高中物理综合评估检测卷一静电场新人教版选修3-1

综合评估检测卷(一)静电场一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．每小题至少一个答案正确)1.图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是()A．两点的场强等大、反向B．P点电场更强C．两点电势一样高D．Q点的电势较低答案：C2．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度()A．一定增大B．一定减小C．一定不变D．可能不变解析：极板带的电荷量Q不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大．由U＝eq\f(Q,C)可知两极板间电压U一定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确．答案：B3.如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示a、b两点的场强大小，则()A．a、b两点场强方向相同B．电场线从a指向b，所以Ea＞EbC．电场线是直线，所以Ea＝EbD．不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb大小不能确定解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有Ea＞Eb；若此电场线为负点电荷电场中的，则有Ea＜Eb；若此电场线是匀强电场中的，则有Ea＝Eb；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则Ea和Eb的关系不能确定．故正确选项为A、D.答案：AD4.如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则()A．W1>W2φ1>φ2B．W1<W2φ1<φ2C．W1＝W2φ1<φ2D．W1＝W2φ1>φ2解析：由W＝Uq可知W1＝W2.由Wcd＝Ucd·q，Wcd>0，q>0，可知Ucd>0.故φ1>φ2>φ3，D正确．答案：D5.右图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，静电力做的功为1.5J．下列说法正确的是()A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC．粒子在A点的动能比在B点少0.5JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J解析：本题考查电荷在电场中的运动，从粒子运动的轨迹判断粒子带正电，A项错误；答案：BC10.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是()A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加解析：粒子接近M点过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，A、B错误；粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确；因为动能先减少后增加，所以电势能先增加后减少，D错误．答案：C11.一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中实线所示．图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是()A．a点的电势比b点低B．电子在a点的加速度方向向右C．电子从a点到b点动能减小D．电子从a点到b点电势能减小解析：由于等势面是均匀平行直线，电场为匀强电场，又由于电子的运动轨迹向右弯曲，电场线一定与等势面垂直，故电场力方向竖直向下，而电子带负电，所以电场线方向一定是竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点电势比b点高，选项A错误；由于电子所受电场力向下，加速度方向向下，选项B错误；由于位移方向向右上方，电场力竖直向下，夹角大于90°，所以电场力做负功，电势能增加，动能减少，故选项C对、D错．答案：C12.如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V．一质子(eq\o\al(1,1)H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断，其中正确的是()A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB．质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5eVC．质子经过等势面c时的速率为2.25vD．质子经过等势面c时的速率为1.5v解析：质子由高等势面向低等势面运动，电势能减少，动能增加，A、B都错；质子从等势面a到等势面b，由动能定理得eq\f(1,2)mv2＝2eV，质子从等势面a到等势面c，由动能定理得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,c)＝4.5eV，解得vc＝1.5v，故正确答案为D.答案：D二、计算题(本大题共4小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．(8分)匀强电场的场强为40N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10－9kg、带电荷量为－2×10－9C的微粒从A点移到B点，静电力做了1.5×10－7J的正功．求：(1)A、B两点间的电势差UAB；(2)A、B两点间的距离；(3)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10m/s，在只有静电力作用的情况下，求经过B点的速度．解析：(1)WAB＝UAB·qUAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(1.5×10－7,－2×10－9)V＝－75V(2)由题意知：场强方向由B→A，故UBA＝E·d得d＝eq\f(UBA,E)＝eq\f(75,40)m＝1.875m(3)由动能定理有WAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mvA′2解得vB＝5eq\r(10)m/s，方向与电场线同向．答案：(1)－75V(2)1.875m(3)5eq\r(10)m/s，方向与电场线同向14．(10分)如图所示，M、N为水平放置的互相平行的两块大金属板，间距d＝35cm，两板间电压U＝3.5×104V．现有一质量m＝7.0×10－6kg、电荷量q＝6.0×10－10C的带负电的油滴，由下板N正下方距N为h＝15cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场．欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，则油滴上抛的初速度v0为多大？(g取10m/s2)解析：(1)设N板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做负功，全过程由动能定理得－mg(d＋h)－qU＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入数据解得v0＝4m/s(2)设M板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做正功，由动能定理得－mg(d＋h)＋qU＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入数据解得v0＝2m/s答案：4m/s或2m/s15．(10分)如图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB与电场线平行，BCDF是与AB相切、半径为R的圆形轨道．今有质量为m、带电荷量为＋q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零，则A点与圆轨道的最低点B间的电势差为多大？解析：小球从A到D的过程中有两个力做功，即重力和电场力做功，由动能定理得eq\f(1,2)mv2＝qUAD－mg2R小球在D点时重力提供向心力，由牛顿第二定律得mg＝meq\f(v2,R)联立解得UAD＝eq\f(5mgR,2q)由于B、D两点在同一等势面上，则UAB＝UAD＝eq\f(5mgR,2q)答案：eq\f(5mgR,2q)16．(12分)一束电子流在经U＝5000V的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d＝1.0cm，板长l＝5.0cm，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？解析：设极板间电压为U′时，电子能飞离平行板间的偏转电场．加速过程中，由动能定理得eU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)①进入偏转电场，电子在平行于