20182019学年人教版高中物理选修11 第一章 电场 电流 单元测试

2019-2019学年人教版高中物理选修1-1 第一章 电场 电流 单元测试一、单选题1.图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知A CBC ， ABC 60，BC20cm把一个电量q10-5C的正电荷从A移到B ， 电场力做功为零；从B移到C ， 电场力做功为 -1610-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（ ）A.800Vm，垂直AC向左B.800Vm，垂直AC向右C.1000Vm，垂直AB斜向上D.1000Vm，垂直AB斜向下2.a、b两个电阻的UI图线如图所示，则（）A.R a R bB.R a R bC.若将它们串联在电路中，发热功率较大的是电阻R bD.若将它们并联在电路中，发热功率较大的是电阻R a3.真空中两个点电荷相距R，它们之间的相互作用力为F，如果将它们之间距离增大到2R，它们之间的作用力变为( ) A.FB.C.2FD.4.用一个绝缘棒做支柱，支撑一个不带电的空心金属球，球顶开一个小孔，为了使球的外表面带负电荷，下面所采取的方法错误的是（ ） A.把一个带正电的小球从小孔伸入球内，但不与球的内壁接触B.把一个带负电的小球从小孔伸入球内，但不与球的内壁接触C.把一个带负电的小球从小孔伸入球内，并与球的内壁接触D.把一个带正电的小球从小孔伸入球内，但不与球的内壁接触，再用手接触一下球的外表面，手离开球后再把小球取出拿远5.下列选项中的各 圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各 圆环间彼此绝缘，则坐标原点O处电场强度最小的是（ ） A.B.C.D.6.如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25cm，由此可确定电场强度的方向及大小为（ ）A.竖直向下，E=0.4N/CB.水平向右，E=0.4N/CC.水平向左，E=40N/CD.水平向右，E=40N/C7.某电场中一根电场线上有两点a、b，则关于两点的电场强度判断正确的是（）A.a处电场一定强于b处电场B.a处电场一定弱于b处电场C.a处电场强度一定等于b处电场强度D.a、b两处电场强弱无法判断8.已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的两倍，加在A上的电压是加在B上电压的一半，那么通过A和B的电流IA和IB的关系是（ ） A.IA=2IBB.IA= C.IA=IBD.IA= 二、多选题9.如图所示，A、B是电场中两点，下列说法正确的是（ ）A.A点的场强比B点的场强大B.一个正电荷在A点的电势能比B点的电势能大C.一个负电荷从A点移到B点，电场力做正功D.A点的电势比B点的电势高10.（多选）如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是（ ）A.A板与静电计的指针带的是异种电荷B.甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大C.乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变D.丙图中将电介质插入两极板间，静电计的指针偏角减小11.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图象如图所示下列说法正确的是（ ）A.O点的电势最高B.X2点的电势最高C.X1和X1两点的电势相等D.X1和X3两点的电势相等三、填空题12.如图，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MNa、b、c是以O为中心，分别以Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，且RcRb=RbRa 1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做功的大小，则 P、O两点电荷_（选填“同号”、“异号”）；|W12|_2|W34|（选填“”、“”或“=”）13.电荷量为-q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度的大小为_，方向为_。四、解答题14.某导体的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？ 五、综合题15.图中电源电动势E=12V，内电阻r=0.5将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100min问：（1）电源提供的能量是多少？ （2）电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？ （3）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？ （4）电动机的效率为多少？ 16.如图，灯泡D与电动机M中串联在一个稳压电源上，电源的输出电压为U=20V，灯泡D的电阻为RD=6，电动机M线圈的电阻为RM=2，与电动机并联的理想电压表读数为UM=14V电动机的转轴的摩擦可忽略，求：（1）通过灯泡的电流I=？ （2）电动机M线圈的发热功率PQ=？ （3）电动机M输出的机械功率P机=？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】由题，q=10-5C的正电荷从A移到B ， 电场力做功为零，由 可知A与B电势相等，AB连线是一条等势线BC间电势差为 该匀强电场的场强大小为： ，电场线方向垂直于AB向下如图：故D正确。故选D【分析】本题考查匀强电场电场强度与电势差的关系U=Ed的应用，以及电场力做功计算公式W=qU的应用。2.【答案】B 【解析】【分析】U-I图像中，由R=U/I，斜率表示电阻大小，由此可知a的斜率较大，电阻较大，B对；A错；若将它们串联在电路中，经过电流相同，由电功率公式可知a的功率较大，C错；若将它们并联在电路中，两端电压相同，由电功率公式可知b的功率较大，D错；故选B。【点评】难度较小，熟悉电学图像和电功率公式，注意两公式的选择条件。3.【答案】D 【解析】【分析】根据公式可得，当它们之间的距离增大到2R时，,所以D正确。【点评】关键是正确掌握公式。4.【答案】A 【解析】【解答】解：A、B、把一个带电的小球从小孔伸入球内，但不与球的内壁接触时，由于静电感应，金属球壳内壁感应出与带电小球相反的电荷，此时空腔金属球壳的外表面的电荷与内表面的电荷电性相反，所以与带电小球的电性相同把一个带正电的小球从小孔伸入球内，但不与球的内壁接触，空心金属球外表面带正电荷；把一个带负电的小球从小孔伸入球内，但不与球的内壁接触，空心金属球外表面带负电荷故A错误，B正确；C、把一个带负电的小球从小孔伸入球内，并与球的内壁接触，二者接触的过程中电荷重新分配，电荷只分布在新带电体的外表面，所以空心金属球外表面带负电荷故C正确；D、把一个带正电的小球从小孔伸入球内，但不与球的内壁接触，由于静电感应，金属球壳内壁感应出与带电小球相反的负电荷，此时空腔金属球壳的外表面的电荷与内表面的电荷电性相反，带正电当再用手接触一下球的外表面时，大地的电子通过人体将中和球壳外表面的多余正电荷，所以此时的球壳整体带负电；手离开球后再把小球取出拿远后，空心金属球外表面带负电荷故D正确本题选择错误的，故选：A【分析】静电平衡后，由于静电感应，金属球壳内壁感应出与带电小球相反的电荷，此时空腔金属球壳的外表面的电荷与内表面的电荷电性相反，所以与带电小球的电性相同接触带电后，金属壳的外表面带电，电性与小球的电性相同；由此分析即可5.【答案】D 【解析】【解答】解：A、坐标原点O处电场强度是 带电圆环产生的；B、坐标原点O处电场强度是第一象限 带正电圆环和第二象限 带负电圆环叠加产生，坐标原点O处电场强度大小大于A图带电圆环产生的场强；C、第一象限 带正电圆环和第三象限 带正电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度是 带电圆环产生的，其大小与A图相等；D、第一象限 带正电圆环和第三象限 带正电圆环产生电场相互抵消，第二象限 带负电圆环和第四象限 带负电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度为零所以坐标原点O处电场强度最小的是D故选：D【分析】根据点电荷场强的公式和场强叠加原理，与选项相对比，分析求解原点O场强的大小问题6.【答案】B 【解析】【解答】根据电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知，由图中可知电场方向是水平向右；匀强电场的等势面是一些平行的等间距的直线，且沿着电场线，电势降低的最快，且每前进相同距离，电势降低相等的值，由图可知电势差为10V，由场强与电势差关系公式U=Ed可知 ，D正确；故选D【分析】等势面是平行平面而且均匀分布，该电场一定是匀强电场电根据公式U=Ed ， 匀强电场中，沿着电场线方向，相同距离电势差相同；电场线总是与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面；7.【答案】D 【解析】【分析】由一根电场线无法确定ab两点电场线的疏密，所以无法判断a、b两处电场强弱，D对，ABC错。【点评】本题学生明确电场线的疏密可表示场强的强弱，电场线的切线方向是该点的场强方向。8.【答案】D 【解析】【解答】解：设A的电阻为R，加在A上的电压为U，则B的电阻为 ，加在B上的电压为2U，根据欧姆定律得：可得： 故选：D【分析】根据欧姆定律列式即可求解两者电流关系二、多选题9.【答案】A,B,D 【解析】【解答】解：A、电场线越密的地方电场强度越大，所以场强EAEB 故A正确；B、沿着电场线电势降低，所以电势AB；一个正电荷在A点的电势能比B点的电势能大故B正确，D正确；C、一个负电荷从A点移到B点，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功；故C错误；故选：ABD【分析】电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大；电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低10.【答案】B,D 【解析】【解答】静电计的指针与A板连为一个导体，带电性质相同，A错误；C=rS/4kd，C=Q/U，B板上移，S减小，C减小，Q不变，U增大，B正确；B板左移，d增大，C减小，U增大，C错误；插入电介质，r增大，电容C增大，U减小，D正确。【分析】电容大小是由极板间距，正对面积和有无相对电介质来决定的，跟有无电荷量有无电压无关。连接的两金属体电荷量相同，正对的两金属板电荷量相反.11.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、B，作出电场线，根据顺着电场线电势降低，则O电势最高，故A正确，B错误 C、D，从图线看出，电场强度关于原点O对称，则X轴上关于O点对称位置的电势相等故C正确，D错误 故选AC【分析】根据题意，电场关于x轴对称分布可知，作出电场线如图，根据顺着电场线，电势降低和对称性可判断电势高低三、填空题12.【答案】异号； 【解析】【解答】解：根据电场线的分布情况可知，2、3间的场强大于3、4间场强，由公式U=Ed分析得知，2、3间的电势差大于3、4间的电势差，所以1、2间的电势差大于3、4间电势差的2倍，即有|U12|2|U34|，由电场力做功公式W=qU得，|W12|2|W34|由轨迹的弯曲方向可判定两电荷间存在引力，是异号电荷故答案为：异号，【分析】根据2、3间和3、4间电场强度的大小关系，由公式U=Ed分析它们间电势差的关系，再分析电场力做功的大小由轨迹可判定P、Q必定是异号若P的初速度方向的延长线与O之间的距为零，点电荷将做直线运动13.【答案】；水平向右 【解析】【解答】电荷-q在a点产生的场强为 ，方向向右，由于a点的合场强为零，故中均匀薄板在a点产生的场强也等于 ，方向水平向左，根据对称性，均匀薄板在b点产生的场强为 ，方向水平向右。【分析】点a的场强由-q和带电薄板两部分决定的，利用场强叠加原理求出薄板在a点的场强，利用对称性求解b点的场强。四、解答题14.【答案】解:由焦耳定律 得【解析】【分析】根据焦耳定律计算热量。五、综合题15.【答案】（1）解：由题意可知，电路的路端电压U=8V，则内电压U内=EU=12V8V=4V；电路中电流I= = =8A；故电源提供的能量W=UIt=8810060J=3.84105J（2）解：电流对灯丝做功W灯=Pt=1610060J=9.6104J；灯泡中的电流I灯= =2A；由并联电路的规律可知，通过电动机的电流I机=II灯=8A2A=6A；电流对电动机所做的功W=UI机t=866000J=2.88105J（3）解：灯丝为纯电阻故灯丝产生的热量等于电流所做的功，故Q=W灯=9.6104J；而电动机线圈产生的热量Q机=I机2R机t=620.56000J=1.08105J（4）解：电动机的效率= 100%=62.5% 【解析】【分析】（1）由题意可知电路中的路端电压，则由闭合电路欧姆定律可求得电路中的电流，由W=UIt可求得电源提供的能量；（2）由W