第6章静电场_章末综合检测

高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！第六章章末综合检测一、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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)图11．如图1所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是()A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功解析：沿电场线方向电势逐渐降低，M点电势一定高于N点电势，选项A对．因电场线越密的区域场强越大，由图可知N点场强大于M点场强，选项B错．将正电荷由M点移到N点时电场力做正功，电势能减小，故正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，选项C对．将电子从M点移到N点的过程中，受到的电场力与移动方向相反，电场力做负功，选项D错．答案：AC图22．如图2所示，两平行金属板竖直放置，板上AB两孔正好水平相对，板间电压500V．一个动能为400eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中．经过一段时间电子离开电场，则电子离开电场时的动能大小为()A．900eVB．500eVC．400eVD．100eV解析：由于电子动能Ek＝400eV500eV，电子在电场中先做匀减速直线运动后反向做高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！匀加速直线运动．最终从A孔射出．电场力做功为零，电子动能大小不变．故C正确．答案：C3．(2010年北京海淀期末练习)如图3所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对的平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是()图3A．只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大B．只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变大C．只将板M从图示位置稍向上平移，静电计指针张角减小D．只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大解析：根据C＝εrS4πkd和U＝QC，A项是d增大，则电容C减小，U增大，所以静电计指针张角变大，故A正确；B、C项都是S减小，则电容C减小，U增大，静电计指针张角变大，故B正确，C错；D项是εr增大，则电容C增大，U减小，静电计的指针张角变小，故D错．答案：AB图44．(2009年山东卷)如图4所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是()A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同C．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能增大D．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能减小图5高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！解析：在＋Q，－Q连线上及延长线上三个区间内场强方向如图5所示，由对称关系可知，在Q左侧与P(－Q)间等距的P′点应与P点场强相同，故选项A正确．在(－Q)、Q之间各处场强均大于(－Q)、P之间各点场强，故试探电荷＋q从P移至O点过程中，P→(－Q)做正功W1，由－Q→0电场力做负功W2，由上面分析知，|W1|W1.故电势能增大．C正确．答案：AC5．(2008年宁夏卷)如图6所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α，在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是()图6A．缩小a、b间的距离B．加大a、b间的距离C．取出a、b两极板间的电介质D．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质解析：a板与Q板电势恒定为零，b板和P板电势总相同，故两个电容器的电压相等，且两板电荷量q视为不变．要使悬线的偏角增大，则应使电压U增大，即减小电容器的电容C.对电容器C，由公式C＝qU＝εrS4πkd，可以通过增大板间距d、减小介电常数εr、减小极板的正对面积S来减小电容C.答案：BC6．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2.6×10－6J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点的动能解析：带电粒子M只受电场力作用下从P点到Q点，克服电场力做功，其电势能增加，动能减小，故A、D正确；场强的大小与电场力做功正、负无关，故B选项错；在C选项中，由于带电粒子的电性未知，故无法确定P点与Q点电势的高低，C错．高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！答案：AD7．如图7所示为示波管构造的示意图，现在XX′上加上Ux—t信号，YY′上加上Ux—t信号(如图8甲、乙所示)，则在屏幕上看到的图形是图中的()图7图8解析：由于图象是可以用描点法确定的，所以可以选几个代表性的点，确定出大致的图形，在t＝T2时，Ux＝0，Uy＝0，电子打在屏幕上的原点，在t＝T4时，Ux为负，Uy为正的最大值，电子带负电，受电场作用后向电势高的极板偏转，打在屏幕左上方的最高点，A正确．答案：A8．如图9所示，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()图9A．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解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，外力做功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力为零，电场力高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！跟重力平衡，B正确．由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向又向上，所以小球带正电，A不正确．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，C不正确．在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D不正确．答案：B9．(2009年全国卷Ⅰ)如图10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轴右侧，MP⊥ON.则()图10A．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：作出过点M的等势线，因电场线与等势线是正交的，且沿电场线方向电势是降低的，故A正确．将负电荷从O点移到P点时，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服电场力做功，B错误．由E＝U/d及电场线疏密程度知O、M两点间电势差应大于M、N两点间电势差，C错误．沿y轴上各点场强方向相同，故从O点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y轴正方向的外力，D正确．答案：AD图1110．如图11所示为一有界匀强电场，场强方向为水平方向(虚线为电场线)，一带负电粒子以某一角度θ从电场a点斜向上方射入，沿直线运动到b点，则可知()A．电场中a点的电势低于b点的电势B．粒子在a点的动能与电势能之和与在b点时的动能与电势能之和相等C．粒子在a点时的动能小于在b点时的动能，在a点时的电势能大于在b点时的电势能高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！图12D．粒子在a点时的动能大于在b点时的动能，在a点时的电势能小于在b点时的电势能解析：因带电粒子从a点沿直线运动到b点，受力情况如右图12所示，场强方向一定水平向右，故a点的电势一定高于b点的电势，A选项不对．粒子在电场中运动，共涉及到三种能量：动能、电势能、重力势能．三种能量之和保持不变，即带电粒子在a点三种能量之和等于在b点的三种能量之和，因为粒子在a点的重力势能小于在b点的重力势能，故B选项不对．又因为带电粒子从a点运动到b点，合外力做负功，故动能减小，即EkaEkb.从a到b，电场力做负功，故电势能增加，即E电aE电b.所以C错，D对．答案：D图1311．如图13所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B板接地，A板带有电荷量＋Q，板间电场有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是()A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低解析：电容器与电源是断开的，电容器无法充、放电，电容器的带电荷量是保持不变的．当A板下移时d减小，电容C增大，由U＝QC可知U减小，由E＝Ud＝QC·d＝4πkQεrS可知E不变化．P点的电势φP＝UPB＝E·PB，所以φP不变，选项A正确．当B板上移时，PB减小，P点的电势φP降低，选项C正确．答案：AC高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！图1412．如图14所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加了ΔEk，重力势能增加了ΔEp.则下列说法错误的是()A．电场力所做的功等于ΔEkB．物体克服重力做的功等于ΔEpC．合外力对物体做的功等于ΔEkD．电场力所做的功等于ΔEk＋ΔEp解析：物体沿斜面向上运动的过程中有两个力做功，电场力做正功，重力做负功，根据动能定理可得：WF＋WG＝ΔEk由重力做功与重力势能变化的关系可得WG＝－ΔEp，由上述两式易得出A错误，B、C、D正确．答案：A二、计算题(本题包括5小题，共52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)图1513．(2010年浙江宁波联考)如图15所示，两平行金属板水平放置，间距为d，板间存在匀强电场．一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，以竖直向下的初速度从上板的小孔射入，当它从下板的小孔穿出时所用的时间为t.若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入，则从上板小孔穿出时所用的时间为t/2.不计空气阻力．(1)指出两板间电场强度的方向．(2)求电场强度的大小．(3)求小球穿出下板小孔时速度v1与穿出上板小孔时速度v2之比v1∶v2.解析：(1)场强方向竖直向下．(2)根据题意，小球在电场中运动的加速度a应竖直向上．Eq－mg＝ma①从上往下：d＝v0t－12at2②从下往上：d＝v0t2＋12a(t2)2③高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！由①②③式解得电场强度：E＝4md3qt2＋mgq.(3)由②③两式解得：a＝4d3t2，v0＝5d3t则：v1＝v0－at＝d3t，v2＝v0＋at2＝7d3t所以：v1v2＝17.答案：(1)场强方向竖直向下(2)4md3qt2＋mgq(3)1714．如图16所示，在y＝0和y＝2m之间有沿着x轴方向的匀强电场，MN为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大．电场强度的变化如图16所示，取x轴正方向为电场正方向．现有一个带负电的粒子，粒子的比荷为qm＝1.0×10－2C/kg，在t＝0时刻以速度v0＝5×102m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域，不计粒子重力．求：图16(1)粒子通过电场区域的时间；(2)粒子离开电场时的位置坐标；(3)粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小．解析：(