2021-2022高中物理3-1作業(yè)：第1章 靜電場(chǎng) 章末綜合測(cè)評(píng)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE14-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末綜合測(cè)評(píng)(一）(時(shí)間：90分鐘分值:100分）一、選擇題(本題共10小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求,第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1．下列說(shuō)法正確的是（）A．電荷放在電勢(shì)高的地方，電勢(shì)能就大B．正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能,一定大于負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能C．無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，克服電場(chǎng)力做功它的電勢(shì)能都增大D．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零C[電勢(shì)能的大小與電荷的電性有關(guān)，正電荷放在電勢(shì)高的地方,電勢(shì)能大，而負(fù)電荷放在電勢(shì)高的地方，電勢(shì)能小，故A錯(cuò)誤；正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)大于零的點(diǎn)，其電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能；而正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)小于零的點(diǎn)，其電勢(shì)能一定小于負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；只要克服電場(chǎng)力做功,電荷的電勢(shì)能一定增大，與電荷的電性無(wú)關(guān)，故C正確;電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無(wú)關(guān)，可知電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零，故D錯(cuò)誤。］2．如圖所示,在真空中，把一個(gè)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(shuō)法中不正確的是(）A．兩端的感應(yīng)電荷越來(lái)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)電荷的電荷量相等B[由于導(dǎo)體內(nèi)有大量可以自由移動(dòng)的電子，當(dāng)它慢慢靠近帶負(fù)電的球P時(shí),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，靠近P的一端帶上了正電荷，遠(yuǎn)離P的一端帶上了等量的負(fù)電荷。導(dǎo)體離球P距離越近，電子被排斥得越多，感應(yīng)電荷越多。]3．如圖所示，絕緣理想細(xì)線AC、BC系著帶電小球a，在D處的帶電小球b的庫(kù)侖引力作用下，兩細(xì)線AC、BC處于伸直狀態(tài),B、C、D在同一條水平線上，a、b兩小球均可看作點(diǎn)電荷.下列選項(xiàng)正確的是（)A．若只增大b球的帶電量，AC線的拉力增大B．若只增大b球的帶電量,AC線的拉力減小C．若只將b球沿直線CD向左靠近a球，AC細(xì)線的拉力增大D．若只將b球沿直線CD向左靠近a球，AC細(xì)線的拉力保持不變D［設(shè)細(xì)線AC和AB的夾角為θ，分析小球a的受力情況,豎直方向上，F(xiàn)ACcosθ＝mg，當(dāng)只增大a球或b球的帶電量時(shí)，夾角θ不變，AC的拉力不變,故A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤。若只將b球沿直線CD向左靠近a球，則庫(kù)侖力增大，水平方向上處于平衡,BC細(xì)線的拉力變大，但AC細(xì)線的拉力保持不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。］4.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的帶電小球靜止在O點(diǎn)，然后從O點(diǎn)自由釋放，其運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線，直線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示，那么關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小的下列說(shuō)法中正確的是()A．唯一值是eq\f(mgtanθ,q） B．最大值是eq\f（mgtanθ，q）C．最小值是eq\f(mgsinθ,q) D．不可能是eq\f(mg，q）C［帶電小球受到電場(chǎng)力與重力作用，小球沿合力方向做加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖示位置可確定電場(chǎng)力的方向，小球在重力和電場(chǎng)力的共同作用下做加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電場(chǎng)力的大小與重力沿合力的垂直方向分力相等時(shí),電場(chǎng)力最小，即qE＝mgsinθ，故E＝eq\f(mgsinθ，q）。故選C。］5。某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)線、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，可以判定（）A．粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度B．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能C．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能D．A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)B[由電場(chǎng)線分布可知，EA<EB，故帶電粒子在B點(diǎn)的加速度較大，A錯(cuò)。由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，靜電力做正功,粒子的電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，B對(duì),C錯(cuò)。由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以φA>φB，D錯(cuò)。］6．如圖所示為三種帶電體的電場(chǎng)線和等差等勢(shì)面示意圖,下列說(shuō)法正確的是（）甲乙丙A．甲圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．乙圖中帶電體表面上C點(diǎn)和D點(diǎn)電勢(shì)相等C．丙圖中F點(diǎn)電勢(shì)大于E點(diǎn)電勢(shì)，電子在F點(diǎn)電勢(shì)能比較大D．甲圖中A、B連線中點(diǎn)電勢(shì)等于eq\f(φA＋φB,2）B［電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，甲圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不相同，故A錯(cuò)誤;孤立的帶電導(dǎo)體本身是一個(gè)等勢(shì)體，其表面是一個(gè)等勢(shì)面，所以乙圖中帶電體表面上C點(diǎn)和D點(diǎn)電勢(shì)相等，故B正確;丙圖中下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，電場(chǎng)線方向向上，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以丙中F點(diǎn)電勢(shì)大于E點(diǎn)電勢(shì)，根據(jù)Ep＝qφ可知，負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小,所以電子在F點(diǎn)電勢(shì)能比較小，故C錯(cuò)誤;甲圖中A、B在同一個(gè)等勢(shì)面中，即eq\f(φA＋φB，2)＝φA＝φB，則連線中點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì),也高于eq\f（φA＋φB,2)，故D錯(cuò)誤.］7.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0）的粒子以速度v0從MN連線上的P點(diǎn)水平向右射入大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知MN與水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，則粒子到達(dá)MN連線上的某點(diǎn)時(shí)()A．所用時(shí)間為eq\f（mv0,qE)B．速度大小為3v0C．與P點(diǎn)的距離為eq\f(2\r(2)mv\o\al（2，0),qE)D．速度方向與豎直方向的夾角為30°C［粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向x＝v0t，豎直方向y＝eq\f（1×Eq,2×m）t2，由tan45°＝eq\f(y，x）,可得t＝eq\f（2mv0,Eq），故A錯(cuò)誤；由于vy＝eq\f（Eq，m）t＝2v0，故粒子速度大小為v＝eq\r（v\o\al(2，0）＋v\o\al(2，y））＝eq\r(5)v0，故B錯(cuò)誤;由幾何關(guān)系可知，到P點(diǎn)的距離為L(zhǎng)＝eq\r(2)v0t＝eq\f（2\r（2）mv\o\al(2，0),Eq），故C正確；設(shè)速度方向與豎直方向的夾角為α,則tanα＝2tanβ，可知速度正切tanα＝2tan45°＝2，故D錯(cuò)誤。］8.如圖所示是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，周圍有1、2、3、4、5、6各點(diǎn)，其中1、2之間距離與2、3之間距離相等,2、5之間距離與2、6之間距離相等。兩條虛線互相垂直且平分，那么關(guān)于各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的敘述正確的是()A．1、3兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．5、6兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．4、5兩點(diǎn)電勢(shì)相同 D．1、3兩點(diǎn)電勢(shì)相同ABC[兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的中垂線是等勢(shì)線，所以2、4、5、6的電勢(shì)相等，C正確；順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，1、3電勢(shì)不相等,D錯(cuò)誤；1、2之間距離與2、3之間距離相等，由場(chǎng)強(qiáng)的矢量合成可以知道1、3兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，A正確；2、5之間距離與2、6之間距離相等，由場(chǎng)強(qiáng)的矢量合成得5、6兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，B正確。]9?？臻g某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C的電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說(shuō)法中正確的有（)A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x軸正方向C．電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大D．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功AD[在φ-x圖中，圖象斜率的絕對(duì)值表示場(chǎng)強(qiáng)大小。結(jié)合題中圖象特點(diǎn)可知EBx>ECx,EOx＝0，故A正確，C錯(cuò)誤。根據(jù)電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低可知EBx沿x軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤.負(fù)電荷在正x軸上受電場(chǎng)力沿x軸負(fù)向，在負(fù)x軸上受電場(chǎng)力沿x軸正向,故可判斷負(fù)電荷從B移到C的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，D正確.]10．如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V，點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V,則下列判斷正確的是（)A．點(diǎn)C處的電勢(shì)為3VB．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/mC．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為100eq\r(3)V/mD．一電子從A到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為－6eVAB［根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系U＝Ed，可知B、O間電勢(shì)差與A、C間電勢(shì)差相等,即φB－φO＝φA－φC。則得φC＝φA－φB＋φO＝3V，故A正確。由上知，BC連線是一條等勢(shì)線，如圖，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，作出電場(chǎng)線如圖實(shí)線所示，根據(jù)幾何關(guān)系得：D為OA的中點(diǎn)，OD＝3cm，BO＝eq\r（3)cm，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，∠OBD＝60°。BO沿電場(chǎng)線方向上的距離為：d＝BOsin60°＝eq\r(3）cm×eq\f（\r（3）,2）＝1。5cm＝0。015m。BO間的電勢(shì)差UBO＝φB－φ0＝3V，所以電場(chǎng)強(qiáng)度為：E＝eq\f(U,d）＝eq\f（3,0。015)＝200V/m，故B正確,C錯(cuò)誤。電子從A到C的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為WAC＝－eUAC＝－e×3V＝－3eV，故D錯(cuò)誤。]二、非選擇題(本題共4小題，共40分,按題目要求作答）11．(8分)將一個(gè)電荷量為－2×10－9C的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功1.4×10－8(1）N、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UNM為多少？（2)若將該電荷從M移到N，電場(chǎng)力做什么功？UMN為多少?[解析]（1）由題意可知，將點(diǎn)電荷從N移動(dòng)到M點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，即WNM＝－1.4×10－8J，根據(jù)公式UNM＝eq\f(WNM，q）＝eq\f(－1.4×10－8,－2×10－9）V＝7V。（2）當(dāng)點(diǎn)電荷從M移到N點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功。根據(jù)電勢(shì)差之間的關(guān)系有：UMN＝－UNM＝－7V。［答案]（1)7V（2）正功－7V12．（10分）如圖所示,一個(gè)帶電荷量為－q的油滴,從O點(diǎn)以速度v射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,v的方向與電場(chǎng)方向成θ角。已知油滴的質(zhì)量為m,測(cè)得油滴到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)N時(shí)，它的速度大小仍為v。求：(1）最高點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直高度；（2）最高點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差UNO；(3）電場(chǎng)強(qiáng)度E。［解析］（1)在豎直方向上，液滴做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則有(vsinθ)2＝2gh解得h＝eq\f(v2sin2θ,2g)。（2)油滴從O到N的過(guò)程，由動(dòng)能定理得:qUNO－mgh＝0解得UNO＝eq\f(mv2sin2θ,2q）。（3）豎直方向上：vsinθ＝gt,設(shè)水平方向的加速度大小為a，取向右為正方向，則－v＝vcosθ－at又Eq＝ma聯(lián)立以上三式得：E＝eq\f（mg1＋cosθ,qsinθ)。［答案](1）eq\f(v2sin2θ,2g）(2）eq\f（mv2sin2θ，2q）（3）eq\f(mg1＋cosθ,qsinθ）13．(10分）如圖所示的平行金屬板電容器的電容為C＝2×10－4F，極板A、B之間可以看成勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝1。2×103V/m,極板間距離為L(zhǎng)＝5cm，電場(chǎng)中c點(diǎn)到A板、d點(diǎn)到B板的距離均為0。5cm，B(1）A板的電勢(shì)φA；（2）A板所帶電荷量Q;(3）將電荷量q＝5×10－6C的帶正電點(diǎn)電荷從d移到c，電場(chǎng)力做的功Wdc[解析]（1)BA間的電勢(shì)差為:UBA＝EL＝1200×0。05V＝60VφA＝φB－UBA＝0V－60V＝－60V。(2）A板所帶電荷量Q為：Q＝CUBA＝2×10－4×60C＝1。2×10－2C（3)d、c兩點(diǎn)的距離Ldc＝0.05m－2×0。5×10－2m＝d、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：Udc＝ELbc＝48V點(diǎn)電荷從d移到c,電場(chǎng)力做的功Wdc＝qUdc＝5×10－6×48J＝2。4×10－4J。［答案］(1)－60V（2)1.2×10－2(3)2.4×10－4J14．(12分)水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L＝5。0cm，兩板間距d＝1.0cm，兩板間電壓U＝90V，且上板為正.一個(gè)電子沿水平方向以速度v0＝2.0×107（1）電子偏離金屬板時(shí)的偏移距離是多少?（2）電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度是多少？（3)電子離開電場(chǎng)后，打在屏上的P點(diǎn)。若s＝10cm，求OP的高度。［解析］電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到靜電力與重力作用，由于靜電力F＝eq\f（Uq,d）＝1。44×10－15N，遠(yuǎn)大于重力(G＝mg＝9.1×10－30N),即重力作用對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略不計(jì)，所以只考慮靜電力。又由于靜電力方向與速度方向垂直,所以電子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與平拋運(yùn)動(dòng)類似。(1)電子在電場(chǎng)中的加速度a＝eq\f(Uq，md)，偏移距離即豎直方向的位移y＝eq\f(