2017-2018学年高二物理人教选修3-1测评：第一章 静电场A（含解析）
文档属性
| 名称 | 2017-2018学年高二物理人教选修3-1测评：第一章 静电场A（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-06-07 07:43:41 | ||
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文档简介
第一章测评A（基础过关卷）
一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1至6题为单选题；第7至10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分）1．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电，下列说法正确的是（ ）
①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头
②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备
③固定电话和手提电话均可正常使用
④在旷野，应远离树木和电线杆
A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④
2．关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）
A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降落最快的方向
D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零
3．真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（ ）
A．3∶1
B．1∶3
C．9∶1
D．1∶9
4．两异号点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势．若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则（ ）
A．a处为正电荷，qa＜qb
B．a处为正电荷，qa＞qb
C．a处为负电荷，qa＜qb
D．a处为负电荷，qa＞qb
5．如图所示，点电荷Q固定，虚线是电荷量为q的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a、b是轨迹上的两个点，b离Q较近，下列判断不正确的是（ ）
A．Q与q带的电荷一定是一正一负
B．不管Q带什么性质的电荷，a点的场强一定比b点的小
C．微粒通过a、b两点时，加速度方向都是指向Q
D．微粒通过a时的速率比通过b时的速率大
6．如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（ ）
A．
B．
C．
D．
7．下列各量中，与试探电荷无关的量是（ ）
A．电场强度E
B．电场力F
C．电势差U
D．电场做的功W
8．下列叙述正确的是（ ）
A．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷就会由于相互中和而消失
B．一个物体带1.6×10－9
C的负电荷，这是它失去了1.0×1010个电子的缘故
C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．电场中某点场强越大，则同一电荷在该点所受静电力越大
9．如图所示，将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力的作用，则下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子一定做加速直线运动
B．带电粒子的电势能一定逐渐增大
C．带电粒子的加速度一定越来越小
D．带电粒子的加速度一定越来越大
10．暴雨前，有一云层（相当于带电体）正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空，以下说法正确的是（ ）
A．带电体在上升中电势能越来越大
B．带电体在上升中跟云层间的电势差越来越大
C．带电体在上升中所处环境的电场强度越来越大
D．带电体的加速度越来越大
二、实验题（本题共2小题，共16分．把答案填在题中的横线上）．
11．在探究“两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中，一同学猜想可能与两电荷的距离和电荷量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．
实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的________而增大．
此同学在探究中应用的科学方法是________（选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）
12．如图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地．若充电后保持电容器所带电荷量不变，试指出下列三个图所示的情况下，静电计指针的偏转角度变化情况．（均填“变大”“变小”或“不变”）
（1）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度将________；
（2）板间距离增大时，静电计指针的偏转角度将________；
（3）插入电介质时，静电计指针的偏转角度将________．
三、解答题（本题共3小题，共34分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（10分）在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡（如图所示，不计重力），求：
（1）匀强电场场强E的大小、方向；
（2）试探电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小；
（3）试探电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向．
14．（12分）一匀强电场，场强方向是水平的，如图所示．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在静电力和重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求：
（1）小球从O点到最高点的位移大小；
（2）小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差．
15．（12分）如图所示电子射线管阴极K发射电子，阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速．A、B是偏向板，使飞进的电子偏离．若已知P、K间所加电压UPK＝2.5×103
V，偏向板长L＝6.0×10－2
m，板间距离d＝10－2
m，所加电压UAB＝100
V．电子质量me＝9.1×10－3kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19
C．设从阴极射出的电子速度为零．求：
（1）电子通过阳极P板的速度v0；
（2）电子射出偏向板时具有动能Ek.
参考答案
1．解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用．
答案：B
2．解析：电势与电场强度在量值上没有必然的关系，电场强度大的地方电势不一定高，所以A项错误；电场中任意两点之间的电势差与这两点的场强没有必然的关系，所以B项错误；场强的方向就是电势降落最快的方向，C项正确；静电力做功只与两点之间的电势差有关，所以D项错误．
答案：C
3．解析：根据得，，选项C正确．
答案：C
4．解析：等势面的疏密表示电场的强弱，所以qa＞qb，A点电势大于B点电势，a应为正电荷，选项B正确．
答案：B
5．答案：D
6．解析：由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反．在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以，所以选项B正确．
答案：B
7．解析：电场强度和电势差均由电场本身决定，与电荷无关，选项A、C正确．
答案：AC
8．解析：两个带等量异号电荷的导体接触后，电荷中和而抵消，不是消失，选项A错误；物体带负电荷，可能是得到电子的缘故，选项B错误；e＝1.60×10－19
C叫元电荷，与电子所带电荷量相等，选项C正确；由F＝qE知，同一电荷在场强大的位置处所受静电力大，选项D正确．
答案：CD
9．解析：由题中图象得知，正电荷在电场中受到沿电场线方向的静电力的作用，因此正电荷做加速运动，选项A正确．沿着电场线的方向，电势逐渐降低，电势能减小．因此选项B错误，电场线密集的地方电场强度大，粒子受到的静电力大．从题图可知，沿着粒子运动的方向，电场线变得稀疏，因此粒子受到的静电力逐渐减小，加速度变小．所以选项C正确，选项D错误．答案：AC
10．解析：带电体在上升中静电力做功，电势能越来越小，选项A错误．带电体在上升过程中跟云层间的电势差越来越小，选项B错误；云层（相当于带电体）正慢慢靠近地面，相当于点电荷慢慢行金属板，带电体在上升中所处环境的电场强度越来越大，带电体的加速度越来越大，选项C、D正确．
答案：CD
11．解析：由题意知，悬线夹角越大，说明受力越大，故两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其所带电荷量的增大而增大．此同学在探究中应用的科学方法是控制变量法．
答案：减小 增大 控制变量法
12．解析：（1）电容器所带电荷量一定，正对面积减小时，由知，电容C减小，由知，电势差U变大，故指针的偏转角度变大；（2）板间距离增大时，由知，电容C减小，由知，电势差U变大，故指针的偏转角度变大；（3）插入电介质时，由知，电容C变大，由知，电势差U变小，故指针的偏转角度变小．
答案：（1）变大 （2）变大 （3）变小
13．解析：（1）试探电荷＋q放在d点时，受＋Q的作用力方向竖直向上．
根据平衡条件可知，，匀强电场对＋q的作用力方向向下，
解得，，方向竖直向下．
（2）试探电荷＋q放在点c时，受＋Q的作用力方向向左，大小为，受匀强电场的作用力方向向下，大小为
所以＋q放在点c时受力.
（3）试探电荷＋q放在点b时，受＋Q的作用力方向向下，大小为，受匀强电场的作用力方向向下，大小为
所以＋q放在点d时受力，方向竖直向下．
答案：（1），方向竖直向下 （2） （3），方向竖直向下
14．解析：（1）根据物体受力情况可知，物体所受合力
由运动规律得，
解得，.
（2）由物体受力情况可知，电场力
电势能变化量ΔE＝Fscosθ
解得，.
答案：（1） （2）
15．解析：（1）电子从阴极到达阳极的过程
解得，v0＝2.9×107
m/s.
（2）在偏向极板过程中，L＝v0t
vy＝at
联立解得，Ek＝4.16×10－16
J.
答案：（1）2.9×107
m/s （2）4.16×10－16
J
一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1至6题为单选题；第7至10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分）1．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电，下列说法正确的是（ ）
①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头
②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备
③固定电话和手提电话均可正常使用
④在旷野，应远离树木和电线杆
A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④
2．关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）
A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降落最快的方向
D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零
3．真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（ ）
A．3∶1
B．1∶3
C．9∶1
D．1∶9
4．两异号点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势．若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则（ ）
A．a处为正电荷，qa＜qb
B．a处为正电荷，qa＞qb
C．a处为负电荷，qa＜qb
D．a处为负电荷，qa＞qb
5．如图所示，点电荷Q固定，虚线是电荷量为q的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a、b是轨迹上的两个点，b离Q较近，下列判断不正确的是（ ）
A．Q与q带的电荷一定是一正一负
B．不管Q带什么性质的电荷，a点的场强一定比b点的小
C．微粒通过a、b两点时，加速度方向都是指向Q
D．微粒通过a时的速率比通过b时的速率大
6．如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（ ）
A．
B．
C．
D．
7．下列各量中，与试探电荷无关的量是（ ）
A．电场强度E
B．电场力F
C．电势差U
D．电场做的功W
8．下列叙述正确的是（ ）
A．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷就会由于相互中和而消失
B．一个物体带1.6×10－9
C的负电荷，这是它失去了1.0×1010个电子的缘故
C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．电场中某点场强越大，则同一电荷在该点所受静电力越大
9．如图所示，将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力的作用，则下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子一定做加速直线运动
B．带电粒子的电势能一定逐渐增大
C．带电粒子的加速度一定越来越小
D．带电粒子的加速度一定越来越大
10．暴雨前，有一云层（相当于带电体）正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空，以下说法正确的是（ ）
A．带电体在上升中电势能越来越大
B．带电体在上升中跟云层间的电势差越来越大
C．带电体在上升中所处环境的电场强度越来越大
D．带电体的加速度越来越大
二、实验题（本题共2小题，共16分．把答案填在题中的横线上）．
11．在探究“两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中，一同学猜想可能与两电荷的距离和电荷量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．
实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的________而增大．
此同学在探究中应用的科学方法是________（选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）
12．如图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地．若充电后保持电容器所带电荷量不变，试指出下列三个图所示的情况下，静电计指针的偏转角度变化情况．（均填“变大”“变小”或“不变”）
（1）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度将________；
（2）板间距离增大时，静电计指针的偏转角度将________；
（3）插入电介质时，静电计指针的偏转角度将________．
三、解答题（本题共3小题，共34分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（10分）在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡（如图所示，不计重力），求：
（1）匀强电场场强E的大小、方向；
（2）试探电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小；
（3）试探电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向．
14．（12分）一匀强电场，场强方向是水平的，如图所示．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在静电力和重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求：
（1）小球从O点到最高点的位移大小；
（2）小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差．
15．（12分）如图所示电子射线管阴极K发射电子，阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速．A、B是偏向板，使飞进的电子偏离．若已知P、K间所加电压UPK＝2.5×103
V，偏向板长L＝6.0×10－2
m，板间距离d＝10－2
m，所加电压UAB＝100
V．电子质量me＝9.1×10－3kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19
C．设从阴极射出的电子速度为零．求：
（1）电子通过阳极P板的速度v0；
（2）电子射出偏向板时具有动能Ek.
参考答案
1．解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用．
答案：B
2．解析：电势与电场强度在量值上没有必然的关系，电场强度大的地方电势不一定高，所以A项错误；电场中任意两点之间的电势差与这两点的场强没有必然的关系，所以B项错误；场强的方向就是电势降落最快的方向，C项正确；静电力做功只与两点之间的电势差有关，所以D项错误．
答案：C
3．解析：根据得，，选项C正确．
答案：C
4．解析：等势面的疏密表示电场的强弱，所以qa＞qb，A点电势大于B点电势，a应为正电荷，选项B正确．
答案：B
5．答案：D
6．解析：由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反．在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以，所以选项B正确．
答案：B
7．解析：电场强度和电势差均由电场本身决定，与电荷无关，选项A、C正确．
答案：AC
8．解析：两个带等量异号电荷的导体接触后，电荷中和而抵消，不是消失，选项A错误；物体带负电荷，可能是得到电子的缘故，选项B错误；e＝1.60×10－19
C叫元电荷，与电子所带电荷量相等，选项C正确；由F＝qE知，同一电荷在场强大的位置处所受静电力大，选项D正确．
答案：CD
9．解析：由题中图象得知，正电荷在电场中受到沿电场线方向的静电力的作用，因此正电荷做加速运动，选项A正确．沿着电场线的方向，电势逐渐降低，电势能减小．因此选项B错误，电场线密集的地方电场强度大，粒子受到的静电力大．从题图可知，沿着粒子运动的方向，电场线变得稀疏，因此粒子受到的静电力逐渐减小，加速度变小．所以选项C正确，选项D错误．答案：AC
10．解析：带电体在上升中静电力做功，电势能越来越小，选项A错误．带电体在上升过程中跟云层间的电势差越来越小，选项B错误；云层（相当于带电体）正慢慢靠近地面，相当于点电荷慢慢行金属板，带电体在上升中所处环境的电场强度越来越大，带电体的加速度越来越大，选项C、D正确．
答案：CD
11．解析：由题意知，悬线夹角越大，说明受力越大，故两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其所带电荷量的增大而增大．此同学在探究中应用的科学方法是控制变量法．
答案：减小 增大 控制变量法
12．解析：（1）电容器所带电荷量一定，正对面积减小时，由知，电容C减小，由知，电势差U变大，故指针的偏转角度变大；（2）板间距离增大时，由知，电容C减小，由知，电势差U变大，故指针的偏转角度变大；（3）插入电介质时，由知，电容C变大，由知，电势差U变小，故指针的偏转角度变小．
答案：（1）变大 （2）变大 （3）变小
13．解析：（1）试探电荷＋q放在d点时，受＋Q的作用力方向竖直向上．
根据平衡条件可知，，匀强电场对＋q的作用力方向向下，
解得，，方向竖直向下．
（2）试探电荷＋q放在点c时，受＋Q的作用力方向向左，大小为，受匀强电场的作用力方向向下，大小为
所以＋q放在点c时受力.
（3）试探电荷＋q放在点b时，受＋Q的作用力方向向下，大小为，受匀强电场的作用力方向向下，大小为
所以＋q放在点d时受力，方向竖直向下．
答案：（1），方向竖直向下 （2） （3），方向竖直向下
14．解析：（1）根据物体受力情况可知，物体所受合力
由运动规律得，
解得，.
（2）由物体受力情况可知，电场力
电势能变化量ΔE＝Fscosθ
解得，.
答案：（1） （2）
15．解析：（1）电子从阴极到达阳极的过程
解得，v0＝2.9×107
m/s.
（2）在偏向极板过程中，L＝v0t
vy＝at
联立解得，Ek＝4.16×10－16
J.
答案：（1）2.9×107
m/s （2）4.16×10－16
J