人教版选修3-1第1章静电场单元测试2

1、阶段验收评估（一）静电场（时间：50分钟 满分：100分）、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分，第15小题只有一个选项符合题意，第68小题有多个选项符合题意；全选对的得6分，选对但不全的得 3分，有选错的1 某电容器的电容是 30卩,额定电压为 200 V，击穿电压为 400 V，对于该电容器， 下列说法中正确的是（）5A 为使该电容器两极板间的电压增加1 V，所需要的电荷量是 3X 10 CB.当电容器带1 C的电荷量时，两极板间的电压为 3X 10 5 V3C .该电容器能容纳的电荷量最多为6X 10 CD .该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V解析：选 A 由 AQ= C

2、 U = 30X 106X 1 C = 3X 105 C 知，a 对；当 Q = 1 C 时，U =Q =V = 3.3 X 104 V , B错；击穿电压为400 V表示电容器能承受的最大电压为C 30 X 106一 2400 V，最大电荷量 Qm= CUm= 30X 10 X 400 C = 1.2X 10 C, C、D 错。2. 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图1中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中 A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（）图1A .做直线运动，电势能先变小后变大B. 做直线运动，电势能先变大后变小C .

3、做曲线运动，电势能先变小后变大D .做曲线运动，电势能先变大后变小解析：选C 由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场 分布如图所示。带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转 运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动。电场力对带负电的 粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故C正确。3. Q Q2为两个带电质点，带正电的检验电荷q沿中垂线向上移动时，q在各点所受Qi、Q2作用力的合力大小和方向如图2中细线所示（力的方向都是向左侧），由此可以判断图2A. Q2可能带负电荷B. Qi、Q2可能为等量异种电荷C . Q2电荷量一定大于 Qi的电荷量D 中垂线上的各点电势相等解析：选C

4、 由图可知带正电的检验电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方或左下方，所以 Q2一定带正电荷，Q1可能带正电荷也可能带负电荷，且Q2Q1，选项A、B、D错，C正确。4. （2015全国卷n ）如图3，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。 现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转 45再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将 （ ）A .保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C .向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动解析：选D 两板水平放置时，放置于两板间a点的带电微粒保持静止，带电微粒受到的电场力与重力平衡。当将两板逆时针旋转4

5、5时，电场力大小不变，方向逆时针偏转 45受力如图，则其合力方向沿二力角平分线方向，微粒将向 左下方做匀加速运动。选项D正确。5. 如图4所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是（）图4A 液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B.电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C .电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长D .定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长解析：选B 电容器充满电荷后，极板间的电压等于电源的电动势，极板间形成匀强 电场，液滴

6、受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用，合力为恒力，而初速度为零，所以液滴做初速度为零的匀加速直线运动，A项错；电源电动势越大，则液滴受到的电场力也越大，合力越大，加速度也越大，B项对；电源电动势越大，加速度越大，同时位移越小，运动的时间越短， C错；定值电阻不会影响两极板上电压的大小，对液滴的运动没有 影响，D项错。6. 如图5所示是一个由电池、电阻 R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是 （）B一一图5A. 带电液滴可能带正电B. 增大两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从 B到AC. 断开S,减小两极板

7、正对面积的过程中，液滴将加速上升D. 断开S,减小两极板距离过程中，液滴静止不动解析：选CD 带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场 方向向下，故液滴带负电，选项 A错误。由心=二凭和Q = CU可知，当两极板间距离增大4k nd的过程中，C变小，所以Q变小，因此电容器放电，放电电流的方向从a到b,负电荷由B&S板经电源和电阻 R流向A板，选项B错误。断开S,由C = rS, Q = CU和U = Ed知E4k nd&SQ不变,S减小，所以E增大，电场力大于重力，液滴加速上升，选项C正确。4k nQ由E = 知，Q不变，d减小，E不变，液滴静止不动，选项D正确。7. 如

8、图6所示的U-x图像表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上距离的关系。若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中正确的是A .三对金属板正极电势的关系也 槪$3B.三对金属板间场强大小有 El E2 E3C .若沿电场方向每隔相等的电势差值作一等势面，则三个电场等势面分布的关系是1最密，3最疏D .若沿电场方向每隔相等距离作一等势面，则三个电场中相邻等势面差值最大的是1,最小的是3解析：选BCD 通过U-x图像分析可得，三对金属板的板间电势差相同，又因为金属板的负极板都接地，所以三个正极板的电势相等,A错误。又因为板间距离不同,可得Ei E2 E3, B正确。每隔

9、相等的电势差值作一等势面，由d =可得，场强越大，等势面间距越小，分析得等势面分布的关系是1最密，3最疏，C正确。沿电场方向每隔相等距离作一等势面，由 Uab = Ed可得，场强越大，电势差越大，分析得相邻等势面差值最 大的是1，最小的是3, D正确。8. （2015天津高考）如图7所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入 电场线水平向右的加速电场 E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）I II 图7A .偏转电场E2对三种粒子做功一样多B.三种粒子打到屏上时的速度一样大C .三种粒子运动到屏上所用时

10、间相同D .三种粒子一定打到屏上的同一位置1解析：选AD 根据动能定理有qEM = mvi2，得三种粒子经加速电场加速后获得的速度v 1 =飞.2qEld。在偏转电场中，由| = vit2及y= 1qE2t22得，带电粒子经偏转电场的侧位丫 m2 mE2|2一、一、移y= A，则三种粒子在偏转电场中的侧位移大小相等，又三种粒子带电荷量相同，根据4EidW = qE2y得，偏转电场E2对三种粒子做功一样多， 选项A正确。根据动能定理，qEid+ qE?y=1mv2,得到粒子离开偏转电场 E2打到屏上时的速度 v2= “ 2 qEld+ qE2y，由于三种粒2；md L子的质量不相等，故v2不一样

11、大，选项B错误。粒子打在屏上所用的时间 t=+ =v 1v 122dv 1L（L_为偏转电场左端到屏的水平距离），由于v 1不一样大，所以三种粒子打在屏上的时间不相同，选项C错误。根据vy= qm2t2及tan 0=鳥得，带电粒子的偏转角的正切值v 1tan 0= 7，即三种带电粒子的偏转角相等，又由于它们的侧位移相等，故三种粒子打到2E1d屏上的同一位置，选项D正确。二、计算题（本题共3小题，共52分）9. （15分）（2015全国卷n ）如图8，一质量为 m、电荷量为q（q0）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

12、60它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30不计重力。求 A、B两点间的电势差。电场图8解析：设带电粒子在 B点的速度大小为 vb。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即vb sin 30 =v0sin 60 由此得v B = , 3v 0设A、B两点间的电势差为 Uab，由动能定理有1 2 2 _qUAB = ?m(vb v0 )联立式得Uab =mvoq2-答案:2 mv oq10. (17分)如图9所示，在x0的空间中，存在沿 x轴正方向的匀强电场 E;在xV 0 的空间内，存在沿 x轴负方向的匀强电场，场强大小也等于E, 电子(一e, m)在x= d处的P点以沿y轴正方向的初速度

13、v0开始运动，不计电子重力。求:E电HOPs图9(1) 电子在x轴方向的分运动的周期；(2) 电子运动的轨迹与 y轴的各个交点中，任意两个相邻交点之间的距离I。解析：(1)设电子从射入到第一次与y轴相交所用时间为t,则有d=當孑，解得t=2md Ee。O(2)在竖直方向上有 y= v 0t= v 0,电子运动的轨迹与2mdy轴的各个交点中，任意两个相邻交点之间的距离l= 2y= 2v答案：(1)42md2mdimd (2)2 v 0 药所以，电子在x方向分运动的周期为 T = 4t= 411. (20分)如图10所示，一质量为 m的球形塑料容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端经绝缘体系住一只电荷量为+ q、质量也为 m的小球。从加一个竖直向上且场强为E的匀强电场起，到容器对桌面的压力减为零时为止，求:图10(1) 小球的电势能改变量；(2) 容器对桌面的压力减为零时小球的速度大