高中物理教科版1第一章電場 章末綜合測評

章末綜合測評(一)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共10個小題，共60分．在每小題所給的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求，每小題滿分6分．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．)1．關(guān)于電場強度的下列敘述中正確的是()A．電場強度是反映電場力的性質(zhì)的物理量，每個電場都只有一個電場強度值B．E＝eq\f(F,q)對任何電場都是適用的，它表明電場中某一點的電場強度與放在該點電荷的電荷量成反比C．對于電場中的任意一點，電荷在該點所受的電場力與電荷的電荷量的比是一個定值D．電場強度是矢量，它的方向就是電荷在該點所受電場力的方向【解析】電場強度是反映電場力的性質(zhì)的物理量，電場中不同的點電場強度不一定相同，所以選項A錯誤；電場強度是用放在電場中的點電荷受力和其所帶電荷量比值來定義的，但是電場強度與這兩個量無關(guān)，僅由場源電荷決定，而且每一點的電場強度都有確定的大小和方向，所以選項C正確，選項B、D錯誤．【答案】C2．真空中，A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點的電場強度大小之比為()【導(dǎo)學(xué)號：33410057】A．3∶1 B．1∶3C．9∶1 D．1∶9【解析】由點電荷場強公式有：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項正確．【答案】C3．下列選項中的各eq\f(1,4)圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標出，且電荷均勻分布，各eq\f(1,4)圓環(huán)間彼此絕緣．坐標原點O處電場強度最大的是()【解析】由對稱性原理可知，A、C圖中O點的場強大小相等，D圖中O點場強為0，因此B圖中兩eq\f(1,4)圓環(huán)在O點處合場強應(yīng)最大，選項B正確．【答案】B4．如圖1所示，O為兩個等量異種電荷連線的中點，P為連線中垂線上的一點，比較O、P兩點的電勢和場強大小()圖1A．φO＝φP，EO＞EPB．φO＝φP，EO＝EPC．φO＞φP，EO＝EPD．φO＝φP，EO＜EP【解析】根據(jù)等量異種電荷電場的分布情況可知，中垂線是等勢線，故φO＝φP，根據(jù)電場線的疏密知，EO>EP，故A項正確．【答案】A5．如圖2所示，一帶電粒子在電場中沿曲線AB運動，從B點穿出電場，a、b、c、d為該電場中的等勢面，這些等勢面都是互相平行的豎直平面，不計粒子所受重力，則()【導(dǎo)學(xué)號：33410058】圖2A．該粒子一定帶負電B．此電場不一定是勻強電場C．該電場的電場線方向一定水平向左D．粒子在電場中運動過程動能不斷減少【解析】由于不能確定電場線方向，故不能確定粒子帶負電，A、C錯誤．等勢面互相平行，故一定是勻強電場，B錯誤．粒子受電場力一定沿電場線指向軌跡凹側(cè)，而電場線和等勢面垂直，由此可確定電場力一定做負功，故動能不斷減少，D正確．【答案】D6．如圖3所示，B、D在以點電荷＋Q為圓心的圓上，B、C在以QB連線中點為圓心的圓上，將一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D各點時，電場力做功是()圖3A．WAB＝WACB．WAD＞W(wǎng)ABC．WAC＞W(wǎng)ADD．WAB＝WAD【解析】由題圖可知，B、D在同一個等勢面上，C點的電勢比B點高，所以從A點向B、C、D三點移動電荷時，移至B、D兩點電場力做功是一樣多的，移至C點時電場力做功比移至B、D點少．【答案】D7．如圖4所示，a、b兩個帶正電的粒子，以相同的速度先后垂直于電場線從同一點進入平行板間的勻強電場后，a粒子打在B板的a′點，b粒子打在B板的b′點，若不計重力，則()【導(dǎo)學(xué)號：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，帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動，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a、b以相同速度垂直電場線進入電場后，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選項正確．【答案】C8．(2023·海南高考)如圖5(a)，直線MN表示某電場中一條電場線，a、b是線上的兩點，將一帶負電荷的粒子從a點由靜止釋放，粒子從a運動到b過程中的v-t圖線如圖4(b)所示，設(shè)a、b兩點的電勢分別為φa、φb，場強大小分別為Ea、Eb，粒子在a、b兩點的電勢能分別為Wa、Wb，不計重力，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的過程中，粒子的加速度漸小，所以場強漸小，Ea＞Eb；根據(jù)動能定理，速度增大，可知電勢能減小，Wa＞W(wǎng)b，可得選項B、D正確．【答案】BD9．如圖6所示，兩塊平行金屬板正對著水平放置，兩板分別與電源正、負極相連．當開關(guān)閉合時，一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點．則()圖6A．當開關(guān)閉合時，若減小兩板間距，液滴仍靜止B．當開關(guān)閉合時，若增大兩板間距，液滴將下降C．開關(guān)再斷開后，若減小兩板間距，液滴仍靜止D．開關(guān)再斷開后，若增大兩板間距，液滴將下降【解析】當開關(guān)閉合時，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)，當兩板間的距離減小時，所受電場力大于重力，液滴將向上做勻加速運動，A錯誤；兩板間的距離增大時，所受電場力小于重力，液滴將向下做勻加速運動，B正確；當開關(guān)斷開后，電容器無法放電，兩板間的電荷量不變，設(shè)為Q，此時兩板間的場強大小E＝eq\f(U,d)＝eq\f(\f(Q,C),d)∝eq\f(Q,εS)，可見場強大小與兩板間距離無關(guān)，即場強大小保持不變，電場力不變，液滴保持靜止，C正確，D錯誤．【答案】BC10．如圖7所示，A、B、C、D是勻強電場中的四個點，D是BC的中點，A、B、C構(gòu)成一直角三角形，AB＝Lm，電場線與三角形所在的平面平行，已知A點的電勢為5V，B點的電勢為－5V，C點的電勢為15V，據(jù)此可以判斷()【導(dǎo)學(xué)號：33410060】圖7A．場強方向由C指向BB．場強方向垂直AD連線指向BC．場強大小為eq\f(10,L)V/mD．場強大小為eq\f(20,\r(3)L)V/m【解析】根據(jù)B、C點的電勢可以確定其中點D的電勢為5V，A、D的連線為一條等勢線，電場線與等勢面垂直，且由高等勢面指向低等勢面，故場強方向垂直AD連線指向B，A錯誤，B正確；勻強電場的場強E＝eq\f(UAB,d)，其中UAB＝10V，d＝Lcos30°，解得E＝eq\f(20,\r(3)L)V/m，C錯誤，D正確．【答案】BD二、計算題(本大題共3個小題，共40分．按題目要求作答．)11．(12分)如圖8所示，在真空中的O點放一點電荷Q＝×10－9C，直線MN過O點，OM＝30cm，M點放一點電荷q＝－2×10－10圖8(1)M點的場強大?。?2)若M點的電勢比N點的電勢高15V，則電荷q從M點移到N點，它的電勢能變化了多少？【解析】(1)根據(jù)E＝eq\f(kQ,r2)得M點的場強E＝×109×eq\f×10－9,30×10－22)N/C＝100N/C.(2)電荷q從M點移到N點，電場力做功WMN＝qUMN＝－2×10－10×15J＝－3×10－9J.這一過程中電場力做負功，電勢能增加3×10－9J.【答案】(1)100N/C(2)電勢能增加了3×10－9J12．(12分)如圖9所示，在水平方向的勻強電場中，用長為L的絕緣細線拴住一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，線的上端固定，開始時連線拉成水平，突然松開后，小球由靜止開始向下擺動，當細線轉(zhuǎn)過60°角時的速度恰好為零．求：圖9(1)A、B兩點的電勢差UAB為多大？【導(dǎo)學(xué)號：33410061】(2)電場強度為多大？【解析】(1)取帶電小球為研究對象，由動能定理得mgLsin60°＋qUAB＝0，故UAB＝－eq\f(\r(3)mgL,2q).(2)由E＝eq\f(U,d)得電場強度為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的水平初速度進入長為20cm、板間距也為20cm的兩極板間，如果兩極板不帶電，微粒將運動到距極板最右端10cm的豎直熒光屏上的O點．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)帶電微粒從進入電場到到達熒光屏上的A點所經(jīng)歷的時間為多少？(2)OA兩點的間距為多少？(3)帶電微粒進入電場到打到熒光屏上的A點這一過程中電場力對其做功多少？【解析】(1)設(shè)板長為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