，有qE

15、mg = ma 帶電粒子做類平拋運動，在豎直方向，相等的時間間隔內發(fā)生的位移之比為1 ：3:5:7, 因此 重力做功不相等，電場力做功也不相等，電場力做功大于重力做功。應選 C。9. A【詳解】A. 帶電粒子M在由P點運動到。點電場力做-2.6x10的功，電勢能增大，M在P點的 電勢能一 定小于在 0 點的電勢能，故 A 正確；B. 因不知道帶電粒子在 P、Q兩點電場力的大小，無法確左兩點場強大小，故B錯誤；C. 因不知帶電粒子電性，無法確 NP、。兩點的電勢大小關系，故 C錯誤:D. 合外力對帶電粒子做負功，動能減小，所以在 P 點的動能一泄大于它在 0 點的動能，故 D 錯應選 A。10.

16、 D【解析】試題分析：由等量正電荷連線的中垂線上電場分布可知：由于負電荷受到的電場力是變力，加速度是變化的，A錯誤：由等量正電荷的電場分布知道，在兩電荷連線的中垂線0點的 電勢最高，所以從b到a,電勢是先升高后降低，B錯誤；由于只有電場力做功，所以只有電勢能與動能的相互轉化，故電勢能與機械能的和守恒，C錯誤：由b到ac連線的中點0的過程中，電場力做正功， 電勢能減小，由0到d電場力做負功，電勢能增加，D正確：應選D。考點：等量同號電荷的電場特點?！久麕燑c睛】bd連線即為ac連線的中垂線，因此解決此題的關鍵是明確等疑正電荷連線的中垂線上電場特點，從而進一步判斷所受電場力、電勢、電勢能等變化情況。

17、11. 9xlO5N , 3.6x10 4N/C.【解析】真空中兩點電荷的電量均為tz = 2xio-8C,距離r = 0.2m，根拯庫倫左律得電荷間的作用力 F =八八-=9x109x(2X1° 1 N=9x10"s N? r20.22兩點電荷在中點處產(chǎn)生的場強大小均為C 1E =a=9x109x x . N/C = 1.8x104N/C方向相同，那么在兩者連線的中點處，電場強度大小為a = 2E = 3.6xlO 4N/C.點睹：根據(jù)庫侖泄律求解與兩電荷間的作用力.根據(jù)點電荷場強公式分別求出兩點電荷在中點處產(chǎn)生的場強，再進行合成，求出合場強【詳解】試題分析：1對A,由平

18、衡條件可知"隹二屋，摩擦力方向水平向右4少當加速度a=0時k- a=/ £ mgr'得到二者相距 =2Q【點睛】解決此題的關鍵掌握庫侖立律的公式戸二翌1,以及知道電荷所受的庫侖力與摩擦力相r等時，加速度為零.13. (1)負電，島婕3EV 3【解析】小球靜止時，其受力如下圖，小球所受電場力的方向與場強方向相反，所以小球帶負電.由平衡條件得Eqw卻咼.設小球通過原平衡位置時的速度大小為v,由動能立理Eqlsin30 °-mgl(l -cos30 )= | mv2,由以上兩式可解得此題考査了帶電粒子在電場中的平衡問題和動能泄理的應用，先進行受力分析，根據(jù)力的合

19、成而后分解進行求解，假設將小球拉到懸點正下方由靜止釋放，到達最低點過程中只有重力和電場力做功，可由動能左理求解 點評：電場力和重力都是保守力，做功的大小與路徑無關，只與初末位置 有關，所以在求這 兩個力做功的過程中不需要考慮中間的運動過程，只需要確怎初末狀態(tài)即可14. (1). (2)見解析:(3) 24J.【解析】(1) 在豎直方向，小球受重力作用，由于重力與小球的初速度方向相反，所以沿豎直方向小球做勻變速直線運動(豎直上拋運動)(3分)沿水平方向，小球受水平向右的電場力作用，做初速度為零的勻加速宜線運動(3分)(2) 運動軌跡示意圖如下圖.說明：畫岀021段給3分，畫岀MO,段給3分.如果

20、0M或M0,畫成直線的不給分；如果畫成OP = PCT 扣3分.(3) 設小球質量為m、帶電量為q,初速度為v(上升的最大高度為h, OM (0P)兩點間電勢差為3, MCT (POJ兩點間電勢差為 U"小球在CT點的動能為EJ囹對于小球從0到M的過程，根據(jù)動能左理有：qUi-mgh二EkM-Eko由豎直方向的分運動可得出：h=j ,mgh= _L mv*2g2對于小球從M到0的過程，根據(jù)動能立理有：q5+mgh二EkM根據(jù)豎直上拋運動的時間特點和小球沿水平方向的分運動特點可知：OP: POT 3由勻強電場的電勢差與場強的關系有U| : U2=l: 3由以上方程可解得：Ek'

21、=24J15. (1) 0.50cm (2) 1.5xlO 8s【詳解】(1) 帶電微粒由A運動B的過程中，由動能定理有1亦山_1理2=0E解得乩=-C=0.50 cmEy?(2) 設微粒在虛線MN兩側的加速度大小分別為、由牛頓第二立律有qE=mu qEr=nu(2 設微粒在虛線 MN兩側的時間大小分別為 h由運動學公式有;1 2Cl f；1 2 d2 =2 2 又 t=t+t2 解得 t= 1.5x10%16. 8J【解析】 試題分析：正電荷在等勢面3上時動能20J,在等勢面S上時動能為零，從等勢而 S上等勢 面Ui上時電荷動能的減小20J.由于相鄰等勢而間的電勢差相等，由W = qUAt電

22、荷經(jīng)過 相鄰等勢而時電場力做功相等，動能減小量相等，那么電荷經(jīng)過2等勢而時的動能為10J ,又 2 =0,電荷在等勢面 2上電勢能為0,所以電荷的動能與電勢能的總量為10J,根據(jù)能量 守恒左律得到，電勢能為4J時它的動能為6J考點：考査了動能泄理，等勢面，能屋守恒左律【名師點睛】相鄰等勢而間的電勢差相等，電荷經(jīng)過相鄰等勢面時電場力做功相等，根據(jù)動能左理求出電荷經(jīng)經(jīng)過 2等勢而時的動能，確左電荷的總能量，再由能量守恒立律求出電勢能為4J 時它的動能17. 5000【解析】瞬間電壓即瞬間電勢差，求電勢差有個公式：一個是勻強電場中電勢差與電場強度的關系為 U=Ed;二是電勢差的左義式 U=W/q,此題顯然不能用U=W/q求解，因為不存在移動電荷做功問題.18. -270 3.7【解析】解：(1)由公式 U=Ed 得 UAB=?