2022高中物理第12章靜電場電勢能與電勢差單元測試9魯科版選修3-1

第1、2章《靜電場》《電勢能與電勢差》單元測試時間：90分鐘滿分：100分第Ⅰ卷選擇題一、選擇題此題包括10小題，共40分，每題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不選的得0分圖11．如圖1所示是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動膜上的金屬層和這個金屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對著話筒說話時，振動膜前后振動，使電容發(fā)生變化，致使話筒所在的電路中的其他量發(fā)生變化，使聲音信號被話筒轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺渲袑?dǎo)致電容變化的原因可能是電容器兩極板間的A．距離變化B．正對面積變化C．介質(zhì)變化D．電壓變化解析：振動膜前后振動，惹起電容器極板間的距離變化．答案：A圖22．如圖2，O是一固定的點電荷，另一點電荷g＋qED．小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為mg＋qE解析：小球滑動過程中有重力和電場力做功，因此機械能不守恒，A錯．小球下滑到最低點的過程中，重力和電場力都做正功，小球動能增大，過最低點時速度最大，B對．由動2能定理得qE＋mgR＝錯誤!mv，軌道支持力為N，則N－qE＋mg＝m錯誤!，解得C對，D錯．答案：BC圖109．空間某地區(qū)內(nèi)存在著電場，電場線在豎直平面上的散布如圖10所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在該電場中運動，小球經(jīng)過A點時的速度大小為v1，方向水平向右，運動至B點時的速度大小為v2，運動方向與水平方向之間的夾角為α，A、B兩點之間的高度差與水平距離均為H，則以下判斷中正確的選項是A．若v2>v1，則電場力一定做正功B．A、B兩點間的電勢差U＝錯誤!v錯誤!－v錯誤!C．小球由A點運動到B點，電場力做的功＝錯誤!錯誤!－錯誤!錯誤!－mgHWmvmvD．小球運動到B點時所受重力的剎時功率gv2從A到B，重力做正功，若v2>v1，解析：考察帶電粒子在電場與重力場的疊加場中的運動．表示外力做的總功為正，但電場力可能做負功，A錯．由動能定理qU＋mgH＝錯誤!mv錯誤!－錯誤!mv錯誤!可知B錯，C對．過B點時重力的剎時功率gv2inα，D錯．答案：C圖1110．如圖11所示，O是一固定的正點電荷，還有一正點電荷q從很遠處以初速度v0正對著點電荷O射入電場中，僅在電場力作用下的運動軌跡是實線MN，虛線a、b、c是以O(shè)為圓心，Ra、Rb、Rc為半徑畫出的三個圓，且Ra－Rb＝Rb－、2、3為軌跡MN與三個圓的一些交點，以|I12|表示點電荷q從1運動到2的過程中電場力的沖量的大小，|I|表示q從223運動到3的過程中電場力的沖量的大??；用|W12|表示q從1運動到2的過程中電場力做功的大小，用|W|表示q從2運動到3的過程中電場力做功的大?。畡tA．|2323|B．|12||23|D．|12|<|23|I12>|IIWWW解析：根據(jù)點電荷產(chǎn)生的電場可知，1、2間的電場強度比2、3間的電場強度小，因為a－b＝b－c，所以|12|<|23|，應(yīng)選項D正確．因為錯誤!未定義書簽。，所以|I12|<|I23|，RRRRWW應(yīng)選項B正確．答案：BD第Ⅱ卷非選擇題二、填空與計算題此題包括6小題，共60分．把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答圖1211．“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中1如圖12所用的電表指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流的關(guān)系是：當(dāng)電流從正接線柱流入電表時，指針偏向正接線柱一側(cè)．一位學(xué)生用這個電表探測基準點2兩側(cè)的等勢點時，把接電表正接線柱的探針E1接觸基準點2，把接電表負接線柱的探針E2接觸紙上某一點，發(fā)現(xiàn)表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，為了探測到等勢點，則A．若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，B．若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，C．若電表指針偏向負接線柱一側(cè)，D．若電表指針偏向負接線柱一側(cè)，

E2應(yīng)右移E2應(yīng)左移E2應(yīng)右移E2應(yīng)左移圖132在平整的木板上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙和導(dǎo)電紙．在導(dǎo)電紙上平放兩個圓柱形電極A與B，分別與直流電源的正、負極接好，如圖13所示．若以A、B連線為軸，A、B連線的中垂線為軸，將一個探針固定在軸，將一個探針固定在軸上的某一點，沿軸移動另一個探針，發(fā)現(xiàn)不論怎樣移動，敏捷電流表的指針都不偏轉(zhuǎn)，若電源及連線都是完好的，可能的故障是________．將實驗故障清除后，探針從BO間某處沿軸向電極A移動的過程中，電流表中指針偏轉(zhuǎn)的情況是________．解析：1由題圖可知A點電勢高于B點電勢，若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，說明探針E1的電勢高于E2的電勢，E2應(yīng)向左移動，所以B項正確；若指針偏向負接線柱一側(cè)，說明探針E2的電勢高于E1的電勢，E2應(yīng)向右移動，C項正確，D項錯．導(dǎo)電紙涂導(dǎo)電物質(zhì)的一面朝下了；偏角漸漸減小到零，再反向偏轉(zhuǎn)，偏角漸漸變大．答案：1BC2看法析圖14Q＝×10－9C，直線MN過O點，OM＝30cm，12．如圖14所示，在真空中的O點放一點電荷點放一點電荷q＝－2×10－10C，求：M1M點的場強大?。?若點的電勢比N點的電勢高15V，則電荷q從點移到N點，它的電勢能變化了多MM少解析：1根據(jù)E＝錯誤!得M點的場強E＝×109×錯誤!＝100N/C2電荷q從M點移到N點，電場力做功WMN＝qUMN＝－2×10－10×15J＝－3×10這一過程中電場力做負功，電勢能增加答案：1100N/C23×10－9J

－9J3×10－9J圖1513．如圖15所示，電荷量為－e、質(zhì)量為m的電子從A點沿與電場垂直的方向進入勻強電場，初速度為v0，當(dāng)它經(jīng)過電場B點時，速度與場強方向成150°角，不計電子的重力，求A、B兩點間的電勢差．圖16解析：電子進入勻強電場后在電場力作用下做勻變速曲線運動．根據(jù)運動的分解可知，電子在垂直于場強方向上做勻速直線運動．將B點的速度分解如圖16v＝錯誤!＝2v0電子從A運動到B，由動能定理得2－eUAB＝錯誤!mv－錯誤!mv錯誤!UAB＝錯誤!＝－錯誤!答案：－錯誤!14．如圖17所示，在方向水平的勻強電場中，一個不可伸長的不導(dǎo)電細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點，把小球拉起直至細線與場強平行，然后無初速釋放，已知小球擺到最低點的另一側(cè)，線與垂直方向的最大夾角為θ求小球經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力．圖17解析：設(shè)細線長為L，球的電荷量為q，為正，則場強方向在題圖中向右，反之向左．從釋放點到左側(cè)最高點，重力勢能的減小等于電勢能的增加．mgLcoθ＝qEL1＋inθ①若小球運動到最低點時的速度為v，此時線的拉力為T，由能量關(guān)系得2mv/2＝mgL－qEL②2由牛頓第二定律得T－mg＝mv/L③由以上各式解得T＝mg3－錯誤!．答案：mg3－錯誤!15．如圖18所示，質(zhì)量為

m、電荷量為＋

q

的小球從距地面一定高度的

O點，以初速度v0沿著水平方向拋出，已知在小球運動的地區(qū)里，存在著一個與小球的初速度方向相反的勻強電場，如果測得小球落地時的速度方向恰巧是豎直向下的，且已知小球飛翔的水平距離為

L，求：圖181電場強度E為多大2小球落地址A與拋出點O之間的電勢差為多大小球落地時的動能為多大解析：1剖析水平方向的分運動有：v錯誤!＝2aL＝錯誤!，所以E＝錯誤!錯誤!2A與O之間的電勢差UAO＝E·L＝錯誤!錯誤!3設(shè)小球落地時的動能為A，空中飛翔的時間為，分ET析水平方向和豎直方向的分運動有：0AAv＝錯誤!·T，v＝gT，E＝錯誤!mv錯誤!A解得：E＝錯誤!答案：看法析＝×102N/C、方向豎直向上的勻強電場，在16．如圖19所示，空間存在著電場強度E電場內(nèi)一長為L＝0.5m的絕緣細線一端固定于O點，另一端拴著質(zhì)量m＝0.5kg、電荷量q＝4×10－2C的小球，現(xiàn)將細線拉至水平地點，將小球由靜止釋放，當(dāng)小球運動到最高點時細線受到的拉力恰巧達到它能承受的最大值而斷裂．取g＝10m/2求：圖19小球的電性．細線能承受的最大拉力值．當(dāng)小球持續(xù)運動到與O點水平方向的距離為L時，小球距離O點的高度．解析：1由小球運動到最高點可知，小球帶正電．2設(shè)小球運動到最高點時速度為v，對該過程由動能