人教版高中物理选修3-1第一章章末过关检测卷.docx

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桑水

高中物理学习材料

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章末过关检测卷(一)

第一章 静 电 场

(测试时间：50分钟 评价分值：100分)

(本部分在学生用书单独成册)

一、选择题(本大题共8个小题，每小题6分，共48分)

1．关于点电荷，下列表述正确的是(B)

A．任何带电体都能看作点电荷

B．点电荷是实际带电体的理想化模型

C．只有带电量很小的带电体才能看作点电荷

D．只有质量很小的带电体才能看作点电荷

解析：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时就可以看成点电荷．不是电荷量很小时可看作点电荷，也不是质量很小时可看作点电荷，故A、C、D错误，B正确 .故选B.

2．(多选)对于电场中的某一点，下列各量中，与检验电荷无关—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

桑水 的物理量是(BD)

A．电场力F B．电场强度E

C．电势能Ep D．电势差U

解析：电场力、电势能都与检验电荷的带电量有关，而电场强度、电势差是由电场本身的特性决定的，与试探电荷的存在与否无关，故选BD.

3．(多选)虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线AC运动，则下列判断正确的是 (CD)

A．粒子一定带负电

B．粒子在A点的电势能大于在C点的电势能

C．粒子在A点的动能大于在C点的动能

D．A点的场强大于C点的场强

解析：A.电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线，因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧，带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧，故粒子应带正电，故A错误；B.从C到A过程中，电场力做正功，电势能减小，粒子在A点的电势能小于在C点的电势能，故B错误；C.从C到A过程中，电场力做正功，所以粒子在—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

桑水 A点的动能大于在C点的动能，故C正确；D.A点等势线密，电场线也密，所以电场强度大于C处，故D正确．

4．(多选)给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电．板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则(AB)

A．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小

B．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将变大

C．若将B板向上平移稍许，夹角θ将变小

D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动

解析：A.将B板向右平移时，d增大，由电容的决定式C＝εrS4πkd知，电容C将减小．故A正确．B、C.将B板向上或向下平移稍许，正对面积S减小，由电容的决定式C＝εrS4πkd知，电容C将增大．电容器的电量Q不变，由C＝QU知，A、B两板间电势差U将变大．故B正确．又E＝Ud，得知E增大，小球所受的电场力增大，θ将变大．故C错误．D.轻轻将细线剪断，小球将沿重力和电场力的合力方向做初速度为零的匀加速直线运动．故D错误．

5．(多选)如图(a)，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

桑水 线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v－t图线如图(b)所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Epa、Epb，不计重力，则有(BD)

A．φa＞φb B．Ea＞Eb C．Ea＜Eb D．Epa>Epb

解析： 由v－t 图象的斜率渐小可知由a到b的过程中，粒子的加速度渐小，所以场强渐小，Ea＞Eb；根据动能定理，速度增大，可知势能减小，Wa＞Wb，可得选项BD正确．

6．加大防雷避雷知识的宣传，提高广大人民群众的防范意识，做好防雷工作，是保障人民群众安全的有效方法．假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是(D)

①在大树下避雷雨 ②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨

③切勿站立于楼顶上或接近导电性高的物体 ④在空旷地带，最好关掉手机电源

A．①③ B．②③ C．①④ D．③④

解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端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．因此不要在大树下避雨，别停留在山顶、山脊的凉亭等地方．快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔，身体的跨步越大，电压就越大，—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

桑水 雷电也越容易伤人．在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象．故①②错③④对．

7．如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态．现贴着下板插入一定厚度的陶瓷板，则在插入过程中(D)

A．电容器的带电量不变 B．电路将有顺时针方向的短暂电流

C．带电液滴仍将静止 D．带电液滴将向上做加速运动

解析： AB.插入一金属板相当于极板间距离变小了，根据决定式C＝εrS4πkd，知电容增大，电势差不变，则Q＝CU知，电容器带电量增大．电路中有逆时针方向的短暂电流．故A、B错误．

CD.电势差不变，d减小，则电场强度增大，带电液滴所受的电场力增大，大于重力，将向上做加速运动．故C错误，D正确．

8．(多选)有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则正确的有(ACD) —————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

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A．粒子A带正电，B不带电，C带负电

B．三个粒子在电场中运动时间相等

C．三个粒子在电场中运动的加速度aA＜aB＜aC

D．三个粒子到达极板时动能EkA

解析：三粒子在水平方向上都为匀速运动，则它们在电场中的飞行时间关系为tA＞tB＞tC .三粒子在竖直方向上有d2＝12at2，所以aA＜aB＜aC，则A带正电，B不带电，C带负电．再由动能定理知，三粒子到达极板时动能关系为EkA＜EkB＜EkC.

二、计算题(本大题共4个小题，共52分)

9．(8分)如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，将电荷量为＋q的点电荷由A点沿直线移至B点，AB间的距离为L，AB方向与电场方向成60°角，求：

(1)点电荷所受电场力的大小；

(2)在此过程中电场力做的功；

(3)A、B两点间的电势差并说明哪点电势高． —————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

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解析：(1)匀强电场场强处处相同，大小均为E，点电荷所受电场力的大小F＝qE；

(2)在A到B过程中电场力是恒力，在此过程中电场力做的功

W＝FLcos 60°＝ qEL2；

(3)由电势差的公式知，A、B两点间的电势差UAB＝Wq＝EL2；A点电势高．

答案：(1)F＝qE (2)W＝qEL2

(3)UAB＝EL2 A点电势高

10．(14分)如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°的角倾斜固定．细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E＝2×104 N/C.在细杆上套有一个带电量为q＝－3×10－5 C、质量为m＝3×10－2 kg的小球．现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点．已知AB间距离x1＝0.4 m，g＝10 m/s2.求： —————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

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(1)小球在B点的速度vB；

(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2；

(3)小球从A点滑至C点的时间是多少？

解析：(1)小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒

mgx1sin α＝12mv2B，可得vB＝2 m/s.

(2)小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度

a2＝mgsin α－qEcos αm＝－5 m/s2，

小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为x2＝－v2B2a2＝0.4 m.

(3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为vAB＝0＋vB2，vBC＝vB＋02；

小球从A到C的平均速度为vB2.

x1＋x2＝vt＝vB2t，可得t＝0.8 s. —————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

桑水 答案：(1)2 m/s (2)0.4 m (3)0.8 s

11．(14分)如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L＝0.4 m，两板间距离d＝4×10－3 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关 S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m＝4×10－5 kg，电量 q＝＋1×10－8 C．(g＝10 m/s2)求：

(1)微粒入射速度v0为多少？

(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？

解析：(1)由L2＝v0t，d2＝12gt2可解得：v0＝L2gd＝10 m/s.

(2)电容器的上板应接电源的负极．

当所加的电压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出，即d2＝12a1Lv02又a1＝mg－qU1dm

解得：U1＝120 V.

当所加的电压为U2时，微粒恰好从上板的右边缘射出， —————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————

桑水 即d2＝12a2Lv02

有：a2＝qU2d－mgm，

解得：U2＝200 V，

所以120 V＜U＜200 V.

答案：(1)10 m/s (2)与负极相连 120 V＜U＜200 V

12．(16分)如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电荷量为－q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α，圆轨道半径为R，小球的重力大于所受的电场力．

(1)求小球沿轨道滑下的加速度的大小；

(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h1，至少为多大；

(3)若小球从斜轨道h2＝5R处由静止释放．假设其能通过B点．求在此过程中小球机械能的改变量．

解析：(1)由牛顿第二定律有(mg－qE)sin α＝ma得：

a＝（mg－qE）sin αm.