第01章章末测试-学易试题君之K三关高二物理人教版(选修3-1)含答案解析

第01章章末测试-学易试题君之K三关【最新】高二物理人教版（选修3-1）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（）A．被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B．被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C．被吸引的轻小物体一定是带电体D．被吸引的轻小物体一定带正电2．如图所示，金属球壳A带正电，其上方有一小孔a，静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连，以下操作所发生的现象中正确的是A．将c移近A，但不与A接触，B的指针会张开一定角度B．将c与A外表面接触后移开A，B的指针不会张开C．将c与A内表面接触时，B的指针不会张开D．将c从导线上解下，然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内，并与其内壁接触，再提出空腔，与b接触，B的指针会张开一定角度3．如图甲所示，平行金属板A、B正对竖直放置，C、D为两板中线上的两点。

A、B 板间不加电压时，一带电小球从C点无初速释放，经时间T到达D点，此时速度为v0；在A、B两板间加上如图乙所示的交变电压，t=0带电小球仍从C点无初速释放，小球运动过程中未接触极板，则t=T时，小球（）A．在D点上方B．恰好到达D点C．速度大于v D．速度小于v二、多选题4．两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（）A．3∶7 B．4∶7 C．9∶7 D．16∶75．如图所示，ABCD是边长为a的菱形，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 v，到达C v．不计粒子重力，若粒子到达D点的速度大小为v D，匀强电场的场强大小为E，则（）A．Dv=B．D v v=C．E=，电场方向与BD连线垂直D．2mvEqa=，电场方向由A指向以C6．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距．先在a点固定一带正电的点电荷Q，测得b点场强大小为E．若再将另一点电荷q放在d点时，c点场强大小为5E4．则d点放入电荷q后，b点的场强大小可能是（）A．5 E 4B．3 E 4C．5 E 8D．3 E 87．如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（）A．粒子一定带正电B．粒子在a点和在c点的加速度相同C．粒子在a、c之间运动过程中的动能先增大后减小D．粒子在a点的电势能比在b点时的电势能大8．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θ=600，则下列说法正确的是( )A．小球重力与电场力的关系是B．小球在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，不能沿AB圆弧而运动三、填空题9．电荷量为3.2×10–8 C的点电荷在电场强度大小为200 N/C的匀强电场中所受电场力大小为_______N；电容器两极板间的电压为8 V时，电容器所带电荷量为4.0×10–6 C，则该电容器的电容______F；处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度处为________．10．某电场的等势面如图所示，若一电荷量为+1×10–8 C的点电荷沿任意路径从A点移到B点，静电力做功为_________J；将此电荷从A点移到C点，静电力做功为________J．四、解答题11．一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）小球经过最低点时受到的拉力大小12．如图示匀强电场宽度为L，一带电粒子质量为m，带电荷量为+q，从图中A点以v0垂直于场强方向进入匀强电场，若经电场偏转后粒子从B点飞出，B点到入射线距离也为L，不计粒子重力．求：（1）求粒子从A到B运动的时间和在电场中运动的加速度；（2）粒子飞出B点时的速度大小和方向；（3）A、B两点间电势差U AB．13．如图所示，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0 ⨯106 N/C的匀强电场中，一质量m=0.25kg、电荷量q=-2.0⨯10-6C的可视为质点的小物体，从距离C点L0=6.0m的A点处，在拉力F=4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中。

已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2。

求：(1)小物体到达C点时的速度大小；(2)小物体在电场中运动的时间。

参考答案1．A【解析】丝绸和玻璃棒摩擦，因为玻璃棒上的电子转移到丝绸上，玻璃棒缺少电子带正电，丝绸有多余电子带负电；毛皮与橡胶棒摩擦，因为毛皮上的电子转移到橡胶棒带上，毛皮因缺少电子带正电，橡胶棒因有多余电子带负电，A 正确，B 错误；被吸引的轻小物体不一定是带电体，故CD 错误．【名师点睛】本题考查了摩擦起电的原因和实质，原因是不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力强的从束缚能力弱的那里得到电子，而带负电，束缚能力弱的由于失去电子，而缺少电子带正电；而摩擦起电的实质是电荷的转移．2．A【解析】【详解】把c 移近A ，c 上会感应出负电荷，由电荷守恒，B 的指针末端会感应出正电荷，同种电荷相互排斥，则B 的指针张开，故A 正确；c 与A 的外表面接触后带上正电，B 的指针张开，故B 错误；c 与A 的内表面接触，A 、B 、c 成为一个导体，B 的指针带正电，会张开，故C 错误；c 在A 内静电屏蔽，不带电，与静电计接触，B 的指针不会张开，故D 错误。

所以A 正确，BCD 错误。

3．B【详解】小球仅受重力作用时从C 到D 做自由落体运动，由速度公式得0v gT ，现加水平方向的周期性变化的电场，由运动的独立性知竖直方向还是做匀加速直线运动，水平方向0~4T 沿电场力方向做匀加速直线运动，~42T T 做匀减速直线运动刚好水平速度减为零，3~24T T 做反向的匀加速直线运动，3~4T T 做反向的匀减速直线运动水平速度由对称性减为零，故t =T 时合速度为v 0，水平位移为零，则刚好到达D 点，故选B 。

【点睛】平行板电容器两极板带电后形成匀强电场，带电离子在电场中受到电场力和重力的作用，根据牛顿第二定律求出加速度，根据分运动和合运动的关系分析即可求解。

4．CD【详解】若两小球电性相同，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A 和B 带电量为Q ，7Q ，所以A 、B 所带的电荷相等都为4Q ，根据库仑定律得27kQ Q F r⋅= '244k Q Q F r⋅⋅=所以 '16=7F F 若两小球电性相反，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A 和B 带电量为Q ，7Q ，所以A 、B 所带的电荷相等都为3Q ，根据库仑定律得127kQ Q F r⋅= '1233k Q Q F r ⋅⋅=所以 '119=7F F 故选CD 。

5．AD【详解】AB ．由动能定理：222111)222AB U q m mv mv =-=222111)2222AC U q m mv mv =-=⨯ 则2AC AB U U =因AD BC AC AB AB U U U U U ==-=，则由 221122AD D U q mv mv =- 解得D v = 故选项A 正确，B 错误；CD ．设场强方向与AB 成α角，则cos AB Ea U α=cos(60)AC Ea U α-=联立解得α=60°即场强方向沿AC 方向，大小为2AC U mv E a qa== 选项D 正确，C 错误；故选AD.点睛：此题关键是通过动能定理找到电场中两点的电势差的关系；根据匀强电场中相互平行的两段距离的电势差相等找关系解答.6．AC【解析】【详解】在a 点固定一带正电的点电荷Q ，测得b 点场强大小为：E=2 kQL ，解得：L =Q 在c 点产生的场强为：E Q =()2 42kQ E L =，向右；q 在b 、c 产生的场强分别为：2 kq L 、2(2)kq L ； 讨论： a 、如果q 为正电荷，则c 点场强为：()225 42kq kQ E L L -=，解得：q=32Q ；则b 点场强为：()225 82kQ kq E L L -＝； b 、如果q 为负电荷，则c 点场强为：()225 42kq kQ E L L +=，解得：q=Q ，则b 点场强为：()225 42kQ kq E L L ＝+ 故AC 正确，BD 错误；故选AC ．【点睛】本题考查点电荷电场强度的叠加，关键是掌握点电荷的场强公式，并且分两种情况进行讨论，结合矢量叠加法则进行分析．7．CD【解析】由粒子的运动轨迹可知，粒子的电性与场源电荷的电性相反，但不能确定粒子的电性，选项A 错误；粒子在a 点和在c 点所受的电场力大小相同，方向不同，则加速度大小相同，方向不同，选项B 错误；粒子在a 、c 之间运动过程中，电场力先做正功，后做负功，则粒子的动能先增大后减小，选项C 正确；从b 到a 电场力做负功，电势能变大，则粒子在a 点的电势能比在b 点时的电势能大，选项D 正确；故选CD.点睛：本题中解题的关键在于曲线的弯曲方向的判断，应掌握根据弯曲方向判断受力方向的方法；本题中告诉的是等势面，很多同学由于思维定势当成了电场线从而出现错解． 8．CD【解析】【详解】A 、小球从A 运动到B 的过程中，根据动能定理得：(1)0mgLsin qEL cos θθ--=，得::(1)Eq mg sin cos θθ=-=，即Eq =，故A 错误；B 、小球到达B 点时速度为零，向心力为零，则沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析可知：N 6060qEcos mgsin =︒+︒，故圆弧对小球支持力N =，根据牛顿第三定律可得小球在B ，故B 错误；C 、在A 点，小球所受的合力等于重力，加速度 A F mg a g m m===合；在B 点，合力沿切线方向16060?22F Eqsin mgcos mg mg '=︒-︒=-=合，加速度 B F a g m '==合，所以A 、B 两点的加速度大小相等，故C 正确； D 、如果小球带负电，从A 点由静止释放后，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，不能沿AB 圆弧而运动，故D 正确；故选CD ．【点睛】小球从A 运动到B 的过程中，重力和电场力做功，动能的变化量为零，根据动能定理求解小球重力与电场力的关系；小球在B 点时，球到达B 点时速度为零，向心力为零，沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析，求解圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B 点时，对圆弧的压力．9．66.410-⨯ ; 75.010-⨯ ; 0;【解析】电荷量为3.2×10-8C 的点电荷在电场强度大小为200N/C 的匀强电场中所受电场力大小为 F=qE=3.2×10-8×200N=6.4×10-6N电容器两极板间的电压为8V 时，电容器所带电量为4 0×10-6C ，则该电容器的电容为67410 5.0108Q C F F U --⨯===⨯ 处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度处处为 0． 点睛：解决本题的关键要掌握场强的定义式F E q =、电容的定义式Q C U= ，理解并掌握处于静电平衡状态导体的特点：内部的电场强度处处为零．10．0; 8410-⨯ ;【解析】由于A 、B 点是等势点，即两点电势差为零，据W=qU 知，电场力不做功；从A 到C 电场力做功为W=qU AC =1×10-8×（10-6）J=4×10-8 J.11．（1）3mg 4q （2）49mg 20【详解】（1）以小球为研究对象，分析受力情况：重力mg 、电场力qE 、丝线的拉力F T ，电场力方向必定水平向右，与电场强度方向相同，所以小球带正电荷．如图1所示．由平衡条件得：mg tan37°=qE故34mg E q=（2）当电场方向变为向下后，小球受到的电场力竖直向下，向下做圆周运动，重力和电场力都做正功，由动能定理得211372mg qE l cos mv +⋅-︒=（）（） 解得v =小球经过最低点时，由重力、电场力和丝线的拉力的合力提供了向心力，如图2所示．根据牛顿第二定律得2T v F mg qE m l--= 解得4920T F mg = 12．（1）0L v ,22L t （20 速度与水平方向的夹角为arctan 2 （3）202mv q【解析】试题分析：（1）粒子做类平抛运动，水平方向有：L=v 0t 竖直方向由牛顿第二定律有：212L at =， 解得：0L t v =，22L a t= （2）粒子在电场力方向上的分速度设为v BY ．则： 根据竖直方向位移：2By v L t =水平方向位移：L=v 0t解得：v By =2v 0，粒子飞出B点时的速度0B v =． B 点速度与水平方向的夹角设为α，（3）因qE a m= 又A 、B 两点间电势差 U AB =EL 联立解得：202AB mv U q=． 考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题根据类平抛运动的特点，运用运动的分解法，根据力学的基本规律，如牛顿第二定律、运动学，第3问也可运用动能定理求解．13．(1)12m/s ；(2)(1【详解】(1)对小物体在拉力F 的作用下由静止开始从A 点运动到C 点过程，应用动能定理得200102C FL mgL mv μ-=- 解得：小物体到达C 点时的速度大小 12m/s C v =(2)小物体进入电场向右减速的过程中，加速度大小2112m/s qE mg a mμ+== 小物体向右减速的时间 111s C v t a == 小物体在电场中向右运动的距离 106m 2C v x t +== 由于qE mg >，所以小物体减速至0后反向向左加速，直到滑出电场，小物体向左加速的加速度大小224m/s qE mg a mμ-== 小物体在电场中向左加速的时间2t == 小物体在电场中运动的时间12(1t t t =+=。