高中物理教科版1第一章電場(chǎng) 章末綜合測(cè)評(píng)

章末綜合測(cè)評(píng)(一)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共10個(gè)小題，共60分．在每小題所給的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題滿分6分．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．)1．關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的下列敘述中正確的是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，每個(gè)電場(chǎng)都只有一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度值B．E＝eq\f(F,q)對(duì)任何電場(chǎng)都是適用的，它表明電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與放在該點(diǎn)電荷的電荷量成反比C．對(duì)于電場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力與電荷的電荷量的比是一個(gè)定值D．電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，它的方向就是電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，電場(chǎng)中不同的點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相同，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度是用放在電場(chǎng)中的點(diǎn)電荷受力和其所帶電荷量比值來(lái)定義的，但是電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩個(gè)量無(wú)關(guān)，僅由場(chǎng)源電荷決定，而且每一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都有確定的大小和方向，所以選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤．【答案】C2．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(chǎng)強(qiáng)度大小之比為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410057】A．3∶1 B．1∶3C．9∶1 D．1∶9【解析】由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式有：E＝keq\f(Q,r2)∝r－2，故有eq\f(EA,EB)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(rB,rA)))2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3r,r)))2＝9∶1，C項(xiàng)正確．【答案】C3．下列選項(xiàng)中的各eq\f(1,4)圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各eq\f(1,4)圓環(huán)間彼此絕緣．坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是()【解析】由對(duì)稱性原理可知，A、C圖中O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，D圖中O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0，因此B圖中兩eq\f(1,4)圓環(huán)在O點(diǎn)處合場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)最大，選項(xiàng)B正確．【答案】B4．如圖1所示，O為兩個(gè)等量異種電荷連線的中點(diǎn)，P為連線中垂線上的一點(diǎn)，比較O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)大小()圖1A．φO＝φP，EO＞EPB．φO＝φP，EO＝EPC．φO＞φP，EO＝EPD．φO＝φP，EO＜EP【解析】根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)的分布情況可知，中垂線是等勢(shì)線，故φO＝φP，根據(jù)電場(chǎng)線的疏密知，EO>EP，故A項(xiàng)正確．【答案】A5．如圖2所示，一帶電粒子在電場(chǎng)中沿曲線AB運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)穿出電場(chǎng)，a、b、c、d為該電場(chǎng)中的等勢(shì)面，這些等勢(shì)面都是互相平行的豎直平面，不計(jì)粒子所受重力，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410058】圖2A．該粒子一定帶負(fù)電B．此電場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)C．該電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向一定水平向左D．粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)能不斷減少【解析】由于不能確定電場(chǎng)線方向，故不能確定粒子帶負(fù)電，A、C錯(cuò)誤．等勢(shì)面互相平行，故一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)，B錯(cuò)誤．粒子受電場(chǎng)力一定沿電場(chǎng)線指向軌跡凹側(cè)，而電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直，由此可確定電場(chǎng)力一定做負(fù)功，故動(dòng)能不斷減少，D正確．【答案】D6．如圖3所示，B、D在以點(diǎn)電荷＋Q為圓心的圓上，B、C在以QB連線中點(diǎn)為圓心的圓上，將一檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D各點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功是()圖3A．WAB＝WACB．WAD＞W(wǎng)ABC．WAC＞W(wǎng)ADD．WAB＝WAD【解析】由題圖可知，B、D在同一個(gè)等勢(shì)面上，C點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)高，所以從A點(diǎn)向B、C、D三點(diǎn)移動(dòng)電荷時(shí)，移至B、D兩點(diǎn)電場(chǎng)力做功是一樣多的，移至C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功比移至B、D點(diǎn)少．【答案】D7．如圖4所示，a、b兩個(gè)帶正電的粒子，以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，a粒子打在B板的a′點(diǎn)，b粒子打在B板的b′點(diǎn)，若不計(jì)重力，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410059】圖4A．a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量B．b的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量C．a(chǎn)的比荷一定大于b的比荷D．b的比荷一定大于a的比荷【解析】據(jù)題意，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，其水平位移為：x＝vt，豎直位移為：y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)t2，當(dāng)a、b以相同速度垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)后，有：x＝veq\r(\f(2my,qE))，由于v、y和E都相等，而b粒子的水平位移大，故b粒子的eq\f(m,q)較大，因而a粒子的eq\f(q,m)較大，故C選項(xiàng)正確．【答案】C8．(2023·海南高考)如圖5(a)，直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中的v-t圖線如圖4(b)所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb，不計(jì)重力，則有()圖5A．φa＞φb B．Ea＞EbC．Ea＜Eb D．Wa＞W(wǎng)b【解析】由v-t圖像的斜率漸小可知由a到b的過(guò)程中，粒子的加速度漸小，所以場(chǎng)強(qiáng)漸小，Ea＞Eb；根據(jù)動(dòng)能定理，速度增大，可知電勢(shì)能減小，Wa＞W(wǎng)b，可得選項(xiàng)B、D正確．【答案】BD9．如圖6所示，兩塊平行金屬板正對(duì)著水平放置，兩板分別與電源正、負(fù)極相連．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點(diǎn)．則()圖6A．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，若減小兩板間距，液滴仍靜止B．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，若增大兩板間距，液滴將下降C．開(kāi)關(guān)再斷開(kāi)后，若減小兩板間距，液滴仍靜止D．開(kāi)關(guān)再斷開(kāi)后，若增大兩板間距，液滴將下降【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器兩端電壓為定值，等于電源電壓，設(shè)為U，兩板間的距離為d，帶電液滴處于平衡狀態(tài)，則mg＝qeq\f(U,d)，當(dāng)兩板間的距離減小時(shí)，所受電場(chǎng)力大于重力，液滴將向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；兩板間的距離增大時(shí)，所受電場(chǎng)力小于重力，液滴將向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，B正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，電容器無(wú)法放電，兩板間的電荷量不變，設(shè)為Q，此時(shí)兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小E＝eq\f(U,d)＝eq\f(\f(Q,C),d)∝eq\f(Q,εS)，可見(jiàn)場(chǎng)強(qiáng)大小與兩板間距離無(wú)關(guān)，即場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變，電場(chǎng)力不變，液滴保持靜止，C正確，D錯(cuò)誤．【答案】BC10．如圖7所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，D是BC的中點(diǎn)，A、B、C構(gòu)成一直角三角形，AB＝Lm，電場(chǎng)線與三角形所在的平面平行，已知A點(diǎn)的電勢(shì)為5V，B點(diǎn)的電勢(shì)為－5V，C點(diǎn)的電勢(shì)為15V，據(jù)此可以判斷()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410060】圖7A．場(chǎng)強(qiáng)方向由C指向BB．場(chǎng)強(qiáng)方向垂直AD連線指向BC．場(chǎng)強(qiáng)大小為eq\f(10,L)V/mD．場(chǎng)強(qiáng)大小為eq\f(20,\r(3)L)V/m【解析】根據(jù)B、C點(diǎn)的電勢(shì)可以確定其中點(diǎn)D的電勢(shì)為5V，A、D的連線為一條等勢(shì)線，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面，故場(chǎng)強(qiáng)方向垂直AD連線指向B，A錯(cuò)誤，B正確；勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝eq\f(UAB,d)，其中UAB＝10V，d＝Lcos30°，解得E＝eq\f(20,\r(3)L)V/m，C錯(cuò)誤，D正確．【答案】BD二、計(jì)算題(本大題共3個(gè)小題，共40分．按題目要求作答．)11．(12分)如圖8所示，在真空中的O點(diǎn)放一點(diǎn)電荷Q＝×10－9C，直線MN過(guò)O點(diǎn)，OM＝30cm，M點(diǎn)放一點(diǎn)電荷q＝－2×10－10圖8(1)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大??；(2)若M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高15V，則電荷q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，它的電勢(shì)能變化了多少？【解析】(1)根據(jù)E＝eq\f(kQ,r2)得M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E＝×109×eq\f×10－9,30×10－22)N/C＝100N/C.(2)電荷q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功WMN＝qUMN＝－2×10－10×15J＝－3×10－9J.這一過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加3×10－9J.【答案】(1)100N/C(2)電勢(shì)能增加了3×10－9J12．(12分)如圖9所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線拴住一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，線的上端固定，開(kāi)始時(shí)連線拉成水平，突然松開(kāi)后，小球由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)的速度恰好為零．求：圖9(1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB為多大？【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410061】(2)電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？【解析】(1)取帶電小球?yàn)檠芯繉?duì)象，由動(dòng)能定理得mgLsin60°＋qUAB＝0，故UAB＝－eq\f(\r(3)mgL,2q).(2)由E＝eq\f(U,d)得電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝eq\f(－UAB,L1－cos60°)＝eq\f(\r(3)mg,q).【答案】(1)－eq\f(\r(3)mgL,2q)(2)eq\f(\r(3)mg,q)13．(16分)如圖10所示，一質(zhì)量m＝5×10－3kg(忽略重力)的微粒帶正電，其電荷量為q＝1×10－4C．從距上極板5cm處以2m/s的水平初速度進(jìn)入長(zhǎng)為20cm、板間距也為20cm的兩極板間，如果兩極板不帶電，微粒將運(yùn)動(dòng)到距極板最右端10cm的豎直熒光屏上的O點(diǎn)．現(xiàn)將兩極板間加200V的電壓，帶電微粒打到熒光屏上的圖10(1)帶電微粒從進(jìn)入電場(chǎng)到到達(dá)熒光屏上的A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？(2)OA兩點(diǎn)的間距為多少？(3)帶電微粒進(jìn)入電場(chǎng)到打到熒光屏上的A點(diǎn)這一過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)其做功多少？【解析】(1)設(shè)板長(zhǎng)為l1，極板最右端到熒光屏的距離為l2，微粒初速度為v，由于帶電微粒在水平方向上的速度始終不變，則t＝eq\f(l1＋l2,v)＝eq\f＋,2)s＝s.(2)設(shè)微粒在兩極板