1、名师一号高中物理 第一章 静电场章节测试 新人教版选修31【名师一号】2015年高中物理 第一章 静电场章节测试 新人教版选修3-1第卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确的选项前的符号填在括号内)1在真空中的一个点电荷的电场中，离该点电荷距离为r0的一点引入电荷量为q的检验电荷，所受静电力为F，则离该点电荷为r处的场强大小为()AF/q BFr/(qr2)CFr0/qr D. 解析由库仑定律，得F，在r处的场强E，得E，故B选项正确答案B2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
2、是y轴上的三个点，且OMMN.P点在y轴右侧，MPON.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轴做直线运动解析过M、P、N做等势线，可得到过P点的等势线通过M、N之间，因顺着电场线电势降低，则有MPN，故A选项正确；将负电荷由O点移到P点，因UOP0，所以WqUOP0，故W电Wg.答案C4如图所示，在点电荷Q的电场中有a、b两点，两点到点电荷的距离rarb.设a、b两点场强大小分别为Ea和Eb，电势分别为a和b，则()AEa一定大于Eb，a一定大于bBEa一定大于E
3、b，a可能小于bCEa一定大于Eb，a可能大于bDEa可能小于Eb，a可能小于b解析电场中某点的电场强度E和电势没有联系，电场中某点的电势与零势点的选取有关，故B、C选项正确答案BC5.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图象如图所示则这一电场可能是()解析由vt图象可知微粒的速度减小，加速度增大，可知微粒所受电场力方向由B指向A，从A到B的过程中电场力逐渐增大，结合粒子带负电，可以判断电场线方向由A指向B且越来越密，故A选项正确答案A6一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所
4、受空气阻力的大小与其速率成正比若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升若两极板间电压为U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是()A2v、向下 B2v、向上C3v、向下 D3v、向上解析由电容器两极板间电压为0，油滴以速度v匀速下降时，油滴受力如图所示，则有mgFf1Ff1kv若极板间电压为U时，受力如图所示，则有F电Ff2mgFf2kv若极板间电压为U时，油滴受力如图所示，则有F电mgFf3Ff3kv由联立，可解得v3v，且方向向下，故选C项答案C7.(2012新课标全国)如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角
5、度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A所受重力与电场力平衡B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D做匀变速直线运动解析带电粒子在平行板电容器之间受到两个力作用，一是重力mg，方向竖直向下，二是电场力FqE，方向垂直极板向上因为二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，故选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，故选项B正确答案BD8.如图所示，在两个电荷量均为q的点电荷连线中点O与中垂线上某点P
6、中，正确的关系是()A. OEPB. OP，EOEO，PO，选项A错误，选项B正确将正电荷由O点移到P点，是沿着电场力移动，电场力做正功，选项C正确，选项D错误答案BC9如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2，板长为l，每单位电压引起的偏移叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法()A增大U1 B减小lC减小d D增大U2解析电子经过加速电场U1加速，由动能定理，可得eU1mv，进入偏转电场后，偏转量hat2，可得，由此式，可知C选项正确答案C10.如图所示，用绝缘细
7、线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则()A当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D小球在运动过程中机械能不守恒解析若qEmg，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大若qEmg，球在a处速度最大，对细线的拉力最大故选项A、B错误a点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故选项C正确小球在运动过程中除重力外，还有电场力做功，机械能不守恒，选项D正确答案CD第卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题5分，共20分)11质量为m，电荷量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率
8、v沿圆弧由A运动到B，其速度方向改变角，AB弧长为s，则A、B两点的电势差UAB_，AB中点的场强大小E_.解析由动能定理，得qUABEk0所以UAB0质点做匀速圆周运动R静电力提供向心力，有qE解得E答案012在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2108 C，相距20 cm，则它们之间的相互作用力为_N，在两者连线的中点处，电场强度大小为_N/C.答案91053.610413如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面3上时具有动能60 J，它运动到等势面1上时，速度恰好为零，令20，那么，当该电荷的电势能为12 J时，其动能大小为_J.解析以
9、2的电势为零，由能量守恒可知，电荷的电势能和动能的总和保持不变，由题意可知每经过一个等势面带电粒子的动能减少30 J，则在等势面2上时动能为30 J，电势能为0，则总能量为30 J，故当电势能为12 J时，动能为18 J.答案1814如图所示，真空中有一电子束，以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OAABBC，再自A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，则AM：BN：CP_，电子流经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为_答案1：4：91：1：1三、计算题(本题共3小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)15(10分)如
10、图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L14 cm，板间距离d1 cm.板右端距离荧光屏L218 cm，电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v1.6107 m/s，电子电荷量e1.61019 C，质量m0.911030 kg.要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？解析由类平抛运动的知识，得at2由牛顿第二定律，得a飞行时间t.联立以上各式，得最大偏转电压U91 V即加在竖直偏转电极上的最大偏转电压不能超过91 V.答案91 V16.(14分)如图所示，ab是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向一定，在圆周平面内，将一带正电荷
11、q的小球从a点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中，到达c点时小球的动能最大已知cab30，若不计重力和空气阻力，试求：(1)电场方向与ac间的夹角为多大？(2)若小球在a点时初速度方向与电场方向垂直，则小球恰好能落在c点，那么初动能为多大？解析(1)带正电小球从a点抛出后，仅在电场力作用下，运动到圆周上的c点，且具有最大动能，则说明在圆周上c点与a点的电势差最大，过c点做圆的切线即为该匀强电场的等势线，故电场的方向沿Oc方向，如图所示电场方向与ac间的夹角为30.(2)设初速度为v0，垂直电场方向带正电小球做匀速运动，有Rsin60v0t平行于电场方向
12、带正电小球做匀加速直线运动，有RRcos60at2根据牛顿第二定律，得qEma联立以上各式解，得Ekamv答案(1)30(2) 17.(16分)如图所示，光滑斜面倾角为37，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：(1)原来的电场强度大小；(2)物块运动的加速度；(3)沿斜面下滑距离为L时物块的速度大小(g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)解析(1)物体受到的力有重力mg、支持力FN、静电力FqE如图所示qEmgtan37则E(2)当电场强度变为原来的时，物块在斜面方向有mgsinqcosma则agsin37gsin373.0 m/s2方向沿斜面向下(3)由动能定理，得mgLsin37qELcos37mv20解得vm/s答案(1) (2)3.0 m/s2方向沿斜面向下(3) m/s
