人教版高中物理选修3-1第一章静电场综合测试题答案及详解.docx

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选修3-1第一章静电场综合测试题

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

2．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

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

4．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

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φK<φL<φM，且粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是

( )

A．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

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

D．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质

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－

1

2

mv2；

④小球由A到C电场力做功是

1

2

mv2＋mg

⎝

⎛

⎭⎪

⎫

R

2

－h.

A．①③ B．①④

C．②④ D．②③

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，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

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

mg

q

，则小球经过每一电场区的时间均相同

C．若场强大小等于

2mg

q

，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

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

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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v y随位置坐标x变化的示意图是

( )

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________．

12．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________．

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.

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________．

(2)－19

6.418.019.6511.2312.8314.48

三、论述·计算题(共5小题，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) 15．(7分)如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为303g，则B带电量是多少？(取g＝10m/s2)

16．(7分)研究表明，地球表面附近的电场强度不为零，假设地球表面附近的电场强度平均值为30N/C，方向竖直向下，试求地球表面附近每平方米所带的负电荷的电量．

17．(8分)如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点)，从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：

(1)滑块通过B点时的速度大小．

(2)水平轨道上A、B两点之间的距离．

18．(8分)如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点)，从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为v.试求：

(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ；

(2)匀强电场场强E的大小．

19．(10分)如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A 板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m，电荷量为e.求：

(1)电子穿过A板时的速度大小；

(2)电子从偏转电场射出时的侧移量；

(3)P点到O点的距离．

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