高中物理 第一章 靜電場章末檢測（B）新人教版選修31.doc

【學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計】2015-2016學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 章末檢測（b）新人教版選修3-1(時間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題共10個小題，每小題5分，共50分)圖11如圖1所示，在真空中，把一個絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的球p慢慢靠近關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷，下列說法中正確的是()a兩端的感應(yīng)電荷越來越多 b兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷c兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷 d兩端的感應(yīng)電荷電荷量相等2同一直線上的三個點電荷q1、q2、q3，恰好都處在平衡狀態(tài)，除相互作用的靜電力外不受其他外力作用已知q1、q2間的距離是q2、q3間的距離的2倍下列說法可能正確的是()aq1、q3為正電荷，q2為負(fù)電荷 bq1、q3為負(fù)電荷，q2為正電荷cq1q2q33649 dq1q2q394363電場強(qiáng)度的定義式為e，點電荷的場強(qiáng)公式為e，下列說法中正確的是()ae中的場強(qiáng)e是電荷q產(chǎn)生的 be中的場強(qiáng)e是電荷q產(chǎn)生的ce中的f表示單位正電荷的受力 de和e都只對點電荷適用4下列說法中正確的是()a在電場中，電場強(qiáng)度大的點，電勢必定高b電荷置于電勢越高的點，其所具有的電勢能也越大c電場中電場強(qiáng)度大的地方，沿電場線方向電勢降落快d一帶電粒子只受電場力作用在電場中運(yùn)動時，電勢能一定變化5.如圖2所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從a點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場中，粒子通過電場中b點時，速率vb2v0，方向與電場的方向一致，則a、b兩點的電勢差為()圖2a. b.c. d.6一帶電粒子沿著圖3中曲線jk穿過一勻強(qiáng)電場，a、b、c、d為該電場的電勢面，其中abcd，若不計粒子受的重力，可以確定()圖3a該粒子帶正電b該粒子帶負(fù)電c從j到k粒子的電勢能增加d粒子從j到k運(yùn)動過程中的動能與電勢能之和不變7. 如圖4所示，導(dǎo)體球a與導(dǎo)體球殼b同心，原來都不帶電，也不接地，設(shè)m、n兩點的場強(qiáng)大小為em和en，下列說法中正確的是()圖4a若使a帶電，則em0，en0b若使b帶電，則em0，en0c若使a、b兩球分別帶上等量異種電荷，則em0，en0d若使a球帶電，b球接地，則em0，en0圖58如圖5所示，平行板電容器的兩個極板為a、b，b極板接地，a極板帶有電荷量q，板間電場有一固定點p，若將b極板固定，a極板下移一些，或者將a極板固定，b極板上移一些，在這兩種情況下，以下說法正確的是()aa極板下移時，p點的電場強(qiáng)度不變，p點電勢不變ba極板下移時，p點的電場強(qiáng)度不變，p點電勢升高cb極板上移時，p點的電場強(qiáng)度不變，p點電勢降低db極板上移時，p點的電場強(qiáng)度減小，p點電勢降低9. 如圖6所示，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，從兩平行板左側(cè)中點沿垂直場強(qiáng)方向射入，當(dāng)入射速度為v時，恰好穿過電場而不碰金屬板要使粒子的入射速度變?yōu)槿阅芮『么┻^電場，則必須再使()圖6a粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼?b兩板間電壓減為原來的c兩板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍 d兩板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍10. 如圖7所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電源e相連，在距離兩板等距離的m點有一個帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)若將b板向上平移一小段距離，但仍在m點下方，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是()圖7液滴將加速向下運(yùn)動m點電勢升高帶電液滴在m點的電勢能增大在b板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場力做功相同a b c d題號12345678910答案姓名：_班級：_學(xué)號：_得分：_二、填空題(本題共2個小題，滿分12分)11(6分)圖8如圖8所示，電場中某一電場線為一直線，線上有a、b、c三個點，電荷q1108 c，從b點移到a點時靜電力做了107 j的功；電荷q2108 c，在b點的電勢能比在c點時大107 j，那么：(1)比較a、b、c三點的電勢高低，由高到低的排序是_；(2)a、c兩點間的電勢差是_v；(3)若設(shè)b點的電勢為零，電荷q2在a點的電勢能是_j.12(6分) 如圖9所示，e板上發(fā)射的電子初速度為零，兩電源的電壓分別為45 v、30 v，a、b兩板上有小孔o(hù)a、ob，則電子經(jīng)過oa、ob孔以及到達(dá)c板的動能分別為：eka_ev，ekb_ev，ekc_ev.圖9三、計算題(本題共4個小題，滿分38分)13(8分)半徑相同的兩金屬小球a、b帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個半徑相同的不帶電金屬小球c，先后與a、b接觸后移開(1)若a、b兩球帶同種電荷時，接觸后兩球的電荷量之比為多大？(2)若a、b兩球帶異種電荷時，接觸后兩球的電荷量之比為多大？14(8分)有一個帶電荷量q3106 c的點電荷，從某電場中的a點移到b點，電荷克服靜電力做6104 j的功，從b點移到c點，靜電力對電荷做9104 j的功，問：(1)ab、bc、ca間電勢差各為多少？(2)如以b點電勢為零，則a、c兩點的電勢各為多少？電荷在a、c兩點的電勢能各為多少？15(10分) 如圖10所示，勻強(qiáng)電場的電場線與ac平行，把帶電荷量108 c的負(fù)電荷從a移至b的過程中，電場力做功6108 j，ab長6 cm，ab與ac的夾角為60.求：(1)場強(qiáng)方向；(2)設(shè)b處電勢為1 v，則a處電勢為多少；(3)a處的場強(qiáng)大?。?4)電子在a點的電勢能圖1016.(12分) 如圖11所示，在絕緣水平面上，相距為l的a、b兩處分別固定著兩個帶電量相等的正電荷，a、b是ab連線上的兩點，其中aabbl/4，o為ab連線的中點，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小滑塊(可以看作質(zhì)點)以初動能e0從a點出發(fā)，沿直線ab向b點運(yùn)動，其中小滑塊第一次經(jīng)過o點的動能為初動能的n倍(n1)，到達(dá)b點時動能恰好為零，小滑塊最終停在o點，求：圖11(1)小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；(2)o、b兩點間的電勢差uob；(3) 小滑塊運(yùn)動的總路程第一章靜電場 章末檢測(b) 答案1acd由于導(dǎo)體內(nèi)有大量可以自由移動的電子，當(dāng)帶負(fù)電的球p慢慢靠近它時，由于同種電荷相互排斥，導(dǎo)體上靠近p的一端的電子被排斥到遠(yuǎn)端，從而顯出正電荷，遠(yuǎn)離p的一端帶上了等量的負(fù)電荷導(dǎo)體離p球距離越近，電子被排斥得越多，感應(yīng)電荷越多2abc3b公式e是電場強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場，q為試探電荷的電荷量，ek僅適用于計算點電荷的場強(qiáng)，q為場源點電荷的電荷量4c電場中電勢的高低具有相對意義，與零勢能點的選擇有關(guān)，因此電勢與場強(qiáng)沒有直接的聯(lián)系，場強(qiáng)大的地方電勢可能低，反之亦然，a錯；負(fù)電荷置于電勢越高的地方，其具有的電勢能反而越小，b錯；由ued可知，距離相同時，場強(qiáng)大的地方電勢差大，沿電場線方向電勢降落快，c正確；帶電粒子只受電場力作用，可以在一個等勢面上做勻速圓周運(yùn)動，如電子繞原子核的運(yùn)動，此時電場力不做功，帶電粒子的電勢能不變，d錯5c粒子在豎直方向做勻減速直線運(yùn)動，則有2ghv.電場力做正功，重力做負(fù)功，使粒子的動能由mv變?yōu)?mv，則根據(jù)動能定理，有uqmgh2mvmv，解得，a、b兩點電勢差應(yīng)為.6bd此題已知電場中的一簇等勢面，并且知道各等勢面電勢的高低，可知電場線與等勢面垂直，且指向左由粒子運(yùn)動的軌跡知，粒子所受電場力的方向與電場線方向相反，所以粒子帶負(fù)電，a錯，b正確；粒子從j到k運(yùn)動過程中，電場力做正功，所以電勢能減小，c錯；只有電場力做功，動能與電勢能之和保持不變，d對7bc如果a帶電，則會感應(yīng)b內(nèi)部帶異種電荷，外部電性與a相同，那么em0，en0；如果b帶電，電荷只分布在外表面e內(nèi)0，因此b正確；如果a、b帶等量異種電荷，a與b的靜電感應(yīng)使b外表面恰好無電荷量，因此c正確；d是接地屏蔽，em0，en0.8ac本題屬于平行板電容器充電后與電源斷開這一典型問題，該類問題的特點是：(1)q為常數(shù)；(2)c；(3)u；(4)e.設(shè)電容器兩極板a和b間的距離為d，p點與b極板間的距離為d1.無論a極板下移，還是b極板上移，產(chǎn)生的結(jié)果都是電容器兩極板a和b間距離d減小由于e，與d無關(guān)，所以當(dāng)兩極板間d減小時，電場強(qiáng)度e的大小和方向都保持不變因為p點固定不動，當(dāng)a極板下移時，p點與b極板間的距離d1保持不變，由upbed1可知，p點與b極板間的電勢差upb保持不變，p點的電勢也不變但當(dāng)b板上移時，p點與b板間的距離d1減小，雖然e保持不變，由upbed1可知，p點與b板間的電勢差upb將減小，所以p點的電勢也降低則正確答案為a、c.9ad帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，即粒子做沿平行板方向上的勻速直線運(yùn)動與垂直板方向上的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動粒子恰好穿過電場時，它沿平行板的方向發(fā)生位移l所用的時間與垂直板方向上發(fā)生位移所用的時間相等，設(shè)兩板電壓為u，則有.當(dāng)入射速度變?yōu)?，它沿平行板的方向發(fā)生位移l所用的時間變?yōu)樵瓉淼?倍，由上式可知，粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼幕騼砂彘g距離增為原來的2倍時，均可使粒子在與垂直板方向上發(fā)生位移所用的時間變?yōu)樵瓉淼?倍，從而保證粒子仍恰好穿過電場10b電容器與電源相連，電容器板間的電壓不變，b板向上平移一小段距離，由e可知場強(qiáng)變大，液滴所受的電場力變大，液滴將加速向上運(yùn)動；a、m間的電勢差增大，a點電勢為零，m點電勢降低；由于液滴帶負(fù)電，帶電液滴在m點的電勢能增大；在b板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，兩板間的電勢差不變，電場力做功相同11(1)cba(2)20(3)10712454515解析在整個運(yùn)動過程中，電子經(jīng)歷了兩個電場作用，一個是e、a之間的電場，使電子向右加速，另一個是b、c之間的電場，使電子向右運(yùn)動時減速；而a、b之間是等勢區(qū)域，沒有靜電力做功根據(jù)題目給出的條件，分析出電子在ea、ab、bc各段的運(yùn)動情況，由于已知各段的電壓，所以可以利用動能定理求出動能因a點電勢高于e點，所以電子在e、a間加速，靜電力做正功，動能增加，由eueka0得eka45 ev.因為a、b間電勢差為零，即a、b間無電場，所以電子在a、b間做勻速直線運(yùn)動，故ekbeka45 ev.因為c點電勢低于b點電勢，所以電子在b、c間做減速運(yùn)動，即克服靜電力做功，動能減少，由euekbekc得ekcekbeu(4530) ev15 ev.13(1)23(2)21解析(1)a、b帶同種電荷時，設(shè)電荷量為q，c與a接觸后，由于形狀相同，二者平分電荷量，a、c所帶的電荷量均為q.c與b接觸后平分二者電荷量，則b、c的電荷量均為(qq)q，a、b最終的電荷量之比為(q)(q)23.(2)a、b帶異種電荷時，設(shè)電荷量分別為q、q，a、c接觸后，平分電荷量q，a、c的電荷量均變?yōu)閝；c再與b接觸，平分二者的總電荷量，c、b的電荷量均為(qq)q.則a、b最終的電荷量之比為(q)|q|21.14(1)200 v300 v100 v(2)200 v300 v6104 j9104 j解析(1)方法一：先求電勢差的絕對值，再判斷正、負(fù)|uab| v200 v因負(fù)電荷從a移到b克服靜電力做功，必是從高電勢點移到低電勢點，即ab，uab200 v.|ubc| v300 v因負(fù)電荷從b移到c靜電力做正功，必是從低電勢點移到高電勢點，即bc.ubc300 vucaucbubaubc(uab)300 v200 v100 v.方法二：直接代入數(shù)值求解電荷由a移向b克服靜電力做功即靜電力做負(fù)功，wab6104 juab v200 vubc v300 vucaucbubaubc(uab)300 v200 v100 v.(2)若b0，由uabab得auab200 v，由ubcbc，得cbubc0(300) v300 v電荷在a點的電勢能epaqa3106200 j6104 j電荷在c點的電勢能epcqc3106300 j9104 j.15(1)場強(qiáng)方向c至a(2)5 v(3)200 v/m(4)5 ev解析(1)將負(fù)電荷從a移至b，電場力做正功，所以電荷所受電場力方向沿a至c，又因為是負(fù)電荷，場強(qiáng)方向與負(fù)電荷的受力方向相反，所以場強(qiáng)方向應(yīng)為c至a方向(2)由wqu得：u6 v，即a、b兩點間電勢差為6 v沿電場線方向電勢降低，b點電勢高于a點電勢uba，b1 v，abu1 v6 v5 v，即a點的電勢為5 v.(3)如圖