年高中物理 電子題庫(kù) 第一章章末綜合檢測(cè) 新人教版選修3-1

(時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)的得4分，選錯(cuò)或不答的得0分)eq\a\vs4\al(1.)冬天當(dāng)我們脫毛線衫時(shí)，靜電經(jīng)常會(huì)跟你開(kāi)個(gè)小玩笑．下列一些相關(guān)的說(shuō)法中正確的是()A．在脫衣過(guò)程中，內(nèi)外衣間摩擦起電，內(nèi)衣和外衣所帶的電荷是同種電荷B．在脫衣過(guò)程中，有時(shí)會(huì)聽(tīng)到“啪”的聲音，這是由于內(nèi)外衣服上電荷放電引起的C．如果內(nèi)外兩件衣服可看做電容器的兩極，并且在將外衣脫下的某個(gè)過(guò)程中兩衣間電量一定，隨著兩衣間距離的增大，兩衣間電容變小，則兩衣間的電勢(shì)差也將變小D．脫衣時(shí)如果人體帶上了電，當(dāng)手觸摸金屬門把時(shí)，一定會(huì)有電流通過(guò)金屬門把流入大地，從而造成對(duì)人體輕微的電擊解析：選B.摩擦起電使相互摩擦的兩個(gè)物體帶上等量異種電荷，A錯(cuò)．若將內(nèi)外衣視為電容器，可以認(rèn)為摩擦起電后電荷量不變，當(dāng)距離增大的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，根據(jù)功能關(guān)系得：電荷的電勢(shì)能增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．當(dāng)人脫衣服時(shí)如果人體帶上電，與金屬門接近時(shí)會(huì)使空氣電離而放電，所以選項(xiàng)D不正確．正確選項(xiàng)為B.eq\a\vs4\al(2.)兩個(gè)分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閑q\f(r,2)，則兩球間庫(kù)侖力的大小為()A.eq\f(1,12)F B.eq\f(3,4)FC.eq\f(4,3)F D．12F解析：選C.兩帶電金屬球接觸后，它們的電荷量先中和后均分，由庫(kù)侖定律得F＝keq\f(3Q2,r2)，F(xiàn)′＝keq\f(Q2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r,2)))\s\up12(2))＝keq\f(4Q2,r2)，聯(lián)立得F′＝eq\f(4,3)F，故C正確．eq\a\vs4\al(3.)(2011·高考天津卷)板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時(shí)，兩極板間電勢(shì)差為U1，板間場(chǎng)強(qiáng)為E1.現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距變?yōu)閑q\f(1,2)d，其他條件不變，這時(shí)兩極板間電勢(shì)差為U2，板間場(chǎng)強(qiáng)為E2，下列說(shuō)法正確的是()A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1解析：選C.U1＝eq\f(Q,C)，E1＝eq\f(U1,d).當(dāng)板間距變?yōu)閑q\f(1,2)d時(shí)，由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知電容變?yōu)?C，而帶電荷量也變?yōu)?Q，故U2＝eq\f(2Q,2C)＝U1，E2＝eq\f(U2,\f(1,2)d)＝2eq\f(U1,d)＝2E1，故C選項(xiàng)正確．eq\a\vs4\al(4.)(2012·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二月考)圖1－6如圖1－6所示，在等量的異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，有A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，B點(diǎn)為連線上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C點(diǎn)為連線中垂線距A點(diǎn)距離也為eq\a\vs4\al(d)的一點(diǎn)，則下面關(guān)于三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、電勢(shì)高低的比較，正確的是()A．EA＝EC>EB；φA＝φC>φBB．EB>EA>EC；φA＝φC>φBC．EA<EB，EA<EC；φA>φB，φA>φCD．因?yàn)榱汶妱?shì)點(diǎn)未規(guī)定，所以無(wú)法判斷電勢(shì)的高低解析：選B.電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)線在B處最密集，在C處最稀疏，故EB>EA>EC，中垂線為等勢(shì)線，φA＝φC；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，φA>φB.綜上所述，選項(xiàng)B正確．eq\a\vs4\al(5.)圖1－7(2012·華南師大附中高二檢測(cè))如圖1－7所示，在真空中離子P1、P2以相同速度從O點(diǎn)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在極板B上的C、D兩點(diǎn)．已知P1電荷量為P2電荷量的3倍．GC＝CD，則P1、P2離子的質(zhì)量之比為()A．3∶4 B．4∶3C．2∶3 D．3∶2解析：選A.y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)·eq\f(qU,md)·eq\f(x2,veq\o\al(2,0))，所以m＝eq\f(qUx2,2ydveq\o\al(2,0))，m∝qx2，所以m1∶m2＝(q1xeq\o\al(2,1))∶(q2xeq\o\al(2,2))＝3∶4.二、雙項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題5分，共35分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，只選1個(gè)且正確的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)eq\a\vs4\al(6.)圖1－8(2012·上海吳淞中學(xué)高二期中)如圖1－8所示，在點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中，虛線為等勢(shì)面，甲、乙兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為acb、adb曲線，兩粒子在a點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能，重力不計(jì)．則()A．甲、乙兩粒子帶異種電荷B．兩粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能C．甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能D．設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能解析：選AB.甲粒子受引力作用，為負(fù)電荷，乙粒子受斥力作用，為正電荷，A項(xiàng)對(duì)．粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，動(dòng)能相等，故B項(xiàng)對(duì)．甲粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加；乙粒子從a點(diǎn)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，故C項(xiàng)錯(cuò)．在正電荷的電場(chǎng)中，電勢(shì)大于零，正檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)能大，故D項(xiàng)錯(cuò)．eq\a\vs4\al(7.)(2011·高考廣東卷)如圖1－9為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖．塵埃在電場(chǎng)中通過(guò)某種機(jī)制帶電，在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的．下列表述正確的是()圖1－9A．到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B．電場(chǎng)方向由集塵極指向放電極C．帶電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同D．同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場(chǎng)力越大解析：選BD.在放電極附近，電場(chǎng)線呈輻射形散開(kāi)，且場(chǎng)強(qiáng)非常強(qiáng)．電子在電場(chǎng)中加速，附著在塵埃上向集塵極移動(dòng)，故遷移到集塵極的塵埃帶負(fù)電，A錯(cuò)誤．負(fù)電荷向集塵極移動(dòng)，電場(chǎng)方向從集塵極指向放電極，其受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故B正確C錯(cuò)誤．由F電＝qE可知，同一位置E一定，q越大，電場(chǎng)力越大，故D正確．eq\a\vs4\al(8.)圖1－10(2011·高考山東卷)如圖1－10所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a和c關(guān)于MN對(duì)稱、b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上．以下判斷正確的是()A．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D．試探電荷＋q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能解析：選BC.在圖中畫出等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況，由電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小可知Ed>Eb.故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．a(chǎn)、c兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱，故Uab＝Ubc，選項(xiàng)C正確．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以φa>φc，由Ep＝qφ可知Epa>Epc，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．eq\a\vs4\al(9.)圖1－11AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電量分別為＋q和－q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對(duì)稱且距離等于圓的半徑，如圖1－11所示．要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷()A．應(yīng)放在A點(diǎn)，Q＝2qB．應(yīng)放在B點(diǎn)，Q＝－2qC．應(yīng)放在C點(diǎn)，Q＝－qD．應(yīng)放在D點(diǎn)，Q＝q解析：選CD.先將＋q、－q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)合成，因?yàn)椋玵、－q與O點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，可求出合場(chǎng)強(qiáng)E0方向水平向右，大小E0＝E1＝E2，如圖所示．欲使圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所放置的點(diǎn)電荷Q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向必須水平向左，且大小也為E0.若在A點(diǎn)和B點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則它產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)只能沿豎直方向，達(dá)不到目的．若在C點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則必為負(fù)電荷，且Q＝－q，選項(xiàng)C對(duì)．若在D點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則必為正電荷，且Q＝q，選項(xiàng)D對(duì)．eq\a\vs4\al(10.)圖1－12MN是一負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡，如圖1－12中虛線所示，下列說(shuō)法正確的是()A．負(fù)電荷一定位于M左側(cè)B．帶電粒子在a點(diǎn)加速度大于b點(diǎn)加速度C．帶電粒子在a點(diǎn)電勢(shì)能大于b點(diǎn)電勢(shì)能D．帶電粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于b點(diǎn)的動(dòng)能解析：選AC.設(shè)MN與ab交點(diǎn)為P，由軌跡彎曲方向可知，粒子在P點(diǎn)的受力FP方向由N→M，帶電粒子為正電荷，所以場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)镹→M，A對(duì)；由負(fù)電荷場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)可知，aa<ab，B錯(cuò)；a→b，Wab>0，電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，C對(duì)，D錯(cuò)．eq\a\vs4\al(11.)(2012·佛山羅村中學(xué)高二檢測(cè))如圖1－13所示，P是一個(gè)帶電體，N是一個(gè)不帶電的金屬空腔，在哪種情況中，放在絕緣板上的小紙屑S不會(huì)被P吸引()圖1－13解析：選AC.金屬殼能屏蔽外部電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，所以A項(xiàng)中的紙屑S不被P吸引，D中的紙屑可被P吸引；B中的P電荷可在金屬殼外感應(yīng)電荷而吸引紙屑，C中的P電荷在金屬殼外感應(yīng)的電荷被導(dǎo)入大地而不能吸引紙屑，故選A、C.eq\a\vs4\al(12.)圖1－14如圖1－14所示，絕緣光滑半圓軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E，在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m，電荷量為＋q的小球，由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒B．小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度最大C．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為3(mg＋qE)D．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為3(mg－qE)解析：選BC.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)；小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力、重力做正功，動(dòng)能增大，經(jīng)最低點(diǎn)后，電場(chǎng)力、重力做負(fù)功，動(dòng)能減小，故最低點(diǎn)動(dòng)能最大，速度最大，故B對(duì)；由動(dòng)能定理得：qER＋mgR＝eq\f(1,2)mv2，由牛頓第二定律得：FN－mg－qE＝mv2/R，聯(lián)立解得FN＝3(mg＋qE)，故C對(duì)D錯(cuò)．三、計(jì)算題(本題共4小題，共45分．解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)圖1－15eq\a\vs4\al(13.)(8分)如圖1－15所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)，有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的油滴以速度v豎直向上運(yùn)動(dòng)．已知當(dāng)油滴經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)，速度大小也為eq\a\vs4\al(v).求：場(chǎng)強(qiáng)E的大小及A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．解析：根據(jù)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度公式有：h＝eq\f(vt,2)，x＝eq\f(vt,2)，故h＝x.由動(dòng)能定理得：qEx－mgh＝0，即E＝eq\f(mg,q)，再由動(dòng)能定理得：qUAB－mgh＝0，mgh＝eq\f(1,2)mv2，所以UAB＝eq\f(mv2,2q).答案：見(jiàn)解析eq\a\vs4\al(14.)(10分)圖1－16一條長(zhǎng)3L的線穿著兩個(gè)完全相同的小金屬環(huán)A和B，質(zhì)量均為m，將線的兩端都系于同一點(diǎn)O，如圖1－16所示，當(dāng)兩金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，此時(shí)兩環(huán)處于同一水平線上，如果不計(jì)環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電量？(靜電力常量為k)解析：線并沒(méi)有拴住小金屬環(huán)，故三段線的拉力均相等，設(shè)拉力為FT，對(duì)環(huán)A受力分析如圖．豎直方向有FT·sin60°＝mg水平方向有F＝FT＋FTcos60°由庫(kù)侖定律F＝keq\f(Q2,L2)聯(lián)立解得Q＝Leq\r(\f(\r(3)mg,k)).答案：均帶Leq\r(\f(\r(3)mg,k))eq\a\vs4\al(15.)(12分)圖1－17如圖1－17所示，長(zhǎng)L＝0.4m的兩平行金屬板A、B豎直放置，相距d＝0.02m，兩板間接入恒定電壓為182V，B板接正極，一電子質(zhì)量m＝9.1×10－31kg，電荷量e＝1.6×10－19C，以v0＝4×107m/s的速度緊靠A板向上射入電場(chǎng)中，不計(jì)電子的重力．問(wèn)電子能否射出電場(chǎng)？若能，計(jì)算在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離；若不能，在保持電壓不變的情況下，B板至少平移多少，電子才能射出電場(chǎng)？解析：設(shè)電子能射出極板，則t＝eq\f(L,v0)＝eq\f(0.4,4×107)s＝10－8s，水平方向加速度a＝eq\f(Uq,md)代入數(shù)據(jù)得a＝1.6×1015m/s2y＝eq\f(1,2)at2代入數(shù)值得：y＝0.08m>d.故不能射出．若恰能射出，則B板需向右移動(dòng)，板間距變?yōu)閐′，則d′＝eq\f(1,2)·eq\f(qU,md′)t2，d′＝teq\r(\f(qU,2m))＝10－8×eq\r(\f(1.6×10－19×182,2×9.1×10－31))m＝0.04mΔd＝d′－d＝0.02m.答案：見(jiàn)解析eq\a\vs4\al(16.)(15分)圖1－18(2012·浙江紹興一中高二期中)如圖1－18所示，一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的小球，從距地面高2h處以一定的初速度水平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離為s處有根管口比小球大的豎直細(xì)管，細(xì)管的上口距地面高為h，為了使小球能無(wú)碰撞地落進(jìn)管口通過(guò)管子，可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電