2020选修（3—1）物理第一章 电场 过关练（Word版，含答案）
文档属性
| 名称 | 2020选修（3—1）物理第一章 电场 过关练（Word版，含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 383.9KB | ||
| 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 | 2019-09-28 10:10:04 | ||
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文档简介
第一章 电场 过关练
一、单选题
1．如图所示，a、b两点处分别固定有电量均为Q的带正电的点电荷，c是线段ab的中点，d是ac的中点，c是ab的垂直平分线上的一点，ce=cd，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为，则下列说法正确的是
A．的方向都是水平向右
B．的方向相互垂直，
C．的大小相等，的方向竖直向上
D．d的电势小于e点的电势
2．真空中，在x轴上x=0和x=8处分别固定两个电性相同的点电荷Ql和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图像如图所示（+x方向为场强正方向），其中x=6处E=0。将一个正试探电荷在x=2处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）。则
A．Q1、Q2均为负电荷
B．Q1、Q2带电量之比为9：1
C．在x=6处电势为0
D．该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小
3．如图所示，距小滑轮O正下方l处的B点用绝缘底座固定一带电荷量为＋q的小球1，绝缘轻质弹性绳一端悬挂在光滑的定滑轮O正上方处的D点，另一端与质量为m的带电小球2连接，发现小球2恰好在A位置平衡，已知OA长为l，与竖直方向的夹角为60°．由于弹性绳的绝缘效果不是很好，小球2缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时，小球2恰好在AB连线上的C位置．已知静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．小球2带负电
B．小球2在C位置时所带电荷量为
C．小球2在A位置时所带电荷量为
D．弹性绳原长为
4．空间存在水平向右的匀强电场，方向与x轴平行，一个质量为m，带负电的小球，电荷量为－q，从坐标原点以v0=10m/s的初速度斜向上抛出，且初速度v0与x轴正方向夹角θ=37°，如图所示。经过一段时间后到达最高点，此时速度大小也是10m/s，该小球在最高点的位置坐标是(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2)
A．0.6m，1.8m B．－0.6m，1.8m
C．5.4m，1.8m D．0.6m，1.08m
5．如图，通过绝缘线将质量均为m的三个小球A、B、C连接在一起并悬于O点，其中A、B球带电，且带电量均为+q，C球不带电。整个空间存在方向竖直向下的匀强电场，场强大小为E=。当把OA段细线剪断的瞬间
A．A球的加速度小于2g
B．B球的加速度大于2g
C．A球和B球之间的绳子拉力为0
D．B球和C球之间的绳子拉力为0
6．如图一根不可伸长的绝缘细线一端固定于O点，另一端系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小球从A点静止释放，经最低点B后，小球摆到C点时速度为0，则
A．小球在B点时的速度最大
B．从A到C的过程中小球的电势能一直增大
C．小球从A到C的过程中，机械能先减少后增大
D．小球在B点时的绳子拉力最大
7．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若
A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
8．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的点电荷负电荷，不计重力，下列说法中正确的是
A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越小
C．点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值
D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
9．图(甲)是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一电子只受电场力作用，从静止沿电场线从a运动到b，在此过程中，电子运动的v－t图线如图(乙)所示，比较a、b两点电势a、b的高低和电场强度的大小，以下关系正确的是( )
A．a＞b Ea＞Eb B．a＞b Ea＝Eb
C．a＜b Ea＞Eb D．a＜b Ea＝Eb
10．如图所示，两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止.现将B球沿斜面向上移动一小段距离，发现A球随之向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡。重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是
A．墙面对A的弹力变大
B．斜面对B的弹力不变
C．推力F变大
D．两球之间的距离变小
二、多选题
11．如图所示，质量和电荷量均相同的两个小球、分别套在光滑绝缘杆、上，两杆固定在一起，水平且与处于同一竖直面内，为钝角。小球受一沿杆方向的水平推力作用，、均处于静止状态，此时、两球间距为。现缓慢推动球向左移动一小段距离，球也缓慢移动，当球到达点时，水平推力大小为，、两球间距为，则（ ）
A．
B．
C．
D．
12．有一电场线平行于轴的电场，其电势随坐标的变化图线如图所示。若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点由静止释放。则下列说法正确的是
A．粒子将沿轴方向运动且离点最远距离为
B．粒子经过点与点时动能相等
C．粒子在点与点的加速度大小相等方向相反
D．粒子经过点时电场力的功率大小是经过点时功率大小的2倍
13．真空中，在x轴上x=0和x=8处分别固定两个电性相同的点电荷Ql和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示（+x方向为场强正方向），其中x=6处E=0。将一个正试探电荷在x=2处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）。则
A．Q1、Q2均为正电荷
B．Q1、Q2带电荷量之比为9：1
C．在x=6处电势为0
D．该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小
14．如图所示，点电荷Q1，Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上，将点电荷Q3（电荷量未知）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的电荷量均为＋q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q，且Q的电荷量-q，点电荷Q恰好处于平衡状态。已知静电力常量为k，不计各电荷受到的重力，下列说法正确的是
A．若撤去Q3，则Q将做匀加速直线运动
B．Q3的电荷量为–
C．若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将不再受力平衡
D．若将Q1的电荷量改为-q，则Q受到的合力大小为
15．静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则
A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小
B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
16．如图1，光滑水平桌面上固定一圆形光滑绝缘轨道，整个轨道处于水平向右的匀强电场中。一质量为m，带电量为q的带正电小球，在轨道内做完整的圆周运动。小球运动到A点时速度大小为v，且该位置轨道对小球的弹力大小为N。其N-v2图象如图2，则下列说法正确的是
A．圆形轨道半径为
B．小球运动过程中通过A点时速度最小
C．匀强电场电场强度为
D．当v2=b时，小球运动到B点时轨道对小球的弹力大小为6a
17．如图,水平向右的匀强电场中,一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点,粒子从A到B过程中克服重力做功2J,电场力做功3J,则(???)
A．粒子在B点的动能比在A点多1J
B．粒子在C点的电势能比在B点少3J
C．粒子在C点的机械能比在A点多12J
D．粒子在C点的动能为14J
18．如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.0×10－8C的滑块P（可视作质点），从x=0.l0m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g=l0m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．x=0.15m处的场强大小为2.0×l06N/C
B．滑块运动的加速度逐渐减小
C．滑块运动的最大速度约为0.1m/s
D．滑块最终在0.3m处停下
三、解答题
19．如图所示，在坐标系xOy中，x轴水平向右，y轴竖直向下，在区域内存在与x轴平行的匀强电场未画出，一带正电小球，电荷量为q，从原点O水平抛出，再从A点进入电场区域，并从C点离开，其运动的轨迹如图所示，B点是小球在电场中向右运动的最远点，B点的横坐标已知小球抛出时的动能为，在B点的动能为，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
小球在OA段运动的时间与在AB段运动的时间之比；
匀强电场的场强和小球的质量；
小球在电场中运动的最小动能。
20．如图所示，O为粒子发射源，能持续不断发射带电量为+q、质量为m的粒子，粒子初速度不计，经加速电场加速后，进入AB平行金属板间。已知加速电场电压为U0，A、B板长为L1间距为d。在两板间加上一个周期T=L1的交变电压，A板的电势φA=0，B板的电势φB．随时间的变化规律如图所示，粒子穿过AB平行板打在离其距离为L2的荧光屏上。设带电粒子重力的影响可忽略，所有粒子都能打在荧光屏上，求：
（1）若粒子t=0时刻进入AB金属板间，经多少时间穿过金属板；
（2）若粒子t=0时刻进入AB金属板间，打在荧光屏P点，求OP的大小
（3）求荧光屏上有粒子撞击的区域的长度.
21．如图所示，质量m=1.0kg、电荷量q=－4×10－3C的小球用长度1=0.5m的不可伸长的绝缘轻质细线悬吊在O点，过O点的竖直线右侧有竖直向下足够大的匀强电场，电场强度大小E=5×103N/C。现将小球拉至A处，此时细线与竖直方向成θ角。现由静止释放小球，在小球运动过程中细线始终未被拉断。已知cosθ=，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小球第一次离开电场时的速度大小；
(2)小球第一次进入电场时的动能。
参考答案
1．B
2．B
3．C
4．B
5．D
6．B
7．A
8．C
9．C
10．B
11．BC
12．BD
13．AB
14．BD
15．AC
16．ABD
17．ACD
18．AC
19．（1）1：1（2）匀强电场的场强为，小球的质量为（3）
20．（1）L1 （2）； （3）
21．(1) (2)
一、单选题
1．如图所示，a、b两点处分别固定有电量均为Q的带正电的点电荷，c是线段ab的中点，d是ac的中点，c是ab的垂直平分线上的一点，ce=cd，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为，则下列说法正确的是
A．的方向都是水平向右
B．的方向相互垂直，
C．的大小相等，的方向竖直向上
D．d的电势小于e点的电势
2．真空中，在x轴上x=0和x=8处分别固定两个电性相同的点电荷Ql和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图像如图所示（+x方向为场强正方向），其中x=6处E=0。将一个正试探电荷在x=2处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）。则
A．Q1、Q2均为负电荷
B．Q1、Q2带电量之比为9：1
C．在x=6处电势为0
D．该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小
3．如图所示，距小滑轮O正下方l处的B点用绝缘底座固定一带电荷量为＋q的小球1，绝缘轻质弹性绳一端悬挂在光滑的定滑轮O正上方处的D点，另一端与质量为m的带电小球2连接，发现小球2恰好在A位置平衡，已知OA长为l，与竖直方向的夹角为60°．由于弹性绳的绝缘效果不是很好，小球2缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时，小球2恰好在AB连线上的C位置．已知静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．小球2带负电
B．小球2在C位置时所带电荷量为
C．小球2在A位置时所带电荷量为
D．弹性绳原长为
4．空间存在水平向右的匀强电场，方向与x轴平行，一个质量为m，带负电的小球，电荷量为－q，从坐标原点以v0=10m/s的初速度斜向上抛出，且初速度v0与x轴正方向夹角θ=37°，如图所示。经过一段时间后到达最高点，此时速度大小也是10m/s，该小球在最高点的位置坐标是(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2)
A．0.6m，1.8m B．－0.6m，1.8m
C．5.4m，1.8m D．0.6m，1.08m
5．如图，通过绝缘线将质量均为m的三个小球A、B、C连接在一起并悬于O点，其中A、B球带电，且带电量均为+q，C球不带电。整个空间存在方向竖直向下的匀强电场，场强大小为E=。当把OA段细线剪断的瞬间
A．A球的加速度小于2g
B．B球的加速度大于2g
C．A球和B球之间的绳子拉力为0
D．B球和C球之间的绳子拉力为0
6．如图一根不可伸长的绝缘细线一端固定于O点，另一端系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小球从A点静止释放，经最低点B后，小球摆到C点时速度为0，则
A．小球在B点时的速度最大
B．从A到C的过程中小球的电势能一直增大
C．小球从A到C的过程中，机械能先减少后增大
D．小球在B点时的绳子拉力最大
7．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若
A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
8．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的点电荷负电荷，不计重力，下列说法中正确的是
A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越小
C．点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值
D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
9．图(甲)是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一电子只受电场力作用，从静止沿电场线从a运动到b，在此过程中，电子运动的v－t图线如图(乙)所示，比较a、b两点电势a、b的高低和电场强度的大小，以下关系正确的是( )
A．a＞b Ea＞Eb B．a＞b Ea＝Eb
C．a＜b Ea＞Eb D．a＜b Ea＝Eb
10．如图所示，两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止.现将B球沿斜面向上移动一小段距离，发现A球随之向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡。重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是
A．墙面对A的弹力变大
B．斜面对B的弹力不变
C．推力F变大
D．两球之间的距离变小
二、多选题
11．如图所示，质量和电荷量均相同的两个小球、分别套在光滑绝缘杆、上，两杆固定在一起，水平且与处于同一竖直面内，为钝角。小球受一沿杆方向的水平推力作用，、均处于静止状态，此时、两球间距为。现缓慢推动球向左移动一小段距离，球也缓慢移动，当球到达点时，水平推力大小为，、两球间距为，则（ ）
A．
B．
C．
D．
12．有一电场线平行于轴的电场，其电势随坐标的变化图线如图所示。若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点由静止释放。则下列说法正确的是
A．粒子将沿轴方向运动且离点最远距离为
B．粒子经过点与点时动能相等
C．粒子在点与点的加速度大小相等方向相反
D．粒子经过点时电场力的功率大小是经过点时功率大小的2倍
13．真空中，在x轴上x=0和x=8处分别固定两个电性相同的点电荷Ql和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示（+x方向为场强正方向），其中x=6处E=0。将一个正试探电荷在x=2处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）。则
A．Q1、Q2均为正电荷
B．Q1、Q2带电荷量之比为9：1
C．在x=6处电势为0
D．该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小
14．如图所示，点电荷Q1，Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上，将点电荷Q3（电荷量未知）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的电荷量均为＋q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q，且Q的电荷量-q，点电荷Q恰好处于平衡状态。已知静电力常量为k，不计各电荷受到的重力，下列说法正确的是
A．若撤去Q3，则Q将做匀加速直线运动
B．Q3的电荷量为–
C．若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将不再受力平衡
D．若将Q1的电荷量改为-q，则Q受到的合力大小为
15．静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则
A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小
B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
16．如图1，光滑水平桌面上固定一圆形光滑绝缘轨道，整个轨道处于水平向右的匀强电场中。一质量为m，带电量为q的带正电小球，在轨道内做完整的圆周运动。小球运动到A点时速度大小为v，且该位置轨道对小球的弹力大小为N。其N-v2图象如图2，则下列说法正确的是
A．圆形轨道半径为
B．小球运动过程中通过A点时速度最小
C．匀强电场电场强度为
D．当v2=b时，小球运动到B点时轨道对小球的弹力大小为6a
17．如图,水平向右的匀强电场中,一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点,粒子从A到B过程中克服重力做功2J,电场力做功3J,则(???)
A．粒子在B点的动能比在A点多1J
B．粒子在C点的电势能比在B点少3J
C．粒子在C点的机械能比在A点多12J
D．粒子在C点的动能为14J
18．如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.0×10－8C的滑块P（可视作质点），从x=0.l0m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g=l0m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．x=0.15m处的场强大小为2.0×l06N/C
B．滑块运动的加速度逐渐减小
C．滑块运动的最大速度约为0.1m/s
D．滑块最终在0.3m处停下
三、解答题
19．如图所示，在坐标系xOy中，x轴水平向右，y轴竖直向下，在区域内存在与x轴平行的匀强电场未画出，一带正电小球，电荷量为q，从原点O水平抛出，再从A点进入电场区域，并从C点离开，其运动的轨迹如图所示，B点是小球在电场中向右运动的最远点，B点的横坐标已知小球抛出时的动能为，在B点的动能为，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
小球在OA段运动的时间与在AB段运动的时间之比；
匀强电场的场强和小球的质量；
小球在电场中运动的最小动能。
20．如图所示，O为粒子发射源，能持续不断发射带电量为+q、质量为m的粒子，粒子初速度不计，经加速电场加速后，进入AB平行金属板间。已知加速电场电压为U0，A、B板长为L1间距为d。在两板间加上一个周期T=L1的交变电压，A板的电势φA=0，B板的电势φB．随时间的变化规律如图所示，粒子穿过AB平行板打在离其距离为L2的荧光屏上。设带电粒子重力的影响可忽略，所有粒子都能打在荧光屏上，求：
（1）若粒子t=0时刻进入AB金属板间，经多少时间穿过金属板；
（2）若粒子t=0时刻进入AB金属板间，打在荧光屏P点，求OP的大小
（3）求荧光屏上有粒子撞击的区域的长度.
21．如图所示，质量m=1.0kg、电荷量q=－4×10－3C的小球用长度1=0.5m的不可伸长的绝缘轻质细线悬吊在O点，过O点的竖直线右侧有竖直向下足够大的匀强电场，电场强度大小E=5×103N/C。现将小球拉至A处，此时细线与竖直方向成θ角。现由静止释放小球，在小球运动过程中细线始终未被拉断。已知cosθ=，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小球第一次离开电场时的速度大小；
(2)小球第一次进入电场时的动能。
参考答案
1．B
2．B
3．C
4．B
5．D
6．B
7．A
8．C
9．C
10．B
11．BC
12．BD
13．AB
14．BD
15．AC
16．ABD
17．ACD
18．AC
19．（1）1：1（2）匀强电场的场强为，小球的质量为（3）
20．（1）L1 （2）； （3）
21．(1) (2)