【100分物理】人教新课标必选修3-1物理第一章 静电场 综合训练（一）
文档属性
| 名称 | 【100分物理】人教新课标必选修3-1物理第一章 静电场 综合训练（一） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 670.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2014-09-24 15:46:31 | ||
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文档简介
☆英杰物理工作室☆2014-2015 高二同步辅导资料
综合训练一 (2014.9.20 100分 90分钟)
一. 选择题(每小题4分，共48分)
1. 下列关于电场和电场线说法正确的是（?? ??）?
A. 电场是客观存在的一种物质，电场线是电场形象描述，所以电场线是实际存在的线??????????????????【来源：21cnj*y.co*m】
B. 在孤立的点电荷形成的电场中，若将一个带电粒子由静止释放，粒子一定沿电场线运动，则电场线是带电粒子在电场中的运动轨迹?21教育名师原创作品
C. 带电的粒子的受力方向一定沿电场线的切线方向????
D. 沿电场线方向电势逐渐降低，所以电场线的方向为电势降低最快的方向
2. 平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10?g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是(g取10m/s2)( )
A. 3×10? B. 3×102? C. 3×103?? D. 3×10421*cnjy*com
3. 如图所示，电荷量q，质量为m的滑块沿固定绝缘的斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE≤mg，以下判断中正确的是(?? ?)?
A. 物体将沿斜面减速下滑???????
B. 物体将沿斜面加速下滑
C. 物体仍保持匀速下滑??????????
D. 仅当qE=mg时，物体继续保持匀速下滑
4. (多选)如图所示，水平放置的的金属板上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电的小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板。沿光滑的上表面向右运动到右端，则小球在整个运动过程中( ) 21*cnjy*com
A. 小球做匀速直线运动
B. 小球做先减速、后加速的运动
C. 小球的电势能保持不变
D. 电场力对小球做正功
5. (多选)如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则(??? )?21cnjy.com
A. B的空腔内电场强度为零
B. B不带电
C. B的内外表面电势相等
D. B带负电?
6. (多选)如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则(??? )?
A. OM间的电势差小于NO间的电势差
B. M点的电势比P点的电势高
C. 一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能
D. 将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功
7. (多选)如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5?J，已知A点的电势为－10?V，则以下判断正确的是( )【出处：21教育名师】
A. 微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示；
B. 微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示；
C. B点电势为零；
D. B点电势为－20?V?
8. (多选)如图所示，A、B两个带异种电荷的小球分别被两个绝缘细线系在水平放置的木盒内的底部和顶部，木盒对地的压力为N，细线对B的拉力为F，若将系B的细线断开，下列说法中正确的是( ?)?
A. 刚断开时，木盒对地面的压力等于N?
B. 刚断开时，木盒对地面的压力等于（N＋F）
C. 刚断开时，木盒对地面的压力等于（N－F）
D. 在B向上运动的过程中，系A的细线拉力不断增大
9. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )
A. 极板x应带正电，极板y应带正电
B. 极板x′应带正电，极板y应带正电
C. 极板x应带正电，极板y′应带正电
D. 极板x′应带正电，极板y′应带正电
10. 如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，()若正极板A以固定直线OO′为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时，恰有一质量为m带负电荷的粒子以速度v沿垂直于电场方向射入平行板之间，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板B固定不动，带电粒子始终不与极板相碰)( )
A. 直线
B. 正弦曲线
C. 抛物线
D. 向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线
11. (多选)两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、C三点，如图所示，下列说法正确的是( )21教育网
A. a点电势比b点高
B. a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大
C. a、b、c三点电势相等
D. 一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动
12. (多选)如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN。a、b、c是以O为中心Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，Rc－Rb=Rb－Ra。1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点。以|W12|表示点电荷P由l到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则( )
A. |W12|=2|W34|
B. |W12|＞2|W34|
C. P、O两电荷可能同号
D. P、O两电荷一定异号
二. 填空题(每小题4分，共8分)
13. 如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中正六边形的六个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、5V，则D点的电势φD为_______________，并画出电场的方向。
14. 有两个相同的金属小球A和B，分别带有+10Q和-1Q的电量，用绝缘支柱固定在相距r的两处，则两球间的相互作用力的大小为_____________，方向__________。现用第三个不带电的相同的小球C，反复不断地与A、B两球轮流接触许多次后，把C移开，此时A
、B两球间的作用力大小为____________，方向____________。
三. 计算题(每小题4分，共44分)
15. 如图所示，用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为m=1.0×10-2kg。现加一水平方向向左的匀强电场，场强E=3.0×106N/C
，平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为30o，(g取10m/s2) 求：
(1) 小球带何种电荷，电荷量为多大。
(2) 如果绳子突然断了，小球如何运动，加速度多大。
16. 在间距d=0.1m、电势差U=103?V的两块竖立平行板中间，用一根长L=0.01m的绝缘细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=10－7C的带正电荷的小球，将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后由静止释放(如图所示)，问：21·世纪*教育网
(1) 小球摆至最低点B时的速度和线中的拉力多大？
(2) 若小球摆至B点时丝线突然断裂，以后小球能经过B点正下方的C点(C点在电场内，小球不会与正电荷极板相碰，不计空气阻力)，则BC相距多远？（g=10m／s2）
17. 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。 (1) 在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。
(2) 在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。www.21-cn-jy.com
(3) 若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动)，求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
18. 如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q＞0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。 (1) 求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1；www-2-1-cnjy-com
(2) 若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W； (3) 从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中已知的物理量。(本小题不要求写出计算过程)2-1-c-n-j-y
参考答案
2. 【解析】由公式U=Ed?????? Eq=mg?????? Q=Ne???代入数字得N=30
【答案】A
5.【解析】由于静电感应，A带正电，金属球壳B内壁感应出负电荷，则B的空腔内电场强度不为零．A错；金属球壳B外表面接地，大地中电子转移到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电．B错，D对；静电平衡后，金属球壳B是一个等势体．C对．
【答案】CD
7. 【解析】从A到B的过程中，由于动能减少，说明电场力做负功，则电场力方向水平向左，根据曲线运动力和轨迹的关系可知，粒子运动轨迹为1，A对，B错；根据动能定理有qUAB=ΔEK,解得UAB=-10V，有因为UAB=φA-φB，得φB=0V，C对，D错。
【答案】AD
9. 【解析】电子受力方向与电场方向相反，因电子向X向偏转则，电场方向为X到X′，则X带正电；同理可知Y带正电，A对。21·cn·jy·com
【答案】A
10. 【解析】由题意可知，说明此时带电粒子受到的重力和电场力相等.由于电容器和电源断开，其所带电荷量不变，根据电容器的动态变化关系可知，电容器间的场强不变，即重力和电场力始终平衡，所以带电粒子做直线运动，A对。2·1·c·n·j·y
【答案】A
11.【解析】a、b、c是两个等量异种电荷连线的中垂线的三点，等量异种电荷的中垂面是一个等势面，电场强度从中点向两侧减小，所以A错，BC对；一个电子在a点受到的电场方向垂直于中垂线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点.D错.
【答案】BC
16. 【解析】（1）小球由静止释放后到摆到最低点的过程，由动能定理得
在平行板电容器中：
????????? 代入解得
?????? 小球经过最低点时 解得 T=4×10-3N ??? （2）小球摆至B点时丝线突然断裂，小球水平方向做有往返的匀减速直线运动，加速度大小为???? ?【来源：21·世纪·教育·网】
????????? 根据对称性，当小球回到B点的正下方C点时，经历的时间
??????????
在竖直方向，小球做自由落体运动，则? 【答案】（1）小球摆至最低点B时的速度v=0.32m/s，线中的拉力为4×10-3N．
??? （2）若小球摆至B点时丝线突然断裂，以后小球能经过B点正下方的C点时BC相距约0.08m． 【版权所有：21教育】
(3) 假设t1时刻速度为v1，这段时间内匀加速运动我们描点用刻度尺连线即可;设t2时刻速度达到最大，t1到t2时刻物体做加速度减小的加速运动，画一段斜率逐渐减小的平滑曲线即可.设第一次速度为零的时刻为t3，t2到t3时间内物体做加速度增大的加速运动，画一段斜率逐渐增大的平滑曲线即可，如图所示:21世纪教育网版权所有
【答案】(1)滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间
(2)弹簧的弹力所做的功
(3)
综合训练一 (2014.9.20 100分 90分钟)
一. 选择题(每小题4分，共48分)
1. 下列关于电场和电场线说法正确的是（?? ??）?
A. 电场是客观存在的一种物质，电场线是电场形象描述，所以电场线是实际存在的线??????????????????【来源：21cnj*y.co*m】
B. 在孤立的点电荷形成的电场中，若将一个带电粒子由静止释放，粒子一定沿电场线运动，则电场线是带电粒子在电场中的运动轨迹?21教育名师原创作品
C. 带电的粒子的受力方向一定沿电场线的切线方向????
D. 沿电场线方向电势逐渐降低，所以电场线的方向为电势降低最快的方向
2. 平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10?g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是(g取10m/s2)( )
A. 3×10? B. 3×102? C. 3×103?? D. 3×10421*cnjy*com
3. 如图所示，电荷量q，质量为m的滑块沿固定绝缘的斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE≤mg，以下判断中正确的是(?? ?)?
A. 物体将沿斜面减速下滑???????
B. 物体将沿斜面加速下滑
C. 物体仍保持匀速下滑??????????
D. 仅当qE=mg时，物体继续保持匀速下滑
4. (多选)如图所示，水平放置的的金属板上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电的小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板。沿光滑的上表面向右运动到右端，则小球在整个运动过程中( ) 21*cnjy*com
A. 小球做匀速直线运动
B. 小球做先减速、后加速的运动
C. 小球的电势能保持不变
D. 电场力对小球做正功
5. (多选)如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则(??? )?21cnjy.com
A. B的空腔内电场强度为零
B. B不带电
C. B的内外表面电势相等
D. B带负电?
6. (多选)如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则(??? )?
A. OM间的电势差小于NO间的电势差
B. M点的电势比P点的电势高
C. 一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能
D. 将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功
7. (多选)如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5?J，已知A点的电势为－10?V，则以下判断正确的是( )【出处：21教育名师】
A. 微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示；
B. 微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示；
C. B点电势为零；
D. B点电势为－20?V?
8. (多选)如图所示，A、B两个带异种电荷的小球分别被两个绝缘细线系在水平放置的木盒内的底部和顶部，木盒对地的压力为N，细线对B的拉力为F，若将系B的细线断开，下列说法中正确的是( ?)?
A. 刚断开时，木盒对地面的压力等于N?
B. 刚断开时，木盒对地面的压力等于（N＋F）
C. 刚断开时，木盒对地面的压力等于（N－F）
D. 在B向上运动的过程中，系A的细线拉力不断增大
9. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )
A. 极板x应带正电，极板y应带正电
B. 极板x′应带正电，极板y应带正电
C. 极板x应带正电，极板y′应带正电
D. 极板x′应带正电，极板y′应带正电
10. 如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，()若正极板A以固定直线OO′为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时，恰有一质量为m带负电荷的粒子以速度v沿垂直于电场方向射入平行板之间，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板B固定不动，带电粒子始终不与极板相碰)( )
A. 直线
B. 正弦曲线
C. 抛物线
D. 向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线
11. (多选)两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、C三点，如图所示，下列说法正确的是( )21教育网
A. a点电势比b点高
B. a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大
C. a、b、c三点电势相等
D. 一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动
12. (多选)如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN。a、b、c是以O为中心Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，Rc－Rb=Rb－Ra。1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点。以|W12|表示点电荷P由l到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则( )
A. |W12|=2|W34|
B. |W12|＞2|W34|
C. P、O两电荷可能同号
D. P、O两电荷一定异号
二. 填空题(每小题4分，共8分)
13. 如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中正六边形的六个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、5V，则D点的电势φD为_______________，并画出电场的方向。
14. 有两个相同的金属小球A和B，分别带有+10Q和-1Q的电量，用绝缘支柱固定在相距r的两处，则两球间的相互作用力的大小为_____________，方向__________。现用第三个不带电的相同的小球C，反复不断地与A、B两球轮流接触许多次后，把C移开，此时A
、B两球间的作用力大小为____________，方向____________。
三. 计算题(每小题4分，共44分)
15. 如图所示，用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为m=1.0×10-2kg。现加一水平方向向左的匀强电场，场强E=3.0×106N/C
，平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为30o，(g取10m/s2) 求：
(1) 小球带何种电荷，电荷量为多大。
(2) 如果绳子突然断了，小球如何运动，加速度多大。
16. 在间距d=0.1m、电势差U=103?V的两块竖立平行板中间，用一根长L=0.01m的绝缘细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=10－7C的带正电荷的小球，将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后由静止释放(如图所示)，问：21·世纪*教育网
(1) 小球摆至最低点B时的速度和线中的拉力多大？
(2) 若小球摆至B点时丝线突然断裂，以后小球能经过B点正下方的C点(C点在电场内，小球不会与正电荷极板相碰，不计空气阻力)，则BC相距多远？（g=10m／s2）
17. 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。 (1) 在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。
(2) 在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。www.21-cn-jy.com
(3) 若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动)，求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
18. 如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q＞0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。 (1) 求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1；www-2-1-cnjy-com
(2) 若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W； (3) 从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中已知的物理量。(本小题不要求写出计算过程)2-1-c-n-j-y
参考答案
2. 【解析】由公式U=Ed?????? Eq=mg?????? Q=Ne???代入数字得N=30
【答案】A
5.【解析】由于静电感应，A带正电，金属球壳B内壁感应出负电荷，则B的空腔内电场强度不为零．A错；金属球壳B外表面接地，大地中电子转移到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电．B错，D对；静电平衡后，金属球壳B是一个等势体．C对．
【答案】CD
7. 【解析】从A到B的过程中，由于动能减少，说明电场力做负功，则电场力方向水平向左，根据曲线运动力和轨迹的关系可知，粒子运动轨迹为1，A对，B错；根据动能定理有qUAB=ΔEK,解得UAB=-10V，有因为UAB=φA-φB，得φB=0V，C对，D错。
【答案】AD
9. 【解析】电子受力方向与电场方向相反，因电子向X向偏转则，电场方向为X到X′，则X带正电；同理可知Y带正电，A对。21·cn·jy·com
【答案】A
10. 【解析】由题意可知，说明此时带电粒子受到的重力和电场力相等.由于电容器和电源断开，其所带电荷量不变，根据电容器的动态变化关系可知，电容器间的场强不变，即重力和电场力始终平衡，所以带电粒子做直线运动，A对。2·1·c·n·j·y
【答案】A
11.【解析】a、b、c是两个等量异种电荷连线的中垂线的三点，等量异种电荷的中垂面是一个等势面，电场强度从中点向两侧减小，所以A错，BC对；一个电子在a点受到的电场方向垂直于中垂线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点.D错.
【答案】BC
16. 【解析】（1）小球由静止释放后到摆到最低点的过程，由动能定理得
在平行板电容器中：
????????? 代入解得
?????? 小球经过最低点时 解得 T=4×10-3N ??? （2）小球摆至B点时丝线突然断裂，小球水平方向做有往返的匀减速直线运动，加速度大小为???? ?【来源：21·世纪·教育·网】
????????? 根据对称性，当小球回到B点的正下方C点时，经历的时间
??????????
在竖直方向，小球做自由落体运动，则? 【答案】（1）小球摆至最低点B时的速度v=0.32m/s，线中的拉力为4×10-3N．
??? （2）若小球摆至B点时丝线突然断裂，以后小球能经过B点正下方的C点时BC相距约0.08m． 【版权所有：21教育】
(3) 假设t1时刻速度为v1，这段时间内匀加速运动我们描点用刻度尺连线即可;设t2时刻速度达到最大，t1到t2时刻物体做加速度减小的加速运动，画一段斜率逐渐减小的平滑曲线即可.设第一次速度为零的时刻为t3，t2到t3时间内物体做加速度增大的加速运动，画一段斜率逐渐增大的平滑曲线即可，如图所示:21世纪教育网版权所有
【答案】(1)滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间
(2)弹簧的弹力所做的功
(3)