高二物理选修3-1第一章静电场本章知识点综合评估同步检测
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一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,1-10题只有一个选项符合题目要求,11-15题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是(
)
A.a点的电势高于b点的电势
B.若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功
C.c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断
D.若将一正试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线由d到c
2.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,P、Q、R同时在等势面a、b、c上,据此可知(
)
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小
C.带电质点在Q、R间运动的动能变化等于在R、P间运动的动能变化
D.带电质点在R点的加速度方向沿虚线b向右
3.如图所示,在两个等量负点电荷形成的电场中,O点是两电荷连线的中点,a、b是该线上的两点,c、d是两电荷连线中垂线上的两点,acbd为一菱形。若将一负离子(不计重力且不影响原电场分布)从c点匀速移动到d点,电场强度用E,电势用φ来表示。则下列说法正确的是(
)
A.φa一定小于φo,φo一定大于φc
B.Ea一定大于Eo,Eo一定大于Ec
C.负离子的电势能一定先增大后减小
D.施加在负离子上的外力一定先减小后增大
4.两个不等量异种点电荷位于x轴上,a带正电,b带负电,|qa|>|qb|,且a、b相对坐标原点位置对称。取无限远处的电势为零,下列各图正确描述x轴上的电势φ随位置x变化规律的是(
)
5.如图所示,三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面。已知这三个圆的半径成等差数列,A、B、C分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上。将电量为q=+1.6×106C的电荷从A点移到C点,电势能减少1.92×105J。若取C点为零电势点(φc=0V),则B点的电势(
)
A.一定等于6V
B.一定低于6V
C.一定高于6V
D.无法确定
6.将如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两极板上,开始B板电势比A板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在静电力作用下开始运动,设A、B两极板间的距离足够大,下列说法正确的是(
)
A.电子一直向着A板运动
B.电子一直向着B板运动
C.电子先向A板运动,然后返回向B板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动
D.电子先向B板运动,然后返回向A板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动
7.如图所示,直角坐标系xOy平面内有一与该平面平行的匀强电场,以O点为圆心,R=0.10m为半径画一个圆,圆周与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,已知a、b、c三点的电势分别为2V、2V、-2V,则下列说法正确的是(
)
A.匀强电场的场强为4V/m
B.d点的电势为-V
C.将一个电子从c点移到O点,电子的电势能增加2eV
D.将一个电子沿圆弧ab顺时针从a点移到b点,电子的电势能先减小后增大
8.静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,忽略重力。规定x轴正方向为电场强度E、加速度a、速度v的正方向,下图分别表示x轴上各点的电场强度E,小球的加速度a、速度v和动能Ek随x的变化图像。其中正确的是(
)
9.如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上。将一带负电的试探电荷q从x=20cm的位置沿x轴负方向移到x=10cm的位置,在此过程中,试探电荷的(
)
A.电势能一直增大
B.电势能一直减小
C.电势能先减小后增大
D.电势能先增大后减小
10.如图所示空间内存在水平方向的匀强电场,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量为m的带正电小球,小球可以在图中虚线位置保持静止。现将小球拉至绳水平后由A点无初速释放,则小球运动到绳竖直的B点位置时绳的拉力大小为(
)
A.mg
B.3mg/2
C.mg/2
D.3mg/4
11.如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距变大,则(
)
A.电荷将向上加速运动
B.电荷将向下加速运动
C.电流表中将有从a到b的电流
D.电流表中将有从b到a的电流
12.如图所示,一个质量为m、带电量为q的粒子从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入,不计粒子所受的重力。当粒子的入射速度为v时,它恰能穿过电场区域而不碰到金属板上。现欲使质量为m、入射速度为v/2的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,在以下的仅改变某一物理量的方案中,可行的是(
)
A.使粒子的带电量减少为原来的1/4
B.使两板间所接电源的电压减小到原来的一半
C.使两板间的距离增加到原来的2倍
D.使两极板的长度减小为原来的一半
13.如图所示,长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为+q,质量为m的小球,以初速度v0从斜面底端的A点开始沿斜面上滑,当达到斜面顶端的B点时速度仍为v0。下列判断正确的是(
)
A.A、B两点间的电势差一定等于mgLsinθ/q
B.小球在A点的电势能和重力势能之和与B点时相同
C.若电场是匀强电场,则该电场的强度的最小值一定为mg/q
D.若该电场是斜面中点竖直正上方某点的点电荷Q产生的,则Q一定是负电荷
14.如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动。下列说法正确的是(
)
A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度一直增大
B.圆环沿细杆从P运动到0的过程中,加速度可能先增大后减小
C.增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动
D.将圆环从杆上P的上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动
15.如图所示,空间存在一匀强电场,其方向与水平方向夹角为30°,A、B连线与电场线垂直。一质量为m,电荷量为q的带正电小球以初速度v0从A点水平向右抛出,经过时间t小球最终落在C点,速度大小仍为v0,且AB=BC,则下列说法中正确的是(
)
A.电场强度方向沿电场线斜向上
B.电场强度大小为E=mg/q
C.此过程小球增加的电势能等于3mg2t2/4
D.小球在运动过程中下落的高度为3gt2/4
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选择题答题卡:
题号
1
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6
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8
9
10
11
12
13
14
15
答案
二、计算题(本题共4小题,每题10分,共40分。解答应写出必要的文字说明,方程式或演算步骤,有数值计算的要注明单位)
16.如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为600;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为300。不计带电粒子的重力。求A、B两点间的电势差。
17.如图所示,一平行板电容器水平放置,板间距离为d,上极板开有一小孔。质量均为m,带电荷量均为+q的两个带电小球(视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,已知d=2L。今使下端小球恰好位于小孔中,由静止释放,让两球竖直下落。当下端的小球到达下极板时,速度刚好为零。试求:
(1)两极板间匀强电场的电场强度
(2)两球运动过程中的最大速度
18.如图所示,为一个从上向下看的俯视图,在光滑绝缘的水平桌面上,固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道ABCD,AB段为直线,BCD段是半径为R的一部分圆弧(两部分相切于B点),挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆的直径MN平行。现使一带电量为+q、质量为m的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放,为使小球能沿挡板内侧运动,最后从D点抛出,试求:
(1)小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离s
(2)在上述条件下小球经过N点时对挡板的压力大小
19.如图所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.5m/s的初速度从板间的正中点水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起4/3cm,液滴刚好从金属板末端飞出,(g取10m/s2)。求:
(1)下极板上提后液滴经过P点以后的加速度大小
(2)液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间
参考答案:
一、选择题
选择题答题卡:
题号
1
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5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
C
C
D
B
D
D
C
C
B
BC
ACD
ABD
ABC
BCD
二、计算题
16.UAB=mv02/4q
17.(1)E=4mg/3q;(2)v=;
18.(1)s=2.5R;(2)FN=6qE;
19.(1)a=2m/s2;(2)t=0.3s;