（課堂設(shè)計(jì)）高中物理 第一章 靜電場(chǎng)本章綜合檢測(cè)2 新人教版選修3-1

第一章靜電場(chǎng)本章綜合檢測(cè)2（人教版選修3-1）一、選擇題(本題共10小題．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)的得8分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分)1．關(guān)于電勢(shì)的高低，下列說(shuō)法正確的是 ()A．沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低B．電勢(shì)降低的方向一定是電場(chǎng)線的方向C．正電荷只在電場(chǎng)力的作用下，一定向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D．負(fù)電荷只在電場(chǎng)力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢(shì)高的地方移動(dòng)解析：由電場(chǎng)線的特點(diǎn)知A正確；電勢(shì)降低的方向不一定是電場(chǎng)線的方向，B錯(cuò)誤；若正電荷具有初速度，即使只受電場(chǎng)力作用，也可由低電勢(shì)點(diǎn)向高電勢(shì)點(diǎn)移動(dòng)，C錯(cuò)誤；負(fù)電荷只在電場(chǎng)力的作用下由靜止釋放，一定向電勢(shì)高的地方移動(dòng)．答案：AD2．在雷雨時(shí)云中沿豎直方向的電場(chǎng)強(qiáng)度約為104V/m.已知一半徑為1mm的雨滴在此電場(chǎng)中不會(huì)下落，取重力加速度大小為10m/s2，水的密度為103kg/m3.這雨滴攜帶的電荷量的最小值約為A．2×10－9C B．4×10－C．6×10－9C D．8×10－解析：本題考查物體的受力平衡條件，電場(chǎng)力的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)．雨滴受力平衡，則電場(chǎng)力和重力大小相等，有mg＝Eq，而m＝ρV＝eq\f(4πr3,3)ρ，聯(lián)立兩式，代入數(shù)據(jù)解得q＝4.2×10－9C.B選項(xiàng)對(duì)．答案：B圖13．Q1、Q2為兩個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)，帶正電的檢驗(yàn)電荷q沿中垂線向上移動(dòng)時(shí)，q在各點(diǎn)所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如圖1中細(xì)線所示(力的方向都是向左側(cè))，由此可以判斷()圖1A．Q2可能帶負(fù)電荷B．Q1、Q2可能為等量異種電荷C．Q2電荷量一定大于Q1的電荷量D．中垂線上的各點(diǎn)電勢(shì)相等解析：由圖可知帶正電的檢驗(yàn)電荷受到兩個(gè)電荷的庫(kù)侖力的合力方向?yàn)樽笊戏交蜃笙路剑訯2一定帶正電荷，Q1可能帶正電荷也可能帶負(fù)電荷，且Q2>Q1，選項(xiàng)ABD錯(cuò)，C正確．答案：C4．如圖2所示，四個(gè)等量異種電荷，放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處，A、B、C、D為正方形四個(gè)邊的中點(diǎn)，O為正方形的中心，下列說(shuō)法中正確的是 ()A．A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相同圖2B．O點(diǎn)電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均為零圖2C．將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腂點(diǎn)沿直線移動(dòng)到D點(diǎn)，所受電場(chǎng)力先減小后增大，方向不變D．將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腁點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，試探電荷具有的電勢(shì)能先增大后減小解析：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電勢(shì)是標(biāo)量．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，等量同種點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零，即指兩個(gè)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的矢量和為零；一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線電勢(shì)也為零，所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均為零，選項(xiàng)B正確．答案：B圖35．如圖3，O是一固定的點(diǎn)電荷，虛線是該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線，正點(diǎn)電荷q在僅受電場(chǎng)力的作用沿實(shí)線所示的軌跡從a處運(yùn)動(dòng)到b處，然后又運(yùn)動(dòng)到c處．由此可知 圖3A．O為負(fù)點(diǎn)電荷B．在整個(gè)過(guò)程中正點(diǎn)電荷q的速度先變大后變小C．在整個(gè)過(guò)程中正點(diǎn)電荷q的加速度先變大后變小D．在整個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為零解析：由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，正點(diǎn)電荷q所受電場(chǎng)力方向應(yīng)指向圓弧內(nèi)側(cè)，故O為正點(diǎn)電荷，A錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)力對(duì)正點(diǎn)電荷q先做負(fù)功再做正功，所以在整個(gè)過(guò)程中正點(diǎn)電荷q的速度先變小后變大，B錯(cuò)誤；而在整個(gè)過(guò)程中正點(diǎn)電荷q的加速度先變大后變小，C正確；由a點(diǎn)與c點(diǎn)處的電勢(shì)相等可知，在整個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為零，D正確．答案：CD6．如圖4所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q，x軸上的P點(diǎn)位于－Q的右側(cè)．下列判斷正確的是 ()圖4A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能增大D．若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能減小解析：由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)公式E＝eq\f(kQ,r2)和場(chǎng)強(qiáng)疊加知識(shí)得，設(shè)－Q與O點(diǎn)的距離為x，P點(diǎn)與－Q的距離為a，則可得P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為EP＝eq\f(kQ,a2)－eq\f(kQ,2x＋a2)，方向水平向左，根據(jù)對(duì)稱性特點(diǎn)知，A正確，B錯(cuò)；根據(jù)等量異種電荷形成的電場(chǎng)特點(diǎn)知，O點(diǎn)電勢(shì)為零，而P點(diǎn)電勢(shì)小于零，故將＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，其電勢(shì)能一定增大．答案：AC圖57．一帶電粒子在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度隨時(shí)間變化的圖象如圖5所示，tA、tB分別是帶電粒子到達(dá)A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，則下列說(shuō)法中正確的有 ()圖5A．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)C．帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能D．帶電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力一定對(duì)帶電粒子做正功解析：由于v－t圖象上各點(diǎn)的斜率表示加速度的大小，從圖象可以看出帶電粒子在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)時(shí)的加速度，由牛頓第二定律可知EA>EB，選項(xiàng)A正確；帶電粒子帶電性質(zhì)未知，故A、B兩點(diǎn)電勢(shì)無(wú)法判斷，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從v－t圖象中可以看出B點(diǎn)速度大于A點(diǎn)速度，故電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功，電勢(shì)能減小，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．答案：AD8．電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的電勢(shì)φA＝30V，B點(diǎn)的電勢(shì)φB＝10V，一個(gè)電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 ()A．電場(chǎng)力對(duì)電子做功20eV，電子的電勢(shì)能減少了20eVB．電子克服電場(chǎng)力做功20eV，電子的電勢(shì)能減少了20eVC．電場(chǎng)力對(duì)電子做功20eV，電子的電勢(shì)能增加了20eVD．電子克服電場(chǎng)力做功20eV，電子的電勢(shì)能增加了20eV解析：WAB＝qUAB＝－20eV，根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可知選項(xiàng)D正確．答案：D9.帶電粒子以速度v0沿豎直方向垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，如圖6所示，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其速度變?yōu)樗椒较?，大小仍為v0，則一定有 ()圖6A．電場(chǎng)力與重力大小相等圖6B．粒子運(yùn)動(dòng)的水平位移大小等于豎直位移大小C．電場(chǎng)力所做的功一定等于重力所做的功D．電勢(shì)能的減少量一定等于重力勢(shì)能的增加量解析：粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在豎直方向上在重力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向上，在電場(chǎng)力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)，速度改變量大小相等，故加速度大小相等，重力大小等于電場(chǎng)力大小，A正確．相同時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)方向平均速度相等，故水平位移大小等于豎直位移大小，B對(duì)．重力做負(fù)功，電場(chǎng)力做正功，二者不相等，C錯(cuò)．因動(dòng)能不變，故電場(chǎng)力做的功等于克服重力做的功，電勢(shì)能的減少量等于重力勢(shì)能的增加量，D對(duì)．答案：ABD圖710.如圖7所示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊．由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，并最終停止．在物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列表述正確的是圖7A．兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少B．物塊受到的庫(kù)侖力不做功C．兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒D．物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力解析：由靜止釋放后，兩帶電小物塊帶同種電荷，所以庫(kù)侖力對(duì)它們均做正功，故電勢(shì)能都減小，A正確、B錯(cuò)誤；兩小物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因摩擦力和電場(chǎng)力分別做功，發(fā)生機(jī)械能和其他能量的相互轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)；因最終停止，故D錯(cuò)．答案：A二、非選擇題(本題共2小題，共20分)11．(10分)如圖8所示，a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中四個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間距離為2cm，已知UAC＝60V，求：(1)設(shè)B點(diǎn)電勢(shì)為零，求A、C、D、P點(diǎn)的電勢(shì)；圖8(2)將q＝－1.0×10－10C的點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力所做的功W圖8(3)將q＝2.0×10－10C的點(diǎn)電荷由B移到C，再經(jīng)過(guò)D最后回到P，電場(chǎng)力所做的功WBCDP解析：(1)由題意可知φP＝φB＝0UAC＝60V，UAB＝φA－0＝30V則φA＝30V，同理φC＝－30V，φD＝－60V(2)由做功的公式：WAD＝q(φA－φD)＝－9.0×10－9J(3)由于電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置有關(guān)，所以做功為WBCDP＝0.答案：(1)φA＝30V，φC＝－30V，φD＝－60V，φP＝0(2)WAD＝－9.0×10－9J(3)WBCDP＝012.圖9(10分)如圖9所示，在場(chǎng)強(qiáng)E＝104N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)l＝15cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m＝3g、電荷量q＝2×10－6C的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開(kāi)始釋放，g取10m/s2圖9(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能、電勢(shì)能分別變化了多少？(2)若取A點(diǎn)電勢(shì)為零，小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能、電勢(shì)分別為多大？(3)小球到B點(diǎn)時(shí)速度為多大？繩子張力為多大？解析：(1)ΔEp＝－mgl＝－4.5×10－3JΔEp電＝Eql＝3×10－3J.(2)EpB＝3×10－3J，EpB＝φBq，φB