第一章静电场综合测试A

全品高考网邮箱：[e-mail]第1页共14页全品高考网gk.canpoint.cn第一章综合能力测试A本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40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，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2009·江苏淮阴高二检测)最早提出用电场线描述电场的物理学家是()A．牛顿B．伽利略C．法拉第D．阿基米德答案：C2．如图所示，静电计垫放在绝缘物上，开关S1一端与金属球A连接，另一端与金属外壳B相接．开关S2一端与金属球连接，另一端与大地相接．当S1与S2都断开时，使A球带电，看到静电计指针张开一个角度．然后合上S1后再断开，再合上S2，可看到指针张角()A．先减小，之后不变B．先减为零，之后又张开C．先减为零，之后不再张开D．先不变，之后变为零答案：B解析：当合上S1后静电计的金属球A和金属外壳B成了一个等势体，则指针的张角将变为零．当把S1断开后金属球A和金属外壳B成了两个带电体，但它们的电势相等，指针全品高考网邮箱：[e-mail]第2页共14页全品高考网gk.canpoint.cn不偏转，当合上开关S2后金属球A与大地相连，此时球A的电势变为零，金属球A和金属壳B之间又存在了电势差，则指针又发生偏转．3．(2009·河南宝丰一中高二检测)关于电场强度和电势，下列说法正确的是()A．由公式可知E与F成正比，与q成反比B．由公式U＝Ed可知，在匀强电场中，E为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C．电场强度为零处，电势不一定为零D．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少答案：C4．如图所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达了B板时的速率，下列解释正确的是()A．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大B．两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大C．与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关D．以上解释都不正确[来源:学+科+网Z+X+X+K]答案：C解析：由动能定理得：qU＝12mv2，v＝2qUm，即A、B、D三项均错．5．如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面．一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动．已知φKφLφM，且粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是()全品高考网邮箱：[e-mail]第3页共14页全品高考网gk.canpoint.cnA．粒子带负电B．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C．粒子在a点与e点的速度大小相等D．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能答案：CD解析：由于φKφL，带电粒子在ab段做减速运动，因此粒子带正电，A错误；由电场线分布情况可知a点场强小于b点场强，因此粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，B错误；a点和e点处在同一等势面上，因此该粒子在该两点的动能、电势能都相等，C正确；b点和d点处在同一等势面上，b、d两点的电势能相等，由于带电粒子在ab段做减速运动即该阶段电场力做负功，电势能增加，即a点的电势能小于b点的电势能，故D正确．6．如图所示，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()A．缩小a、b间的距离B．加大a、b间的距离C．取出a、b两极板间的电介质全品高考网邮箱：[e-mail]第4页共14页全品高考网gk.canpoint.cnD．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质答案：BC解析：由题图可看出UPQ＝Uba＝QC＝QεS/4πkd＝Q4πkdεS所以要使悬线的偏角度大，需增大UPQ即增大d或减小ε，故B、C正确；A、D错误．7．如图所示，O点置一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m，带电量为q，小球落下的轨迹如图中的实线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆(图中虚线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距OC的高度为h，若小球通过B点的速度为v，则下列叙述正确的是()①小球通过C点的速度大小是2gh；②小球通过C点的速度大小是v2＋gR；③小球由A到C电场力做功是mgh－12mv2；④小球由A到C电场力做功是12mv2＋mgR2－h.A．①③B．①④C．②④D．②③答案：C解析：由于B、C在同一等势面上，故从B→C电场力不做功．从B→C只有重力做功有：12mv2C＝12mv2B＋mghBC，即：12mv2C＝12mv2＋mgRsin30°，得vC＝v2＋gR.从A→C由动能定理有：12mv2C＝mgh＋WAC，得WAC＝12mv2＋mgR2－h.8．带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图所示，经过一段时间后，全品高考网邮箱：[e-mail]第5页共14页全品高考网gk.canpoint.cn其速度变为水平方向，大小仍为v0，则一定有()A．电场力与重力大小相等B．粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C．电场力所做的功一定等于重力做的功的负值D．电势能的减小一定等于重力势能的增大答案：ABCD解析：粒子在水平方向上：ax＝Eqm，vx＝axt；竖直方向上：vy＝v0－gt，到达B点时：vx＝v0，vy＝0，所以有：v0＝axt,0＝v0－gt，故ax＝g，qE＝mg.所以A正确，由动能定理：qEx－mgh＝0，x＝h，B对．WG＝－WE，ΔEPG＝－ΔEPE，C、D均对．[来源:Z&xx&k.Com]9．(2009·海门模拟)一个质量为m，电荷量为＋q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长．已知每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．小球在水平方向一直做匀速直线运动B．若场强大小等于mgq，则小球经过每一电场区的时间均相同C．若场强大小等于2mgq，则小球经过每一无电场区的时间均相同D．无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同答案：AC解析：小球在水平方向不受力作用，因此，在水平方向一直做匀速直线运动，A正确；当E＝mgq时，小球通过一、二电场区时在竖直方向均做匀速直线运动，但竖直速度不同，全品高考网邮箱：[e-mail]第6页共14页全品高考网gk.canpoint.cn故B错误；当E＝2mgq时，小球通过第一、二无电场区时在竖直方向的初速度是相同的，C正确；如取E＝mgq，则小球通过无电场区的速度越来越大，对应的时间也越来越短，故D错误．10．静电透镜是利用电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分有静电场的分布如图所示，虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称．等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P点(其横坐标为－x0)时，速度与Ox轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图是()答案：D[来源:学#科#网Z#X#X#K]解析：根据电场线与等势面处处垂直，可在原图中画出一条电场线如图所示，电子在x轴上方区域运动过程中所受电场力的竖直分量沿y轴负方向且逐渐减小至零，再逐渐增全品高考网邮箱：[e-mail]第7页共14页全品高考网gk.canpoint.cn大．刚开始电子在竖直方向分速度是零，之后先增加后减小，竖直分速度方向沿y轴负方向．电子水平方向分速度因不断被加速，电子在xOy的区域(第Ⅰ象限内)运动时间较短，故在x轴正向一侧电子竖直分速度变化较小，两边不对称，选项D正确．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共4小题，每小题5分，共20分．把答案直接填在横线上)11．(2009·贵州兴义市清华实验中学高二检测)如图，质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时细线与竖直方向成30°角，已知电场方向恰使小球受的电场力最小，则小球所带电量为________．答案：mg2E解析：由题意知sin30°＝Eqmg∴q＝mg2E12．有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电量10－8C的正点电荷，则A处的场强大小为________；B处的场强大小和方向为________．答案：0；92×103N/C，与原场强方向成45°角向右下方．解析：由E＝KQ/r2＝9.0×109×10－8/(0.01)2＝9.0×103(N/C)，在A点与原场强大小相等方向相反∴EA＝0；在B点EB＝2E＝92×103N/C，与原场强方向成45°角．13．如图所示，匀强电场水平向左，带正电物块A沿绝缘水平板向右运动，经P点时全品高考网邮箱：[e-mail]第8页共14页全品高考网gk.canpoint.cn动能为200J，到Q点时动能减少了160J，电势能增加了96J，则它再回到P点时的动能为________J.答案：40[来源:学&科&网]解析：从P到Q由动能定理得－W电－W摩＝ΔEk其中W电＝96J，ΔEk＝－160J所以W摩＝64J从P点到最远处－W电′－W摩′＝ΔEk′因为W电W电′＝W摩W摩′ΔEk′＝－200J所以W摩′＝80J从P出发到再回到P－2W′摩＝Ek′－200所以Ek′＝40J，即再回到P点时的动能为40J.14．密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行板之间．今有一带负电的油滴，不加电场时，油滴由于受到重力作用加速下落，速率变大，受到的空气阻力也变大，因此油滴很快会以一恒定速率v1匀速下落．若两板间加一电压，使板间形成向下的电场E，油滴下落的终极速率为v2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv计算(其中r为油滴半径，η为空气粘滞系数)．实验时测出r、v1、v2，E、η为已知，则(1)油滴的带电量________．全品高考网邮箱：[e-mail]第9页共14页全品高考网gk.canpoint.cn(2)经多次测量得到许多油滴的Q测量值如下表(单位10－19C)6.418.019.6511.2312.8314.48分析这些数据可知____________．解析：(1)没有加电压时，达到v1有mg＝f1＝6πrηv1加上电压后，受到向上的阻力和电场力，有mg＝f2＋QE＝6πrηv2＋QE解以上两式得到油滴电量q＝6πrη(v1－v2)E(2)在误差范围内，可以