第一章章末检测卷（一）

章末检测卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．下列各物理量中，与试探电荷有关的量是()A．电场强度E B．电势φC．电势差U D．电场做的功W答案D2．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是()A．根据电场强度的定义式E＝eq\f(F,q)可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B．根据电容的定义式C＝eq\f(Q,U)可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C．根据真空中点电荷的电场强度公式E＝keq\f(Q,r2)可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D．根据电势差的定义式UAB＝eq\f(WAB,q)可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为－1V答案D解析电场强度E与F、q无关，由电场本身决定，A错误；电容C与Q、U无关，由电容器本身决定，B错误；E＝keq\f(Q,r2)是决定式，C错误；在电场中，克服电场力做功，电势能增加，D正确．3．A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为()A．－F/2B．F/2C．－FD答案B4.如图1所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处()图1A．场强大小为eq\f(kq,r2)，方向沿OA方向B．场强大小为eq\f(kq,r2)，方向沿AO方向C．场强大小为eq\f(2kq,r2)，方向沿OA方向D．场强大小为eq\f(2kq,r2)，方向沿AO方向答案C5.如图2所示，AB是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)()图2A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定答案D解析从静止起动的负电荷向B运动，说明它受电场力向B，负电荷受的电场力方向与电场强度的方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有两个可能性：一是B的右边有正点电荷为场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；二是A的左边有负点电荷为场源，则越远离A时场强越小，负试探电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小，故正确答案为D.6．两异种点电荷电场中的部分等势面如图3所示，已知A点电势高于B点电势．若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则()图3A．a处为正电荷，qa＜qbB．a处为正电荷，qa＞qbC．a处为负电荷，qa＜qbD．a处为负电荷，qa＞qb答案B解析根据A点电势高于B点电势可知，a处为正电荷，qa＞qb，选项B正确．二、多项选择题(共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)7．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则()图4A．A点和B点的电势相同B．C点和D点的电场强度相同C．正电荷从A点移至B点，静电力做正功D．负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大答案CD解析由题图可知φA>φB，所以正电荷从A移至B，静电力做正功，故A错误，C正确．C、D两点场强大小相等，方向不同，故B错误．负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大，所以D正确．故选C、D.8．如图5甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图乙所示．电子原来静止在左极板小孔处．(不计重力作用)下列说法中正确的是()图5A．从t＝0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B．从t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C．从t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D．从t＝3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上答案AC解析从t＝0时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T/2，接着匀减速T/2，速度减小到零后，又开始向右匀加速T/2，接着匀减速T/2……直到打在右极板上．电子不可能向左运动；如果两板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板上．从t＝T/4时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T/4，接着匀减速T/4，速度减小到零后，改为向左再匀加速T/4，接着匀减速T/4.即在两板间振动；如果两板间距离不够大，则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上．从t＝3T/8时刻释放电子，如果两板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；如果第一次向右运动没有打在右极板上，那就一定会在向左运动过程中打在左极板上．选A、C.9．如图6所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的段时间内，以下说法正确是()图6A．a受到的电场力较小，b受到的电场力较大B．a的速度将增大，b的速度将减小C．a一定带正电，b一定带负电D．a、b两个粒子所带电荷电性相反答案BD10.如图7所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使指针张角增大的是()图7A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积错开一些C．断开S后，使A板向左平移拉开一些D．断开S后，使A、B正对面积错开一些答案CD解析题图中静电计的金属杆接正极，外壳和负极板均接地，静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高．当合上开关S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开开关S后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器电荷量不变，由C＝eq\f(Q,U)可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大，答案应选C、D.三、填空题(本题共2小题，共8分)11．(4分)密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性．如图8所示是密立根实验的原理示意图，设小油滴质量为m，调节两板间电势差为U，当小油滴悬浮不动时，测出两板间距离为d.可求出小油滴的电荷量q＝________.图8答案eq\f(mgd,U)解析受力平衡可得：qE＝mgqeq\f(U,d)＝mgq＝eq\f(mgd,U)12.(4分)如图9所示，在竖直向下、场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2(m1＜m2)，A带负电，电荷量为q1，B带正电，电荷量为q2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为____________，在竖直位置处两球的总动能为______________．图9答案(q1＋q2)El/2[(m2－m1)g＋(q1＋q2)E]l/2解析本题考查电场力做功的特点和动能定理，考查学生对功能关系的应用．A、B在转动过程中电场力对A、B都做正功，即：W＝q1Eeq\f(l,2)＋q2Eeq\f(l,2)，根据动能定理：(m2－m1)geq\f(l,2)＋eq\f(q1＋q2El,2)＝Ek－0可求解在竖直位置处两球的总动能．四、计算题(本题共4小题，共52分)13.(12分)如图10所示，在匀强电场中，将带电荷量q＝－6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10－5J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10－5J的功．图10(1)A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)．答案(1)4V－2V(2)4V2V(3)见解析图解析(1)UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(－2.4×10－5,－6×10－6)V＝4VUBC＝eq\f(1.2×10－5,－6×10－6)V＝－2V(2)因为UAB＝φA－φBUBC＝φB－φC又φB＝0故φA＝4V，φC＝2V(3)如图所示14.(13分)一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图11所示，AB与电场线夹角θ＝30°，已知带电微粒的质量m＝1.0×10－7kg，电荷量q＝1.0×10－10C，A、B相距L＝20cm.(取g＝10m/s图11(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．(2)电场强度的大小和方向？(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？答案(1)见解析(2)1.73×104N/C水平向左(3)2.8m/s解析(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动．(2)在垂直于AB方向上，有qEsinθ—mgcosθ＝0所以电场强度E≈1.73×104N/C电场强度的方向水平向左(3)微粒由A运动到B时的速度vB＝0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，mgLsinθ＋qELcosθ＝eq\f(mv\o\al(2,A),2)代入数据，解得vA≈2.815.(13分)如图12所示，在场强E＝103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN相切连接，半圆轨道所在平面与电场线平行，其半径R＝40cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝40g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2，求图12(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？(P为半圆轨道中点)答案(1)20m(2)1.5解析(1)小滑块刚能通过轨道最高点条件是mg＝meq\f(v2,R)，v＝eq\r(Rg)＝2m/s，小滑块由释放点到最高点过程由动能定理：Eqs－μmgs－mg·2R＝eq\f(1,2)mv2所以s＝eq\f(m\f(1,2)v2＋2gR,Eq－μmg)代入数据得：s＝20(2)小滑块过P点时，由动能定理：－mgR－EqR＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,P)所以veq\o\al(2,P)＝v2＋2(g＋eq\f(Eq,m))R在P点由牛顿第二定律：N－Eq＝eq\f(mv\o\al(2,P),R)所以N＝3(mg＋Eq)代入数据得：N＝1.5N由牛顿第三定律知滑块通过P点时对轨道压力为1.5N.16．(14分)如图13所示，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形绝缘细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能沿圆管切线方向进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．(不计粒子的重力、管的粗细)求：图13(1)O处点电荷的电性和电荷量；(2)两金属板间所加的电压．答案(1)负电eq\f(4mv\o\al(2,0)R,3kq)(2)eq\f(\r(3)mdv\o\al(2,0),3qL)解析(1)由几何关系知，粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D点时速度v＝eq\f(v0,cos30°)＝eq\f(2\r(3),3)v0 ①在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q带负电且满足keq