高中物理选修3-1练习：第一章 章末质量评估(含答案)

第一章：静电场经典题目检测(90分钟共100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是( )2．如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则( )A．a一定带正电，b一定带负电B．电场力对a做正功，对b做负功~C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大3．如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( )A．mgEB．3mgEC．2mgED．mg2E4．一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是( )A．该电场是某正点电荷电场B．粒子的速度逐渐增大;C．粒子的加速度逐渐增大D．粒子的电势能逐渐增大5．位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A．a点和b点的电场强度相同B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能不变6．在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则( )（A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒7．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是( )A．AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电场力做正功—C．带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行。

第一章静电场1电荷及其守恒定律A级抓基础1．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示．那么，下面的说法正确的是()A．三个小球都带电B．只有一个小球带电C．有两个小球带同种电荷D．有两个小球带异种电荷答案：D2．(多选)如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等答案：ACD3．下列说法正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫作电荷的湮灭解析：在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．答案：B4．(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，这说明() A．小球上原有的负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律解析：绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过潮湿空气导电转移到外界，只是小球上电荷量减少，但是这些电子并没消失，故A、B 错，C对．就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，故D正确．答案：CD5．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C解析：任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝1.6×10－19 C．选项A中电荷量是元电荷电荷量的32倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的．答案：AB级提能力6．(多选)为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电解析：根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．答案：BD7．(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的解析：元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e＝1.60×10－19C，故A项错误，C项正确；所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，任何带电体的电荷量都不是连续变化的，B项正确；元电荷e的值是由美国科学家密立根测得的，D正确．答案：BCD8．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成．u夸克带电量为23e，d夸克带电量为－13e，质子的带电量为e，中子不带电．下列说法正确的是()A．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成B．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成C．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成D．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成解析：根据质子所带电荷量为e，2×23e－13e＝e，所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成；中子不显电性，23e－2×13e＝0，所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成，故选项B正确．答案：B9．如图是伏打起电盘示意图，其起电方式是()A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是解析：导电平板靠近带电绝缘板并接地时，导体与大地连通，异种电荷互相吸引，绝缘板带正电，则会吸引大地的电子到导电平板上，从而使导电平板带上负电荷，故选项B正确．答案：B10．(多选)如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．用手触枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项C中两对金箔带同种电荷解析：根据静电感应，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A 端出现了负电，B端出现了正电，两端金箔上带异种电荷而张开，选项A错误．用手触枕形导体后，B端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合，选项B 正确．用手触枕形导体时，只有A端带负电，将手和C移走后，不再有静电感应现象，A端所带负电荷分布在枕形导体上，A、B端均带有负电荷，两对金箔均张开，选项C、D正确．答案：BCD。

3．(20xx·全国Ⅲ卷)关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功解析：等势面与电场线一样是永不相交的，故A错误；电场线与等势面垂直，故B正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，故C错误；将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误．答案：B4．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一棱形ABCD，对角线交点为O，在顶点B、D处各固定一个点电荷，若将一个带正电的小球从A点静止释放，小球将沿对角线AC作往返运动．则( )A．B、D处固定的是等量的正电荷B．B、D处固定的是等量的异种电荷C．在A、C的连线上O点电势最低D．运动小球在O处的机械能最小解析：由题意知，B、D处固定的是等量的负电荷，A、B错；带正电的小球从A点静止释放，向低电势处移动，故C对；运动小球在O 处的电势能最小，机械能最大，D错．答案：C5．(20xx·浙江卷)如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则( )A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合解析：由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，由静电平衡知A、B的电势相等，选项A、B错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误．故选C.答案：C6．如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态．现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P 点上方，其他条件不变．下列说法中正确的是( )A. 液滴将向下运动B. 两板电势差增大C. 极板带电荷量将增加D. 电场强度不变解析：A、B电容器板间的电压保持不变，故B错；当将极板A向下平移一小段距离时，根据E＝，分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动．故A错误，D错；根据电容的决定式C＝得知电容C增大，而电容器的电压U不变，极板带电荷量将增大．故C正确．答案：C7．如图所示，一价氢离子和二价氦离子(不考虑二者间的相互作用)，从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场中，则它们( )A．同时离开偏转电场，但出射点的位置不同B．同时离开偏转电场，出射点的位置相同C．先后离开偏转电场，但出射点的位置相同D．先后离开偏转电场，且出射点的位置不同解析：在加速电场中，qU1＝mv，在偏转电场中，离子沿初速度方向做匀速直线运动：vx＝v0，穿过电场的时间t＝，在加速电场中，由牛顿第二运动定律：a＝可知，一价离子的加速度大，运动时间短，偏转电场中，由于两种离子在偏转电场中运动的水平速度不同，一价离子的水平速度大，仍然是一价离子的运动时间短，所以一价离子先离开电场；平行于电场方向即垂直于初速度的方向做初速度为零的匀加速直线运动：加速度a＝＝，偏移量y＝at2＝)＝，可以看出，离子离开电场时的偏转位移与离子的质量和电荷量均无关，即出射位置相同，正确答案C.答案：C8．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．下列说法中正确的是( )A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和－x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等解析：电势高低与电场强度大小无必然联系．O点电场强度为0，电势不一定最低，A错．x2点是电场强度正向最大的位置，电势不是最高，B错．将电荷从x1移到－x1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零，C对，D错．答案：C9．如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被铝板吸附，下列说法中正确的是( )A．烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上B．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，速度越大C．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，速度越小D．某个电量不变的烟尘颗粒，离铝板越近则加速度越大解析：负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．因此，带电尘粒在电场力的作用下，向铝板运动，被吸附到铝板上，故A错误；烟尘向铝板运动时，在电场力作用下做加速运动，所以离铝板越近速度越大，故B正确，C错误；根据针尖端的电场线密集，同一微粒离铝板越近则加速度越小，故D错误．答案：B10．(20xx·安徽卷)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为( )A.和B.和Q2ε0SC.和D.和Q2 2ε0S答案：D二、多项选择题(本题共4小题，每题4分，共16分．每小题有多个选项是正确的，全选对得4分，少选得2分，选错、多选或不选得0分)11．关于物理学史，下列说法中正确的是( )A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C．法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律解析：电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的．故A正确．法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线形象直观地描绘了场的清晰图象．故B正确．库仑通过实验研究发现了真空中两点电荷之间相互作用力的规律——库仑定律．故C错误，D 正确．答案：ABD12．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A．摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C. 圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和解析：绝缘材料做的笔套与头发摩擦，摩擦起电，A项对；笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷，感应起电，B项对；圆环刚被吸引向上运动，一定是静电力的合力大于圆环的重力，随后距离减小，引力增大，所以整个过程中静电力的合力大于圆环的重力，C项对．笔套碰到圆环后，由于笔套是绝缘体，极少电荷转移，所以圆环上仍然有感应电荷，不能中和，D项错．答案：ABC13．如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC 对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是( )A．电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零15．(12分)质量为m，带电量为－q的微粒(重力不计)，经过匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，运动到B点时速度大小为2v，如图所示．已知A、B两点间的距离为d.求：(1)A、B两点的电势差；(2)电场强度的大小和方向．解析：(1)根据动能定理可得：qUAB＝m(2v)2－mv2.解得：UAB＝.(2)由题意可知，带电微粒在电场中做类平抛运动，垂直电场方向上做匀速运动，x＝vt沿电场方向做初速度为零的匀加速运动，又x2＋y2＝d2，v2＋(at)2＝(2v)2，解得：E＝，方向向左．16．(12分)(20xx·全国Ⅱ卷)如图所示，一质量为m、电荷量为q(q>0)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．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vBsin 30°＝v0sin 60°.由此得vB＝v0.设A、B两点间的电热差为UAB，由动能定理有：qUAB＝mv－mv，解得UAB＝,q).17．(14分)如图所示，质量为m、电荷量为e的电子(初速度为0)经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应)，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L.(1)求粒子进入偏转电场的速度v的大小；(2)若偏转电场两板M、N间加恒定电压时，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电压U2的大小．解析：(1)电子经加速电场加速：eU1＝mv2，解得： v＝.(2)由题意知，电子经偏转电场偏转后水平方向上做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为θ，则由几何关系得：d＝tan θ.2解得：tan θ＝.又tan θ＝＝＝＝.解得：U2＝.18．(16分)如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m、带电荷量为＋q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．(1)求固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小；(2)若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下、电场强度为E的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对环的压力多大？解析：(1)由A到B，电场力不做功，只有重力做功，由动能定理得： mgR＝mv，在B点，对小球由牛顿第二定律得：qE－mg＝m,R)，联立以上两式解得： E＝.由于是点电荷形成的电场，AB是点电荷为圆心的圆弧，故AB弧中点的电场强度为E＝.(2)设小球到达B点时的速度为v，由动能定理得：(mg＋qE)·r＝mv2，①在B点处小球对环的弹力为N，由牛顿第二定律得：。

第一章：静电场 经典题目检测(90分钟 共100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a ，带电小球b 固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a 球保持静止状态的情景是( )2．如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M 点以相同的速度飞出a 、b两个带电粒子，a 、b 的运动轨迹如图中的虚线所示(a 、b 只受电场力作用)，则( )A ．a 一定带正电，b 一定带负电B ．电场力对a 做正功，对b 做负功C ．a 的速度将减小，b 的速度将增大D ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大3．如图，在场强为E 的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( )A ．mgEB ．3mg EC ．2mg ED ．mg 2E4．一带电粒子从某点电荷电场中的A 点运动到B 点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是( )A ．该电场是某正点电荷电场B ．粒子的速度逐渐增大C ．粒子的加速度逐渐增大D ．粒子的电势能逐渐增大5．位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A ．a 点和b 点的电场强度相同B ．正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功C ．负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点电势能不变6．在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O 点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a ，最低点为b ，不计空气阻力，则( )A ．小球带负电B ．电场力跟重力平衡C ．小球在从a 点运动到b 点的过程中，电势能减小D ．小球在运动过程中机械能守恒7．如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直，下列说法正确的是( )A．AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行。

最新人教版高中物理选修3-1测试题全套带答案解析第一章第一章第一章章末检测第一章(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．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是()A．电场强度大的地方，电势一定高B．电场强度不变，电势也不变C．电场强度为零时，电势一定为零D．电场强度的方向是电势降低最快的方向答案 D解析电场强度是描述静电力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势高低没有必然关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A、B、C错误，选项D正确．图12．如图1所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．a点的电势比b点的高D．正电荷在a、b两点受力方向相同答案 C解析由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，选项A错误；b点电场线比a点电场线密，故a 点的电场强度比b点的小，B不正确；根据电场线的方向知a点的电势比b点的大，故C正确．正电荷在a、b两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，选项D错误．图23．空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有( ) A ．电势能逐渐减小 B ．电势能逐渐增大 C ．q 3受到的电场力逐渐减小D ．q 3受到的电场力逐渐增大 答案 A解析 中垂线CD 段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A 对，B 错；中垂线上由C 到D ，电场强度先变大后变小，q 3受到的电场力先变大后变小，C 、D 错．图34．如图3所示，a 、b 、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c 为ab 的中点，a 、b 电势分别为φa ＝5 V 、φb ＝3 V ．下列叙述正确的是( ) A ．该电场在c 点处的电势一定为4 V B ．a 点处的场强E a 一定大于b 点处的场强E b C ．一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D ．一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 答案 C解析 因不知该电场是否是匀强电场，所以E ＝Ud 不一定成立，c 点电势不一定是4 V ，所以A 、B 两项错误．因φa ＞φb ，电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能减少，受到的电场力指向b ，所以C 项正确、D 项错误．图45．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( ) A ．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，电势能先增大后减小 答案 C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 错误，故选C.图56．如图5所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、 b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )． A ．k 3q R 2 B ．k 10q9R 2 C ．k Q ＋q R 2 D ．k 9Q ＋q 9R 2答案 B解析 由于b 点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a 点处点电荷在b 处产生的场强大小相等，方向相反．在d 点处带电圆盘和a 点处点电荷产生的场强方向相同，所以E ＝k q (3R )2＋k q R 2＝k 10q 9R 2，所以B 选项正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分) 7．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( )A ．电场力FB ．电场强度EC ．电势差UD ．电场力做的功W答案 BC解析 电场力F ＝qE ，与检验电荷有关，故A 项错；电场强度E 、电势差U 与检验电荷无关，故B 、C 对；电场力做功W ＝qU ，与检验电荷有关，故D 项错．8．带电粒子M 只在电场力作用下由P 点运动到Q 点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－8 J 的功，那么( )A ．M 在P 点的电势能一定小于它在Q 点的电势能B ．P 点的场强一定小于Q 点的场强C ．P 点的电势一定高于Q 点的电势D ．M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能答案AD解析因克服电场力做功，电势能增加，动能减小，所以A、D项正确；P、Q两点的场强大小不能确定，B项错；粒子电性未知，所以P、Q两点的电势高低不能判定，C项错．图69．如图6所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K 断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是()A．电容器的电容变小B．电容器内部电场强度大小变大C．电容器内部电场强度大小不变D．P点电势升高答案ACD图710．带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示，如果带电粒子只受电场力作用从a到b运动，下列说法正确的是()A．粒子带正电B．粒子在a和b点的加速度相同C．该粒子在a点的电势能比在b点时大D．该粒子在b点的速度比在a点时大答案BCD解析由于粒子运动轨迹越来越向上弯曲，可判断它受力方向为竖直向上，所以粒子应带负电，故A错；匀强电场中受力恒定，加速度相同，B对；从a到b由于电场力方向速度方向成锐角，电场力做正功，则电势能减小，动能增大，故该粒子在b点的电势能比在a点时小，在b点的速度比在a点时大．故C、D 正确．三、填空题(每空2分，共10分)图811．如图8所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方与Q 相距分别为h 和0.25h ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零．若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ，此电荷在B 点处的加速度大小为________；方向________；A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示)为________． 答案 3g 方向竖直向上 －3kQh解析 这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q ，由牛顿第二定律，在A 点时mg －kQq h 2＝m ·34g .在B 点时kQq(0.25h )2－mg ＝m ·a B ，解得a B ＝3g ，方向竖直向上，q ＝mgh 24kQ.从A 到B 过程，由动能定理mg (h －0.25h )＋qU AB ＝0， 故U AB ＝－3kQh.图912．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m 1和m 2(m 1＜m 2)，A 带负电，电荷量为q 1，B 带正电，电荷量为q 2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中静电力做功为____________，在竖直位置处两球的总动能为______________． 答案 (q 1＋q 2)El /2 [(m 2－m 1)g ＋(q 1＋q 2)E ]l /2解析 本题考查静电力做功的特点和动能定理，考查学生对功能关系的处理．A 、B 在转动过程中静电力对A 、B 都做正功，即：W ＝q 1E l 2＋q 2E l 2＝(q 1＋q 2)El /2，根据动能定理：(m 2－m 1)g l 2＋(q 1＋q 2)El2＝E k －0，可求解在竖直位置处两球的总动能为E k ＝[(m 2－m 1)g ＋(q 1＋q 2)E ]l /2. 四、计算题(本题共4小题，共50分)图1013．(10分)如图10所示，在匀强电场中，将带电荷量q ＝－6×10－6 C 的电荷从电场中的A 点移到B 点，克服电场力做了2.4×10－5 J 的功，再从B 点移到C 点，电场力做了1.2×10－5 J 的功．求：(1)A 、B 两点间的电势差U AB 和B 、C 两点间的电势差U BC ； (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)4 V －2 V (2)4 V 2 V (3)见解析图解析 (1)U AB ＝W AB q ＝－2.4×10－5－6×10－6V ＝4 VU BC ＝1.2×10－5－6×10－6 V ＝－2 V(2)U AB ＝φA －φB ，U BC ＝φB －φC 又φB ＝0故φA ＝4 V ，φC ＝2 V (3)如图所示图1114．(12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°，已知带电粒子的质量m ＝1.0×10－7 kg ，电荷量q ＝1.0×10－10C ，A 、B 相距L ＝20cm.(取g ＝10 m/s 2，结果保留两位有效数字)求： (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 见解析解析 (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，如图所示，微粒所受合力的方向由B 指向A ，与初速度v A 方向相反，微粒做匀减速运动．(2)在垂直于AB 方向上，有qE sin θ－mg cos θ＝0所以电场强度E ＝1.7×104 N/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v B ＝0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，mgL sin θ＋qEL cosθ＝m v 2A /2，代入数据，解得v A ＝2.8 m/s图1215．(14分)如图12所示，在E ＝ 103 V/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 连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R ＝0.4 m ，一带正电荷q ＝10－4 C 的小滑块质量为m ＝ 0.04 kg ，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，g 取10 m/s 2，求：(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L ，滑块应在水平轨道上离N 点多远处释放？ (2)这样释放的滑块通过P 点时对轨道压力是多大？(P 为半圆轨道中点) 答案 (1)20 m (2)1.5 N解析 (1)滑块刚能通过轨道最高点条件是 mg ＝m v 2R，v ＝Rg ＝2 m/s滑块由释放点到最高点过程由动能定理得： Eqs －μmgs －mg 2R ＝12m v 2所以s ＝m ⎝⎛⎭⎫12v 2＋2gREq －μmg代入数据得：s ＝20 m(2)滑块过P 点时，由动能定理： －mgR －EqR ＝12m v 2－12m v 2p所以v 2P＝v 2＋2(g ＋Eq m)R 在P 点由牛顿第二定律：N －Eq ＝m v 2PR所以N ＝3(mg ＋Eq ) 代入数据得：N ＝1.5 N图1316．(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v 0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： (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 4m v 20R 3kq (2)3md v 203qL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 ＝v 0cos 30°＝233v 0 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k QqR 2＝m v 2R ②由①②得：Q ＝4m v 20R3kq(2)粒子射出电场时速度方向与水平方向成30° tan 30°＝v y v 0③v y ＝at ④ a ＝qU md ⑤ t ＝L v 0⑥ 由③④⑤⑥得：U ＝md v 20tan 30°qL ＝3md v 203qL章末检测 第二章(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)1．两个小灯泡，分别标有“1 A 4 W ”和“2 A 1 W ”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( )A ．2∶1B ．16∶1C ．4∶1D ．1∶16 答案 B解析 由P ＝I 2R 知：R ＝P I 2，所以R 1∶R 2＝41∶14＝16∶1.2．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V 的电动势，可获得0.1 A 的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是 ( ) A ．0.24 J B ．0.25 J C ．0.26 J D ．0.28 J 答案 C解析 根据W ＝UIt 可得每秒太阳能电池产生的能量为W ＝0.6×0.1×1 J ＝0.06 J ，设太阳能每秒照射的能量为Q ，则由能的转化和守恒定律得Q ×23%＝W ，所以Q ＝0.26 J.3．为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动．如果规定，车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动．能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是( ) A ．“与”门 B ．“或”门 C ．“非”门 D ．“与非”门 答案 A解析 根据汽车双门都关紧汽车才能启动的情况可知，即两个条件都满足事件才能发生，故能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门应该是“与”门．图14．如图1所示，R 4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R 4所在处出现火情时，显示器的电流I 和报警器两端的电压U 的变化情况是( ) A ．I 变大，U 变小 B ．I 变大，U 变大 C ．I 变小，U 变大 D ．I 变小，U 变小答案 A解析 当R 4处出现火情时，R 4↓→R 总↓→I 总↑→U 外↓→U 并↓→IR 3↓→I ↑.故A 项正确．图25．如图2为测量某电源电动势和内阻时得到的UI 图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V ．则该电路可能为( )答案 B解析 根据UI 图象可知E ＝6 V ，r ＝0.5 Ω，A 图U 外＝4 V ，B 图中U 外＝4.8 V ，C 图中： U 外＝5.7 V ，D 图中U 外＝5.4 V.图36．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图3所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分别为( ) A.34、14 B.13、23 C.12、12 D.23、13 答案 D解析 电源的效率η＝UI EI ×100%＝UE ×100%.a 点对应的路端电压U 为4个格，而电动势E 为6个格．因此ηa ＝23；b 点对应的路端电压为2个格，因此ηb ＝13.故D 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)图47．如图4所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ；经过一段时间t ，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W ，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是( ) A ．P ＝I 2R B ．P ＝U 2R C ．P ＝IU D ．P ＝Wt答案 CD解析 电路消耗的电功率的计算公式P ＝UI ，P ＝Wt 是普遍适用的，而A 、B 两选项只适用于纯电阻电路，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻，所以A 、B 错误， C 、D 正确．图58．某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图5所示的电路，接通S 后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A 、C 两点间时，电压表读数为U ；当并联在A 、B 两点间时，电压表读数也为U ；当并联在B 、C 两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是( ) A ．AB 段断路 B ．BC 段断路 C ．AB 段短路 D ．BC 段短路答案 AD解析 由题意可得U AB ＝U AC ＝U ，说明由A 、B 分别至电源的线路均已接通．若BC 段完好，则AB 段断路；若BC 段短路，则AB 段可能断路，也可能完好．又由题述得U BC ＝0，因而可能AB 段断路，或BC 段短路，也有可能出现两者同时发生的情况．分析时考虑要全面，要把故障的可能原因全部找出来，不要漏掉正确选项．图69．如图6所示，已知电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R ＝2 Ω，通过小灯泡的电流为1 A ，已知小灯泡的电阻为3 Ω，小型直流电动机的线圈电阻 ＝1 Ω，则( ) A ．电动机两端的电压1 V B ．电动机两端的电压6 V C ．电动机的输入功率6 W D ．电动机的输出功率5 W 答案 BCD解析 电动机两端的电压U M ＝E －I (R ＋R L ＋r )＝12 V －1×(2＋3＋1)V ＝6 V ，故选项A 错误，选项B 正确；电动机的输入功率P ＝U M I ＝6×1 W ＝6 W ，P 出＝P －I 2r ＝6 W －1 W ＝5 W ，故选项C 、D 正确．图710．如图7所示，电源的电动势E ＝2 V ，内阻r ＝2 Ω，两个定值电阻均为8 Ω，平行板电容器的电容C ＝3×10－6 F ，则( )A ．开关断开时两极板间的电压43 VB ．开关断开时电容器的带电量4×10－6 CC ．开关接通时两极板间的电压43 VD ．开关接通时电容器的带电量4×10－6 C答案 CD解析 电容器两极板间的电压等于R 2两端电压，开关S 断开时，电路中的总电流I ＝ER 2＋r ＝28＋2 A ＝0.2 A ，电容器的极板电压U ＝IR 2＝0.2×8 V ＝1.6 V ，此时电容器的带电量Q ＝CU ＝3×10－6×1.6 C ＝4.8×10－6 C ，故选项A 、B 错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I ′＝E R 外＋r ＝24＋2A ＝13 A ，电容器的极板电压U ′＝I ′R 外＝13×4 V ＝43 V ，此时电容器的带电量Q ′＝CU ′＝3×10－6×43 C ＝4×10－6 C ，故选项C 、D 正确．三、实验题(本题共2小题，共15分) 11．(6分)某直流电动机M 转动时的UI 图象如图8甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源，R 1＝15 Ω，R 2是滑动变阻器，电流表A 是理想电流表，实验操作步骤如下：图8(1)闭合开关S 2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在________端．(选填“左”或“右”) (2)先闭合开关S 1，开关S 2保持断开，此时电流表的示数为0.6 A ，则恒压电源输出电压为________ V. (3)再闭合开关S 2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8 A ，直流电动机M 实际消耗的电功率为________ W ，滑动变阻器接入电路中的阻值为________．(取两位有效数值) 答案 (1)左 (2)9 (3)3.8 4.8解析 (1)闭合开关S 2前，调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值最大，则滑动触头应在左端． (2)恒压电源输出电压U ＝I 1R 1＝0.6×15 V ＝9 V(3)通过直流电动机M 电流I 2＝I －I 1＝1.8 A －0.6 A ＝1.2 A ，根据甲图可知此时直流电动机M 的电压为U M ＝3.2 V ，U 2＝U －U M ＝9 V －3.2 V ＝5.8 V ，则直流电动机M 实际消耗的电功率为P ＝U M I 2＝3.2×1.2 W ＝3.8 W ，滑动变阻器接入电路中的阻值为R ＝U 2I 2＝5.81.2Ω＝4.8 Ω.12．(9分)用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下： A ．待测电阻R x (大约100 Ω)B ．直流毫安表A 1(量程0～10 mA ，内阻约100 Ω)C ．直流毫安表A 2(量程0～40 mA ，内阻约40 Ω)D ．直流电压表V 1(量程0～3 V ，内阻约5 kΩ)E ．直流电压表V 2(量程0～15 V ，内阻约15 kΩ)F ．直流电源(输出电压4 V ，内阻不计)G ．滑动变阻器R (阻值范围0～50 Ω，允许最大电流1 A) H ．开关一个、导线若干(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选________，直流电压表应选________．(2)在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些． (3)用铅笔按电路图将实物图连线．图9答案 (1)C D (2)电路图见解析 (3)实物图见解析解析 (1)由于直流电源的电动势为4 V ，待测电阻R x 阻值约100 Ω，故通过R x 的最大电流约为40 mA ，所以直流毫安表应选C ；直流电压表若选15 V 量程，则读数误差较大，故应选D.(2)由于要求电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以滑动变阻器采用分压式接法； 由于R V R x ＝5 000100＝50＞R x R A ＝10040＝2.5，故电流表采用外接法．电路图如图：(3)根据电路图，实物图连线如图：四、计算题(本题共4小题，共45分)13．(10分)如图10甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3为一滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图象如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：图10(1)电源的电动势和内阻． (2)定值电阻R 2的阻值． (3)滑动变阻器的最大阻值．答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω解析 (1)将乙图中AB 线延长，交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝EI 短＝20 Ω.(2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应乙图中的B 点，即U 2＝4 V 、I 2＝0.8 A ，得R 2＝U 2I 2＝5 Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时，由乙图知此时U 外＝16 V ，I 总＝0.2 A ，所以R 外＝U 外I 总＝80 Ω.因为R 外＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R 3＝300 Ω.图1114．(10分)如图11所示的电路中，电源的电动势E ＝12 V ，内阻未知，R 1＝8 Ω，R 2＝1.5 Ω，L 为规格“3 V ，3 W ”的灯泡，开关S 断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求： (1)灯泡的额定电流和灯丝电阻； (2)电源的内阻；(3)开关S 闭合时，灯泡实际消耗的功率． 答案 (1)1 A 3 Ω (2)1 Ω (3)0.48 W 解析 (1)灯泡的额定电流I 0＝P 0U 0＝33A ＝1 A 灯丝电阻R L ＝U 20P 0＝323Ω＝3 Ω(2)断开S 时，灯L 正常发光，即I 1＝I 0，根据闭合电路欧姆定律E ＝I 0(R 1＋R L ＋r ) 得r ＝E I 0－(R 1＋R L )＝[121－(8＋3)]Ω＝1 Ω(3)闭合S 时，设外电路总电阻为R 外 R 外＝R L ·R 2R L ＋R 2 ＋R 1＝9 Ω干路电流为I 总＝ER 外＋r＝1.2 A灯两端的电压U L ＝I 总·R L ·R 2R L ＋R 2＝1.2 V灯的实际功率P ＝U 2LR L＝0.48 W15．(12分)在如图12甲所示的电路中，电阻R 1和R 2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa 、Ob 所示．电源的电动势E ＝7.0 V ，内阻忽略不计．图12(1)调节滑动变阻器R 3，使电阻R 1和R 2消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R 1和R 2阻值为多大？R 3接入电路的阻值为多大？(2)调节滑动变阻器R 3，使R 3＝0，这时电阻R 1和R 2消耗的电功率各是多少？ 答案 (1)1 000 Ω 1 000 Ω 800 Ω (2)1.05×10－2 W 1.4×10－2 W解析 (1)R 1、R 2和R 3串联，电流相等，当电阻R 1和电阻R 2消耗的电功率相等时，由伏安特性曲线可知，此时电路中的电流I ＝2.5 mA.这时加在电阻R 1和R 2上的电压U 1＝U 2＝2.5 V. 由欧姆定律得R 1＝R 2＝U 1I＝1 000 Ω滑动变阻器R 3两端电压为U 3＝E －U 1－U 2＝2 V 由欧姆定律得R 3＝U 3I ＝800 Ω(2)调节滑动变阻器R 3，当R 3＝0时 U 1＋U 2＝E ＝7 V又因通过电阻R 1和R 2的电流相等，从伏安特性曲线上可以看出，I ＝3.5 mA ，且U 1＝3 V ，U 2＝4 V 电阻R 1消耗的电功率为P 1＝IU 1＝1.05×10－2 W 电阻R 2消耗的电功率为P 2＝IU 2＝1.4×10－2 W16．(13分)一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V 电压后，消耗的功率为66 W ．求： (1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流；(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率和内能的功率以及电动机的效率；(3)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流多大？电动机消耗的电功率和发热功率各是多大？答案 (1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3% (3)11 A 2 420 W 2 420 W解析 (1)由P 入＝IU 得I ＝P 入U ＝66220 A ＝0.3 A(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率 P 内＝I 2r ＝0.32×20 W ＝1.8 W电风扇正常工作时转化为机械能的功率 P 机＝P 入－P 内＝66 W －1.8 W ＝64.2 W 电风扇正常工作时电动机的效率 η＝P 机P 入×100%＝64.266×100%≈97.3%(3)电风扇扇叶被卡住后通过电动机的电流 I ＝U r ＝22020 A ＝11 A 电动机消耗的电功率 P ＝IU ＝11×220 W ＝2 420 W 电动机发热功率P 热＝I 2r ＝112×20 W ＝2 420 W.章末检测 第三章(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．下面关于磁场的说法正确的是( )A ．某点一小段通电直导线受到的磁场力方向与该点磁场的方向一致B ．某点小磁针北极的受力方向与该点磁场方向一致C ．某点小磁针的南极指向，即为该点的磁场方向D ．在通电螺线管外部小磁针北极受力方向与磁场方向一致，在内部小磁针北极受力方向与磁场方向相反 答案 B2．关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述，以下正确的是( )A．带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势处向低电势处运动C．带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直D．带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同答案 C解析当带电粒子带负电时，在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反，当带电粒子带负电时，受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同，故A错误；由U AB＝Wq知，若电场力的方向与运动方向相反，电场力做负功，则正电荷将从低电势处向高电势处运动，故B错误；根据左手定则，带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向一定与速度的方向垂直．故C正确，D错误．所以选C.3．在雷雨天气时，空中有许多阴雨云都带有大量电荷，在一楼顶有一避雷针，其周围摆放一圈小磁针，当避雷针正上方的一块阴雨云对避雷针放电时，发现避雷针周围的小磁针的S极呈顺时针排列(俯视)，则该块阴雨云可能带()A．正电荷B．负电荷C．正负电荷共存D．无法判断答案 B解析小磁针的S极顺时针排列，说明磁场方向为逆时针，由安培定则可知，电流方向为竖直向上，即该阴雨云带负电荷，故选项B正确．图14．如图1所示，当开关S闭合的时候，导线ab受力的方向应为()A．向右B．向左C．向纸外D．向纸里答案 D5．如图2所示，空间存在水平向里、磁感应强度的大小为B的匀强磁场，磁场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电荷量为－q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ＜tan θ.则小球运动过程中的速度时间图象可能是()答案 C解析 带电小球套静止时受到竖直向下的重力G 、垂直斜面向上的支持力N 和沿斜面向上的摩擦力f ，小球下滑后，再受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力F ，沿斜面方向有：mg sin θ－μ(mg cos θ－F )＝ma ，在垂直于斜面方向有：N ＋F ＝mg cos θ，由于小球加速，据F ＝q v B ，F 增大而支持力N 减小，据f ＝μF N ，摩擦力减小，导致加速度a 增加；当速度v 1增加到某个值时，出现mg cos θ－F ＝0，有mg sin θ＝ma ，此时加速度最大；此后，F ＞mg cos θ，支持力N 反向，且速度越增加支持力N 越大，摩擦力f 也随着增加，最后出现mg sin θ＝f ，之后小球做匀速下滑；所以只有C 选项正确．图36．带电粒子以初速度v 0从a 点进入匀强磁场如图3所示，运动中经过b 点，Oa ＝Ob .若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v 0从a 点进入电场，仍能通过b 点，则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为( ) A ．v 0 B.1v 0 C ．2v 0 D.v 02答案 C解析 设Oa ＝Ob ＝d ，因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d 即d ＝m v 0qB ，得B ＝m v 0qd. 如果换成匀强电场，带电粒子做类平抛运动，那么有d ＝12·qE m ·⎝⎛⎭⎫d v 02得E ＝2m v 20qd ，所以E B＝2v 0.选项C 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)7．如图直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是( )。

物理选修3-1第一章练习题1、用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。

小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。

对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是 A. 摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C. 圆环被吸引到笔套的过程中， 圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后， 笔套所带的电荷立刻被全部中和2、如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A 靠近验电器的小球B （不接触）时，验电器的金箔张角减小，则 A 、金属球可能不带电 B 、金属球可能带负电 C 、金属球可能带正电 D 、金属球一定带负电3、将不带电的导体A 和带有负电荷的导体B 接触后，在导体A 中的质子数A ．增加B ．减少C ．不变D ．先增加后减少4、把两个完全相同的金属球A 和B 接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A 、B 两球原来的带电情况可能是A ．带有等量异种电荷B ．带有等量同种电荷C ．带有不等量异种电荷D ．一个带电，另一个不带电5、有A 、B 、C 三个塑料小球，A 和B ，B 和C ，C 和A 间都是相互吸引的，如果A 带正电，则 A ．B 、C 球均带负电 B ．B 球带负电，C 球带正电C ．B 、C 球中必有一个带负电，而另一个不带电D ．B 、C 球都不带电6、真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q 置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则A ．q 一定是正电荷B ．q 一定是负电荷C ．q 离Q2比离Q1远D ．q 离Q2比离Q1近7、如图所示，两个完全相同的绝缘金属壳a 、b 的半径为R , 质量为m ，两球心之间的距离为L =3R 。

若使它们带上等量的异种电荷，电荷为q ，那么两球之间的万有引力F 引，库仑力F 库分别为8、关于点电荷的说法，正确的是：A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷；B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷；C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略，这两个带电体可看成质点；D.一切带电体都可以看成点电荷9、真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r ，它们间的静电力为F 。

最新人教版高中物理选修3-1测试题及答案全套第一章静电场章末检测一、选择题1. 一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它不可能出现的运动状态是（）A. 匀速直线运动B. 匀加速直线运动C. 匀变速曲线运动D. 匀速圆周运动2. 如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置m点时，其电势能变为－8 eV时，它的动能为（）A．8 eV B．13 eV C．20 eV D．34 eV3. 下列粒子从静止状态经过电压为U 的电场加速后，速度最大的是（）A. 质子（）B. 氘核（）C. α粒子（）D. 钠离子（Na + ）4. 对关系式U ab = Ed 的理解,正确的是A.式中的d 是a 、b 两点间的距离B. a 、b 两点间距离越大,电势差越大C. d 是a 、b 两个等势面的距离D.此式适用于任何电场5. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P 点，如图所示.以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，W 表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A. U 变小，E 不变B. E 变大，W 变大C. U 变小，W 不变D. U 不变，W 不变6. 如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点（）A. 落到A 点的小球带正电，落到B 点的小球不带电B. 三小球在电场中运动的时间相等C. 三小球到达正极板时动能关系：E KA ＞E KB ＞E KCD. 三小球在电场中运动的加速度关系：a A ＞a B ＞a C7. 一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有粒子（）A. 具有相同的质量B. 具有相同的电荷量C. 电荷量和质量的比相同D. 属于同一元素的同位素8. 某一电场中的电场线分布如图1352,则电场中A、B两点间电场强度和电势的关系为（）A.Ea 大于Eb,φa高于φbB.Ea 大于Eb,φa低于φbC.Ea 小于Eb,φa高于φbD.Ea 小于Eb,φa低于φb9. 下列对物理现象、概念认识正确的是：（）A．由于地球大气阻力作用，从高空下落的大雨滴落地速度大于小雨滴落地速度B．以匀加速运动的火车为参考系，牛顿第一定律并不成立，这样的参考系是非惯性系C．汽车在通过水库泄洪闸下游的“过水路面”最低点时,驾驶员处于失重状态D．电场强度、电势差、电容器的电容都是用比值法定义的10. 下列物理量中哪些与检测电荷q 无关（）A. 电场强度EB. 电势UC. 电势能E pD. 电场力F11. 如图所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板电压不变，则（）A. 当增大两板间距离时，v 增大B. 当减小两板间距离时，v 变小C. 当改变两板间距离时，v 不变D. 当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增长12. 在静电场中（）A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的13. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N 是y轴上的三个点，且OM＝MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则…（）A．M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动14. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N 是y轴上的三个点，且OM＝MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则…（）A．M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动二、实验题15. 某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材，一个满偏电流为100μA，内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（）和若干导线；（1）由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱__________（填“串联”或者“并联”），并将电阻箱阻值调为________Ω。

选修3-1第一章检测卷一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。

全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分)1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ）A.5 F /9B.4F /5C.5F /4D.9F /52.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( )A ．A 和B 之间 B ．A 右侧C ．B 左侧D ．A 的右侧及B 的左侧3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）A ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ）A ．自由落体运动B ．曲线运动C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动D ．变加速直线运动5.如图1-72是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ）A ．这个电场是匀强电场B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E cC ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E dD ．无法确定这四个点的场强大小关系图1-69B A Q 4Q 图1-70 图1-716．以下说法正确的是（ ）A ．由qFE =可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式qE P=φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab =Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D ．公式C=Q/U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 7. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图1-73所示,则（ ）A.同一点电荷在A 、B 两点的电势能相等B.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先增大后减小C.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先减小后增大D. A 、B 两点的连线上任意两点的电势差为零 8．一个电子在电场中A 点具有80eV 的电势能，当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ，则（ ）A ．电子在B 点的电势能是50eV B ．电子的电势能增加了30eVC ．B 点的电势为110VD ．B 点的电势为-110V9.如图1-74所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a 处运动到b 处，以下判断正确的是（ ）A ．电荷从a 到b 加速度减小B ．b 处电势能大C ．b 处电势高D ．电荷在b 处速度小10.如图1-75所示，质量为m ，带电量为q 的粒子，以初速度v 0，从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率v B =2v 0，方向与电场的方向一致，则A ，B 两点的电势差为：( )图２ 图1-73 图1-74 图1-75AB图1-76二、填空题（本大题共15分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答）11．氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)12．如图1-76所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V ／m ，A 、B 两板相距1cm ，C 点与A 相距0.4cm ，若B 接地，则A 、C 间电势差U AC ＝____,将带电量为－1.0×10-12C 的点电荷置于C 点，其电势能为____ ．13.带正电1.0×10-3C 的粒子，不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点，飞经A 点时动能为10J ，飞经B 点时动能为4J ，则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______，AB 两点电势差为____．三、计算题(本大题共45分, 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分。

教学资料参考参考范本高中物理选修3・1 （人教版）第一章章末复习课含答案________ 年_______ 月 _______ 日___________________________ 部门①点电荷②k ③④正电荷⑤强弱⑥方向⑦⑧4>A⑨ΦB⑩qUAB @EPA (gEpB ⑬@动能定理顿第二定律结合运动学公式⑯S F 抛运动规律------------------------- 总结归纳提升能力 -------------------------主题1电场力和能的性质1. 电场强度.(1) 基本公式：E=适用于任何电场，E=k 适用于点电荷电场,E=适用于匀强电场.【知识体系】 宰仑定洼 条件:夏空≡E5∑ 丈小：F=② 1方向:童 ___________ 受力方向 /意•义：表示电场 ___________ 、聖 __________ i 特点:不封闭、不相交、垂直于等势面 电势:弋= _____________ 标量•有正负•与苓电势点.的选取有关里也•标量•有正负 •]电场线 电势差U 讣;=⑧ -S电场能宅 笔势面：形姦地场述电场丰电势的分布沿场看的方向电菸降落旻快在匀丢电场中:E=⅞电场逞更与电势圭的关系 診电力做功 电容磊的电容应用！ S= ________________ W 溶= ______________ -垄_____________电容定义式:c=3 _____________电容夫小决定式：1?= 梟(平行板电容器)!帝电粒子在电场中的运纤負囂¥ 侷我：利用⑪或⑮求解求襌(2)与电场力的关系：电场强度方向与电场力方向在同一条直线上.正电荷电场强度与电场力同向；负电荷电场强度与电场力反向.(3)电场强度叠加遵从平行四边形定则.2.电场线、电势和电场力：带电粒子只受电场力.(1)判断电场线的方向：由运动轨迹知合力(电场力)一定指向轨迹内侧.(2)顺着电场线电势是降低的，电势降低最快的方向是电场线的方向.(3)常见电场线：等量同种电荷：在连线上：电场强度先减到0(中点)再增大；电势先减小再增大但中点电势不为0.其中垂线上：从中点向外电场强度先增大后减小，电势逐渐减小.等量异种电荷：在连线上：电场强度先减小后增大，但中点不为0,电势从正电荷到负电荷一直减小.在中垂线上：电场强度从中点向外一直减小，电势不变(0势线)・3.电势能和动能(只受电场力)：(1)电场力做功：W=qU,也可用电场力与速度的夹角.电场力做正功：电势能减小，动能增大.电场力做负功：电势能增大，动能减小.(2)利用Ep= Φq.(3)利用能量守恒：电势能减小，动能增大.电势能增大，动能减小.电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为yH(O, a)M O NG(O, -α)X2.（20xx •江苏卷）（多选）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，C是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，贝!K ）A.8点的电场强度比b点的大B.8点的电势比b点的高C.C点的电场强度比d点的大D.C点的电势比d点的低解析：由题图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，C点处电场线比d点处电场密集，所以A、C正确；过a点画等势线，与b 点所在电场线的交点在b点沿电场线的方向上，所以b点的电势高于a 点的电势，故B错误；同理可得d点电势高于C点电势，故D正确.A.,沿y轴正向C.,沿y轴正向答案：BB.,沿y轴负向D.,沿y轴负向答案：ACD主题2带电粒子在电场中的运动1.注意是否考虑重力.2.在加速电场中做匀加速直线运动：qU=mv.3.在偏转电场中做类平抛运动：垂直电场方向：I=VOt, 沿电场方向：y=t2=), 偏转角：tan θ =).4.先加速后偏转：偏转位移：y=,偏转角:tan θ =・【典例2】(20xx •海南卷)如图，平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角，上极板带正电.一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Eko竖直向上射出.不计重力，极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为()Qd解析：当电场足够大时，粒子打到上极板的极限情况为：粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行，粒子的运动为类平抛运动的逆运动.将粒子初速度分解为垂直极板的Vy和平行极板的vx,根据运动的合成与分解，当Vy=O时，根据运动学公式有v=2d, Vy=VOCOS 45° ,联立得E=,故选项B正确.答案:B甜对训练3.(20xx •海南卷)如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距b在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>O)的粒子，在负极板附近有另一质量为m、电荷量为一q的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动•已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距1的平面・若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，贝!)M：m为()A・ 3 : 2 B. 2 : 1 C. 5 ： 2 D. 3 : 1解析：设电场强度为E,两粒子的运动时间相同，对M有a=, 1=t2；对In有a' =, l = t2,联立解得=,A正确.答案：A-------------------------分析考情体验真题------------------------------- ◎统揽考情本章在高考中所占比重是比较高的，其中电场力和能的性质以及带电粒子在电场中运动都是常考的内容.在电场力和能的性质中需要掌握好对电场强度的理解，以及电场强度与电场力、电势和电势能的关系.在带电粒子在电场中的运动中，重点考査带电粒子的加速和 偏转.鎮题例析（20xx •全国I 卷）（多选）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中对称.忽略空气阻力.由此可知（解析：油滴带负电，电势能减小，电势增加，所以Q 点电势高于P 点电势，选项A 正确；在油滴从P 点运动到Q 点的过程中，合外力 做正功，动能增加，所以Q 点动能大于P 点，B 选项正确；由于油滴 轨迹相对于过P 的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以 油滴所受合外力沿竖直方向，电场力竖直向上.当油滴从P 点运动到 Q 点时，电场力做正功，电势能减小，选项C 错误；由于匀强电场中 的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所 以选项D 错误.所以选AB.答案：AB谢对训练（20xx •全国I 卷）一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接 在恒压直流电源上.若将云母介质移出，则电容器（）A. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大运动，其轨迹在竖直面（纸面）内, 且相对于过轨迹最低点P 的竖直线 A. Q 点的电势比P 点高B. 油滴在Q 点的动能比它在P 点的大C. 油滴在Q 点的电势能比它在P 点的大D. 油滴在Q 点的加速度大小比它在P 点的小)B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变解析：由C=可知，当云母介质抽出时，Er变小，电容器的电容C变小.因为电容器接在恒压直流电源上，故U不变，根据Q=CU可知，当C减小时，Q减小.再由E=,由于U与d都不变，故电场强度E不变，所以答案为D.答案：D—章末集训迎战两考一1・（20xx •全国II卷）如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动•运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、C为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、C点的加速度大小分别为aa、ab> ac,速度大小分别为ya、 vb、vc,则（）A∙ aa>ab>ac^ va>vc>vb B∙ aa>ab>ac, vb>vc>vaC∙ ab>ac>aa^ vb>vc>va D∙ ab>ac>aa> va>vc>vb解析：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，电场强度越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以ab >ac>aa,根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，离电荷最近的位置，电场力对粒子做的负功越多，粒子的速度越小，所以va>vc>vb,所以D正确，A、B、C错误.故选D.答案：D2.（20xx •海南卷）（多选）如图，一带正电的点电荷固定于O 点, 两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是（）A.M带负电荷，N带正电荷B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能D.N在从C点运动到d点的过程中克服电场力做功答案：ABC3.（20xx∙课标全国II卷）如图，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：旋转前重力和电场力二力平衡，旋转后电场力大小不变，但方向也按逆时针旋转，所以其合力方向便偏向左下方，故微粒将向左下方做匀加速运动，故D正确，A、B、C错误.答案:D4.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）・小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回.若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将（）A.打到下极板上B.在下极板处返回C.在距上极板处返回D.在距上极板d处返回解析：本题考查动能定理及静电场相关知识，意在考查考生对动能定理的运用•当两极板距离为d时，粒子从开始下落到恰好到达下极板过程中，根据动能定理可得：mgXd-qU=O,当下极板向上移动，设粒子在电场中运动距离X时速度减为零，全过程应用动能定理可得：mg×侈+^Hqx=O,两式联立解得：x=d,选项D正确•。

《选修3—1》综合评估限时：90分钟 总分：100分一、选择题☎每小题 分，共 分✆．在一个等边三角形✌顶点 、 处各放一个点电荷时，测得✌处的电场强度大小为☜，方向与 边平行沿 指向 如图 所示，拿走 处的电荷后，✌处电场强度的情况将是☎ ✆图✌．大小仍为☜，方向由✌指向．大小变为☜ ，方向不变．大小仍为☜，方向沿 ✌向外．无法确定解析：根据矢量合成法则可推理知，在 、 两处同时存在场电荷时，合电场场强方向沿平行 的方向，说明 、 两处电荷在✌处独立产生的场强大小相等，方向均与合电场场强成 当撤去 处场电荷时，只剩下 处场电荷，此时✌处场强大小为☜，方向沿 ✌方向向外．答案：．如图 所示，✌是某个点电荷电场中的一条电场线，在线上 点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向 点运动．下列判断中正确的是☎✆图✌．电场线由 指向✌，该电荷做加速运动，加速度越来越小．电场线由 指向✌，该电荷做加速运动，加速度越来越大．电场线由 指向✌，该电荷做加速运动，加速度变化不能确定 ．电场线由✌指向 ，该电荷做匀加速运动解析：电场线是直线型，负电荷由静止开始做加速运动，它的运动方向与电场线方向相反．而电荷运动所在处的电场线疏密程度不确定，故它的加速度大小变化情况也不确定．答案：图．如图 所示，电荷量为＋❑和－❑的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有☎✆✌．体中心、各面中心和各边中点．体中心和各边中点．各面中心和各边中心．体中心和各面中心解析：对于每个侧面，分别连接两正点电荷与两负点电荷，即两条对角线，可以看到两条对角线的交点处电场强度都为零，所以各侧面的电场强度都为零．分析每个边的中点的电场强度都不可能为零．所以 正确．答案：图．如图 所示是一只利用电容器电容☎ ✆测量角度☎→✆的电容式传感器的示意图．当动片和定片之间的角度☎→✆发生变化时，电容☎ ✆便发生变化，于是通过知道电容☎ ✆的变化情况就可以知道角度☎→✆的变化情况．下图的图像中，最能正确反映角度☎→✆与电容☎ ✆之间关系的是☎✆解析：由题中介绍的电容器构造可知： ＝↙⇨ ♎＝☎⇨－→✆ 所以 ＝⇨ ↙⇨ ♎－↙⇨ ♎ →电容 随→增大而减小，且为线性关系．答案：．空间存在匀强电场，有一电荷量❑☎❑ ✆，质量❍的粒子从点以速率❖ 射入电场，运动到✌点时速率为 ❖ 现有另一电荷量－❑、质量❍的粒子以速率 ❖ 仍从 点射入该电场，运动到 点时速率为 ❖ 若忽略重力的影响，则☎✆✌．在 、✌、 三点中， 点电势最高．在 、✌、 三点中，✌点电势最高． ✌间的电势差比 间的电势差大． ✌间的电势差比 间的电势差小解析：本题考查电场力做功和动能定理，意在考查考生掌握电场力做功与电势能的变化关系．由动能定理有❑✞ ✌＝❍☎❖ ✆ －❍❖ ＝❍❖ ；－❑✞ ＝❍☎❖ ✆ －❍☎❖ ✆ ＝❍❖ ，故在三点中， 点的电势最高，✌点的电势最低， ✌间的电势差比 间的电势差小，所以选✌答案：✌．一辆电瓶车，质量为  ♑，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供  ✞的电压，当电瓶车在水平地面上以  ❍♦的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为 ✌，设车所受的阻力是车重的 倍☎♑＝  ❍♦ ✆，则此电动机的内阻是☎✆✌．   ．  ．   ．  解析：由能量守恒得：✞✋♦＝☞❖♦＋✋ ❒♦，又☞＝♐＝ ☝，所以✞✋＝ ☝ ❖＋✋ ❒，所以❒＝  答案：图．如图 所示，在正交的匀强电场和匀强磁场区域内☎磁场垂直纸面向里✆，有一离子☎不计重力✆从匀强电场左边飞入，恰能沿直线飞过此区域，则☎✆✌．若离子带正电，☜方向应向下．若离子带负电，☜方向应向上．若离子带正电，☜方向应向上．不管离子带何种电荷，☜的方向都向下解析：离子要能沿直线飞过此区域，则需要满足电场力与洛伦兹力等大反向．答案：✌图．如图 所示的电路，当闭合开关时，灯☹、☹正常发光．由于电路出现故障，突然发现灯☹ 变亮，灯☹ 变暗，电流表的读数变小．试根据上述现象判断，发生的故障可能是☎✆✌． 断路． 断路． 短路． 短路图解析：画出电路的等效电路如图 所示．再根据闭合电路欧姆定律可判断✌正确．答案：✌图．当放在同一平面内的长直导线 ☠和金属框通以如图 所示电流时， ☠固定不动，金属框的运动情况是☎✆✌．金属框将靠近 ☠．金属框将远离 ☠．金属框将以✠✠ 为轴转动．金属框将以✡✡ 为轴转动解析：金属框左边受到吸引力，右边受到排斥力，上、下两边各受到向外的力，相互抵消，但左边的吸引力大于右边排斥力，故✌对．答案：✌．如下图 所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个 型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是☎✆图✌．加速的次数．加速电压的大小．金属盒的半径．匀强磁场的磁感应强度解析：粒子飞出时有： ＝❍❖❑，所以此时动能☜ ＝❍❖ ＝❍＝❑❍，所以最大动能与半径 和磁感应强度 有关．答案： 二、填空题☎每小题 分，共 分✆图 ．如图 所示，✌、 两带电小球可视为点电荷，✈✌＝ － 、✈ ＝－ － ，✌相距 ♍❍在水平外电场的作用下，✌保持静止，悬线却处于竖直方向，由此可知水平外电场的场强♉♉♉♉♉♉，方向♉♉♉♉♉♉．解析：✌在水平方向上不受力，∴外电场方向向左，☜＝☞❑＝☞ ✌✈✌＝✈✌✈❒ ✌✈✌＝✈❒ ✌＝  ☠答案：  ☠向左图 ．如图 所示，真空中有一电子束，以初速度❖ 沿着垂直场强方向从 点进入电场，以 点为坐标原点，沿⌧轴取 ✌＝✌＝ ，再自✌、 、 作⍓轴的平行线与电子轨迹分别交于 、☠、 点，则✌∶ ☠∶ ＝♉♉♉♉♉♉♉♉，电子流经 、☠、 三点时沿⌧轴的分速度之比为♉♉♉♉♉♉♉♉．解析：类平抛运动．答案： ∶ ∶ ∶ ∶．为了测量❽ ✞ ❾的灯泡在不同电压下的电功率，现有器材如下：直流电源 电动势 ✞，内阻不计；直流电流表✌ 量程  ❍✌，内阻约 ；直流电流表✌ 量程 ～  ✌，内阻约  ；直流电压表✞ 量程 ～ ✞，内阻约  ；直流电压表✞ 量程 ～  ✞，内阻约  ；滑动变阻器电阻值 ～  ，额定电流 ✌；开关一个、导线若干根．测量时要求电灯两端电压从 开始连续调节，尽量减小误差，测多组数据．☎✆应选择电流表♉♉♉♉♉♉♉♉和电压表♉♉♉♉♉♉♉♉☎用序号表示✆；☎✆在下面方框中画出电路图．答案：☎✆✌ ；✞ ☎✆如图 所示．图 ．用图 所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻 起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：图 ☎♋✆电流表☎量程  ✌、 ✌✆；☎♌✆电压表☎量程 ✞、  ✞✆；☎♍✆定值电阻☎阻值 、额定功率 ✆；☎♎✆定值电阻☎阻值  、额定功率  ✆；☎♏✆滑动变阻器☎阻值范围 ～  、额定电流 ✌✆；☎♐✆滑动变阻器☎阻值范围 ～  、额定电流 ✌✆．那么☎✆要正确完成实验，电压表的量程应选择♉♉♉♉♉♉♉♉ ✞，电流表的量程应选择♉♉♉♉♉♉♉♉ ✌； 应选择♉♉♉♉♉♉♉♉ 的定值电阻， 应选择阻值范围是♉♉♉♉♉♉♉♉ 的滑动变阻器．☎✆引起该实验系统误差的主要原因是♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉♉．解析：考查对电路原理的理解和实践能力，由图示电路可知本电路采用限流式，故滑动变阻器选择的量程不宜较大．而一节干电池的电动势约为  ✞，故电压表的量程为 ✞．✋❍＝ ✞ ＝  ✌故电流表的量程为  ✌．由于电压表的分流作用引起该实验系统误差．答案：☎✆； ； ； ～  ☎✆电压表的分流．三、论述计算题☎共 分✆图 ．☎分✆如图 所示，电子以速度❖ 沿与电场垂直的方向从✌点飞入匀强电场，并且从另一侧的 点沿与电场成 角的方向飞出，已知电子的质量为❍，电荷量为♏，求✌、 两点的电势差．解：电子在电场里做类平抛运动．由几何关系❖＝❖ ♍☐♦＝ ❖ ，由动能定理：♏✞＝ ❍❖ － ❍❖ ，即♏✞＝ ❍❖ ，所以✞＝❍❖♏图 ．☎分✆如图 所示，电源的电动势☜＝  ✞，电阻 ＝  ，电动机绕线的电阻 ＝  ，开关 始终闭合．当开关 断开时，电阻 的电功率是  ；当开关 闭合时，电阻 的电功率是  ，求：☎✆电源的内电阻；☎✆开关 闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率．解：☎✆ 断开时：☜＝✋☎ ＋❒✆且 ＝✋ ，所以❒＝ ☎✆ 闭合时： ＝✋ ，所以✋ ＝ ✌，所以✞并＝✋＝  ✞，所以✞内＝☜－✞并＝  ✞，所以✋总＝✞内❒＝  ✌所以✋ ＝✋总－✋ ＝  ✌，所以 出＝✞并✋ －✋ ＝  ．如图 所示，电源电动势☜ ＝  ✞，内阻❒ ＝ ，电阻 ＝  ， ＝ 。

章末质量评估(三)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(每题3分，本题共10小题，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错误、不选或多选均不得分)1．下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是( )A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线是磁场中客观存在的线．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线解析：磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线，它可以描述磁场的强弱和方向，A对，B错．磁铁的外部，磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，内外部磁感线为闭合曲线，错．实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状，不是磁感线，磁感线是看不到的，D错．答案：A2．如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )A．O点处的磁感应强度为零B．、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．、c两点处磁感应强度的方向不同解析：由安培定则可知，两导线在O点产生的磁场均竖直向下，选项A错；由安培定则，两导线在、b两处产生磁场方向均竖直向下，由于对称性，电流M 在处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度，同时电流M在b处产生磁场的磁感应强度等于电流N在处产生磁场的磁感应强度，所以、b两处磁感应强度大小相等方向相同，选项B错；根据安培定则，两导线在c、d处产生磁场垂直c、d两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，c、d两点处的磁感应强度大小相同，方向相同，选项正确．、c两处磁感应强度的方向均竖直向下，选项D错．答案：3如图，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直．给导线通以垂直纸面向里的电流，用F N表示磁铁对桌面的压力，用F f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导致通电后与通电前相比较( )A．F N减小，F f＝0 B．F N减小，F f≠0．F N增大，F f＝0 D．F N增大，F f≠0解析：由于磁铁在导线所在处的磁感应强度方向水平向左，由左手定则知，磁铁对通电导线的作用力竖直向上，由牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力竖直向下，使磁铁与桌面间的压力变大；由于通电导线对磁铁的作用力竖直向下，因此磁铁没有水平运动趋势，故正确．答案：4一带电粒子，沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子运动的一段径迹如图所示，径迹上每一小段都看成圆弧，由于带电粒子使周围空气电离粒子能量不断变小(带电量不变)，则( )A．粒子带负电，从B射入 B．粒子带负电，从A射入．粒子带正电，从B射入 D．粒子带正电，从A射入解析：由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，根据粒子在磁场中运动的半径公式r＝错误！未定义书签。

①静电除尘②静电喷涂③静电复印④雷雨天高大树木下避雨⑤飞机上的静电⑥电视荧屏上常有一层灰尘【解析】有利的是静电除尘、静电喷涂、静电复印，有害的是雷雨天到高大树木下避雨、电视机屏上的灰尘、飞机上的静电．【答案】有利的是①、②、③，有害的是④、⑤、⑥9．(多选)下列哪些措施是为了防止静电的危害( )A．油罐车的后边有条铁链搭到地上B．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电C．家用电器如洗衣机接有地线D．手机一般都装有天线【解析】油罐车的后边有条铁链搭到地上，目的是把油罐车产生的静电荷导到地下，保证油罐车的安全，家用电器也一样，A、C 对．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电，而叶子上都带有负电，农药不会被风吹走，B错误．手机接有天线的目的是为了很好地接收信号，D错误．【答案】AC10．(多选)如图1­3­3为静电除尘器除尘原理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是( )【导学号：29682045】图1­3­3A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．到达集尘极的尘埃带负电荷C．尘埃可以带负电，也可带正电D．放电极带负电荷【解析】集尘极接电源正极，带正电荷，故尘埃应带负电荷，B 正确，放电极接电源负极，带负电荷，故D正确．【答案】BD11．(多选)如图1­3­4所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连，开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到不再有烟从玻璃管中冒出来了，过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘，这是因为( )【导学号：29682046】图1­3­4A．烟尘在高压电场作用下带上了负电B．烟尘在高压电场作用下带上了正电C．带负电的烟尘吸附在玻璃管壁上，因此看不到有烟冒出D．带正电的烟尘吸附在直导线上，因此看不到有烟冒出【解析】烟尘在直导线和管外线圈形成的高压电场作用下，带上了负电．带负电的烟尘颗粒在电场力作用下被吸附到了与带正电的线圈紧密接触的玻璃管壁上，因此看不到有烟冒出，A、C项正确．【答案】AC12．某同学设计了一个证明电荷守恒的实验，实验装置如图1­3­5所示．实验步骤如下：图1­3­5(1)用一根细金属丝连接两只相同的验电器，让带电的有机玻璃棒靠近右侧验电器，两只验电器的箔片均张开，为什么？(2)在两只验电器的箔片均张开的情况下，先移走金属丝，再移走带电的有机玻璃棒，这时验电器的箔片是否保持张开状态？为什么？(3)再用金属丝连接两只验电器，将会出现什么现象？这个现象说明了什么？这个实验能证明电荷守恒吗？为什么？【解析】(1)当带电的有机玻璃棒靠近右侧验电器的金属球时，由于静电感应两验电器的金属球将带等量的异种电荷，从而使两验电器的金属箔片张开．(2)保持张开状态．因为验电器所带的电荷没有失去．箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态．(3)验电器的金属箔片又重新闭合．说明两验电器所带电荷量相等，电性相反．能证明电荷守恒．因为它说明了电荷不是创造的，只。

章末综合测评(一) 静电场(时间：90分钟 分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12 题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．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 ＝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 ＝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 ＝k Q r 2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U AB ＝W AB q可知，带电荷量为1 C 的正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J ，则A 、B 两点间的电势差为－1 VD [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 ＝k Q r 2是电场强度的决定式，故C 错误；在电场中，克服电场力做功，电场力做负功，由U AB ＝W AB q可知D 正确．] 2．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增加了原来的12，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了原来的( )A ．12B ．13C ．14D ．124B [设原来的电荷量分别为Q1、Q2，则F＝kQ1Q2r2，由题意知kQ1Q2r2＝k32Q1Q2′r2，解得Q2′＝23Q2，所以电荷量减少了原来的13，故B正确．]3.如图所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，电场方向与三角形所在平面平行，其中φA＝φB＝0，φC＝φ＞0，保持该电场的电场强度大小和方向不变，让等边三角形绕A点在三角形所在平面内顺时针转过30°，则此时B点的电势为( )A．33φ B．φ2C．－33φD．－φ2C [因φA＝φB＝0，所以AB是一等势线，电场方向垂直AB向左，设等边三角形边长为L，因φC＝φ，所以电场强度为E＝φL cos 30°，当等边三角形绕A点在三角形所在平面内顺时针转过30°时，B点到原来AB的距离d＝L sin 30°，B点电势为φB ＝－Ed＝－φtan 30°＝－33φ，C正确．]4.已知表面电荷均匀分布的带电球壳，其内部电场强度处处为零．现有表面电荷均匀分布的带电半球壳，如图所示，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线．P、Q为CD 轴上关于O点对称的两点．则( )A．P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相同B．P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相反C．P点的电场强度比Q点的电场强度强D．P点的电场强度比Q点的电场强度弱A [将该半球壳补全成为整个带电球壳，如图所示：由题意知P、Q两点场强大小为零，由对称性可知左右两个半球壳在P点和在Q点产生的场强均大小相等方向相反，所以左侧半球壳在两点产生的场强大小相等，方向相同，故A项正确．]5.两个固定的等量异号点电荷所产生的电场的等势面如图中虚线所示，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，粒子只受电场力作用．则粒子在电场中( )A．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．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的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，故选项C 正确．]6.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、C、D三点电势分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V，正六边形所在平面与电场线平行，则( )A．E点的电势与C点的电势相等B．U EF与U BC相同C．电场强度的大小为2033V/mD．电场强度的大小为20 3 V/mC [A、D两点电势分别为1.0 V和3.0 V，则AD中点O的电势为2.0 V，C点与O 点等势，C与E不等势，A错误；U EF和U BC大小相同，但正负不同，B错误；电场强度E＝U DCDC·cos 30°＝2033V/m，C正确，D错误．]7.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地．两板间有一个负试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，E p表示负电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是( )D [当负极板右移时，d减小，由C＝εr S4πk d－x可知，C与x的关系图像不是一次函数图像，故A错误；由U＝QC可知，U＝4πkdεr SQ，则E＝Ud＝4πkQεr S，故E与d无关，故B错误；因正极板接地，设P点原来距正极板l，则P点的电势φ＝－El不变，故C错误；电势能E p＝－φq＝Eql，故D正确．]8.某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内( )A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小AC [φ­x图线的斜率大小等于电场中电场强度的大小，故该条电场线上各点电场强度一样，该静电场为匀强电场，A正确，B错误；由沿着电场线的方向电势降低，可知电场方向沿x轴负方向，故负点电荷沿x轴正方向运动，其受到的电场力为恒力，由牛顿第二定律可知其加速度不变，C正确，D错误．]9.三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中( )A．电场力对液滴a、b做的功相同B．三者动能的增量相同C．液滴a电势能的增加量等于液滴b电势能的减小量D．重力对三者做的功相同AD [因a、b带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能增加量相同，A对，C错；c不带电，不受电场力作用，由动能定理知，三者动能增量不同，B错；a、b 、c 三者穿出电场时，由W G ＝mgh 知，重力对三者做功相同，D 对．]10.在两块平行金属板A 、B 间加如图所示变化的电压，此电压的值不变，但每过T 2改变一次极性．t ＝0时，A 板电势为正，若在此时由B 板自由释放一电子，那么( )A ．电子会一直向A 板运动B ．电子在A 、B 两板间来回运动C ．在t ＝T 时，电子回到出发点D ．在t ＝T 2时电子具有最大速度 AD [根据电子的受力情况和牛顿第二定律知，在0～T 2时间内，电子向A 板做匀加速直线运动，在T 2时刻速度达到最大值；在T 2到T 时间内，电子向A 板做匀减速直线运动，在T 时刻速度减为零；随后重复刚才的运动，故A 、D 正确．]11．粗糙绝缘的水平地面上，有两块竖直平行相对而立的金属板A 、B ，板间地面上静止着带正电的物块，如图甲所示，当两金属板如图乙所示的交变电压时，设直到t 1时刻物块才开始运动(最大静摩擦力与滑动摩擦力可认为相等)，则 ( )A ．在0～t 1时间内，物块受到逐渐增大的摩擦力，方向水平向左B ．在t 1～t 3时间内，物块受到的摩擦力先逐渐增大，后逐渐减小C ．t 3时刻物块的速度最大D ．t 4时刻物块的速度最大AC [在0～t 1时间内，电场力小于最大静摩擦力，物块静止，静摩擦力等于电场力，即f ＝qE ＝q U d，电压增大，摩擦力增大，又正电荷所受电场力与电场同向向右，所以摩擦力方向水平向左，选项A 对．在t 1～t 3时间内，电场力大于最大静摩擦力，物块一直加速运动，摩擦力为滑动摩擦力，由于正压力即重力不变，所以摩擦力不变，选项B 错．t 3～t 4阶段，电场力小于摩擦力，物块仍在运动，但为减速运动，所以t 3时刻速度最大，选项C 对，D 错．]12．如图所示，长为L ＝0.5 m 、倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为＋q ，质量为m 的小球(可视为质点)，以初速度v 0＝2 m/s恰能沿斜面匀速上滑，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列说法中正确的是 ( )A ．小球在B 点的电势能大于在A 点的电势能B ．水平匀强电场的电场强度为3mg 4qC ．若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3 m/s 2D ．若电场强度减半，小球运动到B 点时速度为初速度v 0的一半BD [在小球由A 到B 的过程中，重力做负功，电场力做正功，小球电势能减少，A错；由动能定理知qEL cos θ－mgL sin θ＝0，所以水平匀强电场的电场强度为3mg 4q，B 对；电场强度加倍后，则有q ·2E cos θ－mg sin θ＝ma ，所以a ＝0.6g ＝6 m/s2，C错；电场强度减半后，则有mg sin θ－q E 2cos θ＝ma 1，a 1＝0.3g ＝3 m/s 2，由v 20－v 2＝2a 1L 代入数值得v ＝1 m/s ，D 对．]二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)13.(12分)如图所示平行金属板A 、B 之间有匀强电场，A 、B 间电压为600 V ，A 板带正电并接地，A 、B 两板间距为12 cm ，C 点离A 板4 cm.求：(1)C 点的电势；(2)若将一电子从场外移到C 点，电场力做多少功？做正功还是做负功？解析：(1)板间场强为E ＝U d ＝6000.12V/m ＝5×103 V/m 已知A 板与C 点间的距离为d ′＝0.04 m则U AC ＝Ed ′＝5×103×0.04 V＝200 V.因为A 板接地，φA ＝0，且沿电场方向电势降低，所以可得φC ＝－200 V.(2)“场外”可理解为离电场无穷远，此处电势也为零． 由W ＝qU 可得将电子从场外移到C 点，电场力做的功为W ＝e (0－φC )＝－1.6×10－19×200 J＝－200 eV.负号说明电场力做的是负功．答案：(1)－200 V (2)－200 eV 做负功14.(12分)如图所示，已知AC ⊥BC ，∠ABC ＝60°，BC ＝20 cm ，A 、B 、C 三点都在匀强电场中，且A 、B 、C 所在平面与电场线平行，把一个电荷量q ＝10－5 C 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－3×10－3 J.(1)求A 、C 间的电势差；(2)若规定B 点电势为零，求C 点的电势；(3)求匀强电场的场强大小及方向．解析：根据W AB ＝U AB q 得，U AB ＝0，即φA ＝φBU BC ＝W BC q＝－3×102 V.(1)U AC＝φA－φC＝φB－φC＝U BC＝－3×102 V.(2)φB＝0，U BC＝φB－φC，所以φC＝φB－U BC＝3×102 V.(3)AB为等势线，场强方向垂直AB连线指向右下方，故E＝|U BC|BC sin 60°＝1 000 V/m.答案：(1)－3×102 V(2)3×102 V(3)1 000 V/m 方向与水平方向夹角为30°指向右下方15．(14分)如图所示，空间存在着电场强度E＝2.5×102 N/C、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L＝0.5 m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量为m ＝0.5 kg、电荷量为q＝4×10－2 C的小球．现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取g ＝10 m/s2.求：(1)小球运动到圆周最高点的速度大小；(2)细线能承受的最大拉力值；(3)当细线断后，小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距离O点的高度．解析：(1)(2)由小球运动到最高点细线被拉断，则说明电场力竖直向上，再由电场线竖直向上，则可判定小球带正电，设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有：(qE－mg)L＝12mv2 ①在最高点对小球由牛顿第二定律得T ＋mg －qE ＝m v 2L ②由①②式解得T ＝15 N ，v ＝10m/s.(3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a ，则a ＝qE －mg m ③设小球在水平方向运动L 的过程中，历时t ，则L ＝vt ④设竖直方向上的位移为y ，则y ＝12at 2 ⑤ 由①③④⑤解得y ＝0.125 m得小球距O 点高度为h ＝y ＋L ＝0.625 m.答案：(1)10m/s (2)15 N (3)0.625 m16．(14分)如图所示，CD 左侧存在场强大小为E ＝mg q、方向水平向左的匀强电场，一个质量为m 、电荷量为q 的光滑绝缘小球，从底边BC 长L ，倾角α＝53°的直角三角形斜面顶端A 点由静止开始下滑，运动到斜面底端C 点后进入一细圆管内(C 处为一小段长度可忽略的圆弧，圆管内径略大于小球直径)，恰能到达D 点，随后从D 点离开后落回到斜面P 点，重力加速度为g .(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：(1)DA 两点间的电势差U DA ；(2)圆管半径r ；(3)小球从D 点运动到P 点的时间t .解析：(1)由U DA ＝EL 得2021-2022学年高中物理 第1章 静电场 章末测评（含解析）教科版选修3-1- 11 - / 11- 11 - U DA ＝mgL q. (2)由恰好过D 点，判断v D ＝0根据动能定理，从A 到D 过程mgL tan 53°－EqL －mg 2r ＝0解得r ＝L6. (3)由于mg ＝Eq ，小球进入电场与水平方向成45°角斜向下做匀加速直线运动(如图所示)．设到达P 处水平位移为x ，竖直位移为y ，则有x ＝yx tan 53°＋y ＝2r 解得x ＝L 7，y ＝L 7竖直方向做自由落体运动有y ＝12gt 2 解得t ＝2L 7g. 答案：(1)mgL q (2)L 6(3)2L 7g。

第1章《静电场》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和-3q的电荷，相互作用力为F。

现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将为（）A．引力且大小为3F B．斥力且大小为F/3C．斥力且大小为2F D．斥力且大小为3F2．真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F．若电荷电量不变，两点电荷间的距离减小到原来的，则两点电荷间的静电力大小为（）A． B． C．4F D．2F3．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零4．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的2倍，那么它们之间的静电力的大小应为（）A．F/2 B．2F C．F/4 D．4F5．空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为-q的质点(重力不计)，在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示，已知力F和MN间夹角为θ，MN间距离为d，则（）A．MN两点的电势差为sin FdqB．匀强电场的电场强度大小为F qC ．带电质点由M 运动到N 的过程中，电势能减少了Fd cos θD ．若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动，则F 必须反向6．两个完全相同的带同种电荷的金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量为Q 5，另一个球的带电量为Q 7。

当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F 。

现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为（ ）A ．F 351B ．F 35C ．F 3635D ．F 3536 7．两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于O 点，如图所示。

平衡时，两小球相距r ，两小球的直径比r 小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离( )A ．大于r/2B ．等于r/2C ．小于r/2D ．无法确定8．如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) （ ）A ．电容器的电容减小，则极板带电量将增大B ．带电油滴将沿竖直方向向下运动C ．P 点的电势将升高D ．带电油滴的电势能将增大9．在静电场中，下列说法正确的是（ ）A ．沿着电场线方向，电势一定越来越低B ．电场强度为零的点，电势一定为零C ．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同D ．电场强度和电势都是矢量10．有一电场的电场线如右图所示，场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示，则（）A．E A>E B，φA>φ B B．E A>E B，φA<φ BC．E A<E B，φA>φ B D．E A<E B，φA<φB11．下列说法中正确的是（）A．电场强度和电势都是矢量B．电势为零的地方，电场强度也一定为零C．把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D．把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12．现有两极板M（+）、N（一)，板长80cm，板间距20cm，在两板间加一周期性的直流电压，如图所示。

【最新】高中物理（人教版选修3-1）第一章静电场章末检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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FE q=可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比B ．根据电容的定义式QC 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场强公式2QE k r=可知，电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比D ．根据电势差的定义式ABAB W U q=可知，如果将一个正点电荷从A 点移动到B 点，电场力做功为1J ，则A 、B 两点间的电势差为1V2．真空中相距为r 的两点电荷1Q 、2Q ，电量均为q ，相互作用力为.F 若要使相互作用力变为2F ，可采用的方法是( ) A ．1Q 、2Q 电量同时增大为2q ，距离保持不变 B ．1Q 电量增大为2q ，2Q 电量不变，距离保持不变 C ．1Q 、2Q 电量不变，距离变为2r D ．1Q 、2Q 电量不变，距离变为0.5r3．带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a 点以初速度0v 进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b 点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的是( )A ．在a 点的加速度大于在b 点的加速度B．在a点的电势能小于在b点的电势能C．在a点的速度小于在B点的速度D．电场中a点的电势一定比b点的电势高4．如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB=BN，下列说法正确的是（）A．A，B两点电势相等B．A，B两点场强相同C．将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能5．如图，一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。

章末质量评估(一)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(每题3分，本题共10小题，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错误、不选或多选均不得分) 1．下列关于点电荷的说法，正确的是()A．点电荷一定是电量很小的电荷B．点电荷是一种理想化模型，实际不存在C．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析：当带电体的体积和电荷量对电场的分布没有影响或者是影响可以忽略时，带电体就可以看成是点电荷，与电荷的种类无关，点电荷和质点类似，都是一种理想化的模型，所以B正确，A、C、D 错误.答案：B2．以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大B．电场线不仅能在空间相交，也能相切C．越靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大，越靠近负点电荷，电场线越稀，电场强度越小D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，和电场一样实际并不存在解析：在电场线密集的地方场强大，同一试探电荷所受的电场力大．故A正确；电场线既不能相交，也不能相切，否则交点处场强的方向就有两个．故B错误；电场线可以形象表示电场的强弱和方向，疏密表示电场的强弱，与靠近何种电荷无关．故C错误；电荷周围存在电场，电场是一种客观存在的物质，而电场线是人们假想的曲线，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在，故D错误．答案：A3．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有()①场强E＝Fq②场强E＝Ud③场强E＝kQr2④电场力做功W＝UqA. ①③B. ②③C. ①④D. ②④解析：E＝Fq是电场强度的定义式，适用于一切电场，E＝Ud仅适用于匀强电场，E＝k Qr2适用于点电荷产生的电场．W＝qU适用于一切电场．可知既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的是①④.答案：C4．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一棱形ABCD，对角线交点为O，在顶点B、D处各固定一个点电荷，若将一个带正电的小球从A点静止释放，小球将沿对角线AC作往返运动．则()A．B、D处固定的是等量的正电荷B．B、D处固定的是等量的异种电荷C．在A、C的连线上O点电势最低D．运动小球在O处的机械能最小解析：由题意知，B、D处固定的是等量的负电荷，A、B错；带正电的小球从A点静止释放，向低电势处移动，故C对；运动小球在O处的电势能最小，机械能最大，D错．答案：C5．如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()A. 先变大后变小，方向水平向左B. 先变大后变小，方向水平向右C. 先变小后变大，方向水平向左D. 先变小后变大，方向水平向右解析：根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右．故B正确，A、C、D错误．答案：B6．如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态．现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其他条件不变．下列说法中正确的是()A. 液滴将向下运动B. 两板电势差增大C. 极板带电荷量将增加D. 电场强度不变解析：A、B电容器板间的电压保持不变，故B错；当将极板A向下平移一小段距离时，根据E＝Ud，分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动．故A错误，D错；根据电容的决定式C＝εr S4πkd得知电容C增大，而电容器的电压U不变，极板带电荷量将增大．故C正确．答案：C7．如图所示，一价氢离子和二价氦离子(不考虑二者间的相互作用)，从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场中，则它们()A．同时离开偏转电场，但出射点的位置不同B．同时离开偏转电场，出射点的位置相同C．先后离开偏转电场，但出射点的位置相同D．先后离开偏转电场，且出射点的位置不同解析：在加速电场中，qU1＝12m v20，在偏转电场中，离子沿初速度方向做匀速直线运动：v x＝v0，穿过电场的时间t＝lv0，在加速电场中，由牛顿第二运动定律：a＝qUmd可知，一价离子的加速度大，运动时间短，偏转电场中，由于两种离子在偏转电场中运动的水平速度不同，一价离子的水平速度大，仍然是一价离子的运动时间短，所以一价离子先离开电场；平行于电场方向即垂直于初速度的方向做初速度为零的匀加速直线运动：加速度a＝Fm＝qU2md，偏移量y＝12at2＝qU2l22md v20＝U2l24U1d，可以看出，离子离开电场时的偏转位移与离子的质量和电荷量均无关，即出射位置相同，正确答案C.答案：C8．两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，P、Q为电场中两点，则()A．正电荷由P静止释放能运动到QB．正电荷在P的加速度小于在Q的加速度C．负电荷在P的电势能高于在Q的电势能D．负电荷从P移动到Q，其间必有一点电势能为零解析：正电荷在P点静止释放时，会沿电场线切线方向运动，所以不能运动到Q点，故A错误；P点的电场线密集，所以所受电场力大，加速度也大，故B错误；因为顺着电场线方向电势逐渐降低，所以负电荷在P的电势能低于在Q的电势能，故C错误；如果取无穷远处的电势为0，正电荷附近P点电势高于0，负电荷附近Q 点的电势低于0，所以负电荷从P移动到Q，其间必经过一点电势为0，该点电势能也为0，故D正确．答案：D9．如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被铝板吸附，下列说法中正确的是()A．烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上B．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，速度越大C．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，速度越小D．某个电量不变的烟尘颗粒，离铝板越近则加速度越大解析：负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．因此，带电尘粒在电场力的作用下，向铝板运动，被吸附到铝板上，故A错误；烟尘向铝板运动时，在电场力作用下做加速运动，所以离铝板越近速度越大，故B正确，C错误；根据针尖端的电场线密集，同一微粒离铝板越近则加速度越小，故D错误．答案：B10．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上，a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()A.3kq 3l2 B.3kq l 2 C.3kq l 2 D.23kq l2 解析：本题考查库仑定律、电场力、平衡条件及其相关知识点，意在考查考生综合运用知识解决问题的能力．设小球c 带电荷量为Q ，由库仑定律可知小球a 对小球c 的库仑引力为F ＝k qQ l2，小球b 对小球c 的库仑引力为F ＝k qQ l2，二力合力为2F cos 30°.设水平匀强电场场强的大小为E ，对c 球，由平衡条件可得：QE ＝2F cos 30°，解得：E ＝3kq l 2，选项B 正确． 答案：B二、 多项选择题(本题共4小题，每题4分，共16分．每小题有多个选项是正确的，全选对得4分，少选得2分，选错、多选或不选得0分)11．关于物理学史，下列说法中正确的是( )A ．电荷量e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B ．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C ．法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D ．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律解析：电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的．故A正确．法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线形象直观地描绘了场的清晰图象．故B正确．库仑通过实验研究发现了真空中两点电荷之间相互作用力的规律——库仑定律．故C错误，D正确．答案：ABD12．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()A．摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C. 圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和解析：绝缘材料做的笔套与头发摩擦，摩擦起电，A项对；笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷，感应起电，B项对；圆环刚被吸引向上运动，一定是静电力的合力大于圆环的重力，随后距离减小，引力增大，所以整个过程中静电力的合力大于圆环的重力，C项对．笔套碰到圆环后，由于笔套是绝缘体，极少电荷转移，所以圆环上仍然有感应电荷，不能中和，D项错．答案：ABC13．如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是()A ．电荷q 从A 点运动到C 点，电场力做功为零B ．电荷q 从B 点运动到D 点，电场力做功为零C ．O 点的电场强度大小为kQ R 2D ．O 点的电场强度大小为3kQ R2 解析：电荷q 从A 点运动到C 点，所受电场力竖直向上，电场力做负功，A 错，根据对称性知B 正确，O 点的电场强度大小为3kQ R2，C 错，D 正确．答案：BD14．光滑水平面上有一边长为l 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m 、带电荷量为q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v 0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为( )A ．0B.12m v 20＋12qElC.12m v 20D.12m v 20＋23qEl 解析：由题意知，小球从进入电场至穿出电场时可能存在下列三种情况：从穿入处再穿出时，静电力不做功．C 项对；从穿入边的邻边穿出时，静电力做正功W ＝Eq ·l 2，由功能关系知B 项对；从穿入边的对边穿出时，若静电力做负功，且功的大小等于12m v20，则A项对；而静电力做正功时，不可能出现W＝23Eql，D项错．答案：ABC三、计算题(共54分)15．(12分)质量为m，带电量为－q的微粒(重力不计)，经过匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，运动到B点时速度大小为2v，如图所示．已知A、B两点间的距离为d.求：(1)A、B两点的电势差；(2)电场强度的大小和方向．解析：(1)根据动能定理可得：qU AB＝12m(2v)2－12m v2.解得：U AB＝3m v2 2q.(2)由题意可知，带电微粒在电场中做类平抛运动，垂直电场方向上做匀速运动，x＝v t沿电场方向做初速度为零的匀加速运动，又x2＋y2＝d2，v2＋(at)2＝(2v)2，解得：E＝21m v22qd，方向向左．16．(14分)如图所示，一带电荷量为q＝－5×10－3 C，质量为m ＝0.1 kg的小物块放在一倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处在一水平向左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态．已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求电场强度E的大小；(2)某时刻小物块的电荷量突然减少了一半，求物块下滑距离L ＝1.5 m时的速度大小．解析：(1)小物块受力如图，由受力平衡得：qE－F N sin θ＝0，①mg－F N cos θ＝0.②由①②得E＝mg tan θq，代入数据得E＝150 N/C.(2)由牛顿第二定律得：mg sin θ－qE2cosθ＝ma，③v2＝2aL.④由③④得v＝gL sin θ，代入数据得速度大小为v＝3 m/s.17．(14分)如图所示，质量为m、电荷量为e的电子(初速度为0)经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应)，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L.(1)求粒子进入偏转电场的速度v的大小；(2)若偏转电场两板M、N间加恒定电压时，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电压U 2的大小．解析：(1)电子经加速电场加速：eU 1＝12m v 2， 解得：v ＝2eU 1m. (2)由题意知，电子经偏转电场偏转后水平方向上做匀速直线运动到达A 点，设电子离开偏转电场时的偏转角为θ，则由几何关系得：d 2＝⎝⎛⎭⎪⎫L ＋L 2tan θ. 解得：tan θ＝d 3L. 又tan θ＝v y v ＝eU 2md ·L v v ＝eU 2L md v 2＝U 2L 2U 1d. 解得：U 2＝2U 1d 23L 2. 18．(14分)(2015·课标全国Ⅱ卷)如图，一质量为m 、电荷量为q (q >0)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v 0，方向与电场方向的夹角为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．解析：设带电粒子在B 点的速度大小为v B ，粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即v B sin 30°＝v0sin 60°.由此得v B＝3v0.设A、B两点间的电热差为U AB，由动能定理有：qU AB＝12m v2B－12m v2A，解得U AB＝m v20 q.。

第一章测评A(基础过关卷)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

其中第1~5题为单选题;第6~8题为多选题,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)1.每到夏季,某省各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生。

当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电,下列说法正确的是()①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备③固定电话和手提电话均可正常使用④在旷野,应远离树木和电线杆A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④解析:表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。

固定电话和手提电话的天线处有尖端,易引发尖端放电造成人体伤害,故不能使用。

答案:B2.关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的电场强度有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,电场强度方向都指向电势降落最快的方向D.将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点,静电力做功为零解析:电势与电场强度在量值上没有必然的关系,电场强度大的地方电势不一定高,所以A项错误;电场中任意两点之间的电势差与这两点的电场强度没有必然的关系,所以B项错误;电场强度的方向就是电势降落最快的方向,C项正确;静电力做功只与两点之间的电势差有关,所以D项错误。

答案:C3.真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为()A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶9解析:根据E=k,选项C正确。

答案:C4.两异号点电荷电场中的部分等势面如图所示,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q a和q b,则()A. a处为正电荷,q a<q bB.a处为正电荷,q a>q bC.a处为负电荷,q a<q bD.a处为负电荷,q a>q b解析:等势面的疏密表示电场的强弱,所以q a>q b,A点电势大于B点电势,a应为正电荷,选项B 正确。