2019高中物理第一单元静电场单元测试（二）新人教版选修3_1.doc

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1、1第一单元静电场注意事项：1 答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2 选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3 非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

2、写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4 考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题 (本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确 ) 1. 如图所示，在绝缘水平面上静止着两个质量均为 m、电荷量均为 +Q的物体 A 和 B(A、 B 均可视为质点 )，它们间的距离为 r，与水平面

3、间的动摩擦因数为，则物体 A 受到的摩擦力为 ( )A. mg B. 0 C. 2QkrD. 2kr2. 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下面三个物理量都是用比值法定义的，其中定义式不正确的是 ( )A. 电容 QCU B. 电场强度FEqC. 电场强度 2Ekr D. 电势p3. 如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等差等势线， Ea、 Eb、 Ec

4、分别表示 a、 b、 c 三点电场强度大小， a、 b、 c 分别表示 a、 b、 c 三点电势高低，则 ( )A. Ea Eb Ec， a b cB. Ea Eb Ec， a = b cC. Ea Eb Ec， a = b cD. Ea Eb Ec， a b c4. 如图所示， PQ 为等量异种点电荷 A、 B 连线的中垂线， C 为中垂线上的一点， M、 N 分别为 AC、 BC 的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是 ( )A. M、 N

5、两点的电场强度相同B. M、 N 两点的电势相等C. 若将一负试探电荷由 M 点移到 C 点，电场力做正功D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到 N 点时，电势能一定增加5. 如图所示，在原来不带电的金属细杆 ab 附近 P 处放置一个正点电荷，达到静电平衡后 ( )A. a 端的电势比 b 端低B. b 端的电势与 d 点的电势相等C. 杆内 c 处场强大小不等于零， c 处场

6、强方向由 b 指向 aD. 感应电荷在杆内 c 处场强的方向由 a 指向 b6. 如图所示，在水平向右、大小为 E 的匀强电场中，在 O 点固定一电荷量为 Q 的正电荷， A、 B、 C、 D 为以 O 为圆心、半径为 r 的同一圆周上的四点， B、 D 连线与电场线平行， A、 C 连线与电场线垂直。则 ( )A A 点的电场强度大小为E2k2Q2r4B B 点的电场强度大小为 E kQr2C D 点

7、的电场强度大小不可能为 0D A、 C 两点的电场强度相同7. 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。下列说法中错误的是 ( )A. M 带负电荷， N 带正电荷B. M 在 b 点的动能大于它在 a 点的动能C. N 在 d 点的电势能等

8、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8. 如图所示，直线 M、 N 和 P、 Q 是处于匀强电场中的两组平行线，2a、 b、 c、 d 是它们的交点，一电子由 a 点分别运动到 c 点和 d 点的过程中，电场力所做的正功相等，一质子从 c 点以速度 v 射入电场，则 ( )A. a 点电势比 c 点高B. M 是等势线， P 是电场线C. 若速度方向沿 ca 方向，则质子

9、做匀减速直线运动D. 若速度方向沿 ca 方向，则质子做匀加速直线运动9. 如图所示，带电量之比为 qA : qB = 1 : 3 的带电粒子 A、 B，先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为 xA : xB = 2 : 1，则带电粒子的质量之比 mA : mB 以及在电场中飞行时间之比 tA : tB 分别为 (

10、 )A. 4 : 3， 2 : 1 B. 2 : 1， 3 : 2C. 1 : 1， 3 : 4 D. 1 : 1， 2 : 310 如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为 m，电荷量为 q 的带正电小球在容器边缘 A 点由静止释放，结果小球运动到 B 点时速度刚好为零， OB 与水平方向的夹角为 = 60，则下列说法正确的是 ( )A 小球重力与电场力的关系是 3mgqEB 小球

11、在 B 点时，对圆弧的压力为 2qEC 小球在 A 点和 B 点的加速度大小相等D 如果小球带负电，从 A 点由静止释放后，也能沿 AB 圆弧运动二、多项选择题 (本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0 分 )11. 某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器

12、电容的因素。若两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为，实验中，假定极板所带电荷量不变，则下列判断中正确的是 ( )A. 保持 S 不变，增大 d，则 C 变小，变大B. 保持 S 不变，增大 d，则 C 变大，变小C. 保持 d 不变，减小 S，则 C 变小，变大D. 保持 d 不变，减小 S，则 C 变大，变小12. 如图所示，在空间中，水平面 MN 的下方

13、存在竖直向下的匀强电场；质量为 m 的带电小球由 MN上方的 A 点以一定初速度水平抛出，从 B 点进入电场，到达 C 点时速度方向恰好水平； A、 B、 C 三点在同一直线上，且 AB =2 BC。由此可见 ( )A. 小球带负电B. 小球带正电C. 小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的运动时间相等D. 小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的速度变化量相等13 如图所示， ABCD 是边长为 a 的

14、菱形，其中 DAB=120，在该平面内有一个匀强电场。一个质量为 m、带电荷量为 +q 的粒子，以初速度 v 从A 点三次沿不同的方向射出，分别运动到 B、 C、 D 三点，粒子到达 B 点的速度为 2v，到达 C 点的速度为 3v。不计粒子重力，若粒子到达 D 点的速度大小为 vD，匀强电场的场强大小为 E，则 ( )A DvB 2C 3mvEqa，电场方向与 BD 连线垂直D2，电场方向

15、由 A 指向以 C14. 如图甲，两水平金属板间距为 d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。 t = 0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度 v0 沿中线射入两板间，03T时间内微粒匀速运动， T 时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g。下列关于微粒在 0 T 时间内运动的描述，正确的是 ( )3A. 末速度大小为

16、 02vB. 末速度沿水平方向C. 重力势能减少了 12mgdD. 克服电场力做功为15. 如图所示，一个带电粒子以大小为 vA 的水平速度从 A 点垂直电场线射入场强大小为 E 的匀强电场，经过电场中 B 点时速度大小为 vB， AB 间水平距离为 d，不计重力和空气阻力。则由上述四个已知量可以求得以下的未知量，它们是 ( )A. 带电粒子电量与质量的比值B. 带电

17、粒子在 A、 B 两点电势能之差C. 速度 vB 的方向D A、 B 两点间的电势差三、计算题 (共 40 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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 )16.(8 分 )把一个带电荷量为 210-8 C 的正点电荷从电场中的 A 点移到无限远处时，静电力做功 810-6 J；若把该电荷从电

18、场中的 B 点移到无限远处时，静电力做功 210-6 J，取无限远处电势为零。(1)求 A 点的电势。 (2)求 A、 B 两点的电势差。(3)若把电荷量为 210-5 C 的负电荷由 A 点移到 B 点，静电力做的功为多少 ?17. (10 分 )如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为 L 且不可伸长的绝缘细线拴住一质量为 m、带电荷量为 q 的小球，线的上端固定于 O点。细线与

19、竖直方向成 30角时静止释放小球，小球开始摆动，当摆到 A点时速度为零，此时 OA 恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为 k，忽略空气阻力。求：(1)小球电性及 BA 两点间的电势差 UBA；(2)匀强电场的场强 E 的大小。18. (10 分 )在 xOy 平面上第象限内有平行于y 轴的有界匀强电场，方向如图所示； y 轴上一点 P

20、的坐标为（ 0， L），有一电子以垂直于 y 轴的初速度 v0 从 P 点垂直射入电场中，并从 A 点射出，A 点坐标为（ 2L， 0）。已知电子的电量大小为 e，质量为 m，不计电子的重力。(1)求匀强电场的场强大小；(2)若在第象限过 Q 点放一张垂直于 xOy 平面的感光胶片， Q 点的坐标为（ 0， -L），求感光胶片上曝光点的横坐标 x。419. (12 分 )图甲是用来使带

21、正电的离子加速和偏转的装置，图乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以 y 轴为界，左侧为沿 x 轴正方向的匀强电场，电场强度为 E，右侧为沿 y 轴负方向的另一匀强电场。已知OA AB， OA=AB，且 OB 间的电势差为 U0。若在 x 轴上的 C 点无初速地释放一个电荷量为 q、质量为 m 的正离子 (不计重力 )，结果正离子刚好通过 B点，求：(1)CO 间

22、的距离 d。(2)粒子通过 B 点的速度大小。12018-2019 学年高二上学期第二单元训练卷物理（二）答案一、单项选择题 (本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确 ) 1.【答案】 D【解析】由于质点 A 处于静止状态，由力的平衡条件可知 A 受到的摩擦力为2=QfFkr库，故选 D。2.【答案】 C【解析】电场强度的定

23、义式是 FEq，选项 C 不正确。3.【答案】 B【解析】根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，可知Ea Eb Ec；沿着电场线方向电势是降低的，同一等势面上各点的电势相等，则知 c b = a。4.【答案】 C【解析】 M、 N 两点场强大小相等，但方向不同，选项 A 错误； PQ 线上各点的电势均为零， PQ 左侧电势为负，右侧电势为正，则 M 点电势低于 N

24、点电势，选项 B 错误；负电荷由 M 点移到 C 处，电势能减小，故电场力做正功，选项 C 正确；无穷远处电势为零， N 点电势大于零，故负电荷由无穷远处移到 N 点时，电势能一定减小，选项 D 错误。5.【答案】 D【解析】沿电场线方向电势降低，而处于电场中的导体处于静电平衡状态，根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处

25、相等， A、 B错误；根据内部场强处处为零，利用叠加原理即可知感应电荷形成的场强方向与点电荷形成的场强方向相反， C 错， D 对。6.【答案】 A【解析】 Q 在 A 点的电场强度沿 OA 方向，大小为 k ，所以 A 点的合Qr2电场强度大小为， A 正确；同理， B 点的电场强度大小为E2k2Q2r4E k ， B 错误；如果 E k ，则 D 点的电场强度为 0， C 错误； A

26、、 C 两点Qr2 Qr2的电场强度大小相等，但方向不同， D 错误。7.【答案】 B【解析】由粒子运动轨迹可知， M 受到的是吸引力， N 受到的是排斥力，可知 M 带负电荷， N 带正电荷，故 A 正确； M 从 a 到 b 点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则 b 点的动能小于在 a 点的动能，故 B 错误；d 点和 e 点在同一等势面上，电势相等，则 N 在 d

27、点的电势能等于在 e 点的电势能，故 C 正确；N 从 c 到 d，库仑斥力做正功，故 D 正确。8.【答案】 D【解析】电子由 a 点分别运动到 c 点和 d 点的过程中，电场力所做的正功相等，说明 Q 为等势面，电场力向下，故电场强度向上，故 a c； P与电场强度垂直，故 P 为等势面，故 A、 B 错误；若速度方向沿 ca 方向，电场力做正功，则质子做匀加速直

28、线运动，故 C 错误， D 正确。9.【答案】 A【解析】两个带电粒子垂直射入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则水平方向有： x = v0t， v0 相等，所以 tA : tB = xA : xB = 2 : 1；竖直方向有：2201qExyatm，得20qEyv，因为 E、 y、 v0 相等，所以 :4:3ABm，A 正确。10 【答案】 C【解析】根

29、据动能定理得 sin(1cos)0mgRqE，解得 3qEmg，A 错误；小球到达 B 点时速度为 0，则沿半径方向合力为 0，此时对小球受力分析可知 NsincosFgqE，故圆弧的支持力 N3Fg， B 错误；A、 B 是关于平衡位置的对称点，因此小球在 A 点和 B 点的加速度大小相等，C 正确；若小球带负电，则小球受向下的重力和向左的电场力，合力方向斜向左下方，所以小球

30、将先沿合力方向做匀加速运动， D 错误。二、多项选择题 (本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题给出2的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0 分 )11.【答案】 AC【解析】根据电容的决定式 4Skd得知，电容与极板间距离成反比，当保持 S 不变，增大 d 时，电容 C 减小，因极板所带电荷

31、量 Q 不变，由电容的定义式 QCU，分析可知板间电势差 U 增大，静电计指针的偏角变大，故 A 正确， B 错误；根据电容的决定式 4Skd知，电容与极板的正对面积成正比，当保持 d 不变，减小 S 时，电容 C 减小，极板所带电荷量 Q不变，则由电容的定义式 QCU，可知板间电势差 U 增大，静电计指针的偏角变大，故 C 正确， D 错误。12. 【答案】 AD【解析

32、】小球在沿 MN 方向上做匀速直线运动，速度为 v0，在 AB 段做平抛运动，在 BC 段做类平抛运动且加速度向上。由 AB = 2BC 可得t1=2t2，小球带负电， A 对， B、 C 错；小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的速度变化量相等，且都为 v = gt1 或 v= at2， D 对。13 【答案】 BD【解析】由动能定理： 2221ABUqmvm，22213ACUqmvv，则 ACBU；因DBACBA，则由221Dqv，

33、解得 2Dv，故 A错误， B 正确；设场强方向与 AB 成角，则 cosABEa，cos60ACEaU，解得 = 60，即场强方向沿 AC 方向，大小为2ACmvq， C 错误， D 正确。14.【答案】 BC【解析】 03T时间内微粒匀速运动，则有： 0qEmg， 123T内，微粒做平抛运动，下降的位移213Txg，时间内，微粒的加速度02qEmga，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动， T 时刻

34、竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为 v0，故 A 错误，B 正确；微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为12d，则重力势能的减小量为 12mgd，故 C 正确；在 123T内和 3T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为 14d，整个过程中克服电场力做功为 0011242Eqdmgd，故 D 错误。15.【答案】 AC

35、D【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动，经过 B 点时竖直方向的分速度大小 2yBAv；根据牛顿第二定律和运动学公式得： qEma， vy = at， Adt，联立以上四式得2BAqEdvm， vA、 vB、 E、 d 均已知，则可求得带电粒子电量与质量的比值， A 正确；根据能量守恒得，带电粒子在A、 B 两点电势能之差22p1BEv，因 m 不能求出，则 Ep 不能求出，故 B 错误

36、；设速度 vB 与水平方向的夹角为，则 tanyBv，可以解出，故 C 正确；根据动能定理得： 221ABAqUv，因可求得 qm， vA、 vB 均已知，则可求出 UAB，故 D 正确。三、计算题 (共 40 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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 )16.(8 分 ) 3【解析】 (1) AEqEA

37、 = WA = 810-6 J代入可得 A = 400 V。(2)同理， EB = WB = 210-6 J，得 B=100 VUAB = A- B = 300 V。(3)WAB = qUAB =- 610-3 J。17. (10 分 ) 【解析】 (1)若小球不带电，则从 A 点释放，将运动到与 A 点等高的地方，而实际上小球没能运动到与 A 点等高的地方，所以电场力对小球做了正功，电场力水平向右，而电场强度方向水平向右，则小球

38、带正电。小球从 B 到 A 过程，由动能定理得： cos30ABqUmgL解得： 32mgLUq。(2)BA 间沿电场线的距离为： sin30dL 在匀强电场中，有： ABUE联立解得： 3mgq。18. (10 分 ) 【解析】 (1)设匀强电场的场强大小强为 E，电子在电场中运动时间为t沿 x 轴方向，有： 2L = v0t沿 y 轴方向，有： eE = ma，21t联立解得：20vL。(2)离开电场时，电子沿 y 轴方

39、向的速度 vy = at解得： vy = v00tan由几何关系得： tan2Lx解得： x = 3L 。19. (12 分 ) 【解析】 (1)设正离子到达 O 点的速度为 v0(其方向沿 x 轴的正方向 )，则正离子从 C 点到 O 点过程，由动能定理得：20qEdmv而正离子从 O 点到 B 点做类平抛运动，令 OA=AB=L则： 201ULt解得： 0mtq所以到达 B 点时： 002qULvt解得： 04UdE。(2)设正离子到 B 点时速度大小为 vB，正离子从 C 到 B 过程中由动能定理得： 201BqEdUmv解得： 052Bv。

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