高中物理粵教版1第一章電場(chǎng) 章末質(zhì)量評(píng)估(一)

章末質(zhì)量評(píng)估(一)一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題，每題3分，共30分．每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對(duì)得3分，錯(cuò)選不選或多選均不得分．)1．以下說法正確的是()A．由E＝eq\f(F,q)可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比B．由公式φ＝eq\f(Ep,q)可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)φ與q成反比C．由Uab＝Ed可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也一定越大D．公式C＝eq\f(Q,U)，電容器的電容大小C與電容器兩極板間電勢(shì)差U無關(guān)解析：公式U＝Ed中的d是a、b兩點(diǎn)間的沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離．答案：D2．關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)和電勢(shì)能的說法中正確的是()A．在電場(chǎng)中，電勢(shì)高的地方，電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能就大B．在電場(chǎng)中，電勢(shì)高的地方，放在該點(diǎn)的電荷的電荷量越大，它所具有的電勢(shì)能也越大C．在電場(chǎng)中電勢(shì)高的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度一定大D．在負(fù)的點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)中的任何一點(diǎn)上，正電荷所具有的電勢(shì)能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能解析：電勢(shì)能由電荷和電場(chǎng)中的電勢(shì)共同決定，它們均有正、負(fù)，而且正大于負(fù)，故A、B均錯(cuò)誤．電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)沒有必然聯(lián)系，故C錯(cuò)誤．負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中無限遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)，正電荷的電勢(shì)能為負(fù)值，負(fù)電荷的電勢(shì)能為正值，故D正確．答案：D3．一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S、電容為eq\f(εrS,d)，其中εr是常量．對(duì)此電容器充電后斷開電源．當(dāng)增加兩板間距時(shí)，電容器極板間()A．電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差變大B．電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差不變C．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差不變D．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差減小解析：平行板所帶電荷量Q、兩板間電壓U，有C＝eq\f(Q,U)、C＝eq\f(εrS,d)、兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝eq\f(U,d)，可得E＝eq\f(Q,εrS).電容器充電后斷開，電容器電荷量Q不變，則E不變．根據(jù)C＝eq\f(εrS,d)可知d增大、C減小，又根據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知U變大．答案：A4．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，同一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)，有兩個(gè)帶電粒子先后由靜止從A點(diǎn)出發(fā)并通過B點(diǎn)，若兩粒子的質(zhì)量之比為2∶1，電荷量之比為4∶1，忽略它們所受重力，則它們由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間之比為()A．1∶eq\r(2) \r(2)∶1C．1∶2 D．2∶1解析：帶電粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則位移為：x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)t2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t＝eq\r(\f(2mx,qE))，則有：eq\f(t1,t2)＝eq\f(\r(\f(2m1x,q1E)),\r(\f(2m2x,q2E)))＝eq\r(\f(q2m1,q1m2))＝eq\r(\f(1,4)×\f(2,1))＝eq\f(1,\r(2))；故選A.答案：A5．相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)分別固定帶等量異種電荷電荷量為Q，在AB連線中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為()A．0 B．keq\f(Q,L2)，且指向－QC．2keq\f(Q,L2)，且指向－Q D．8keq\f(Q,L2)，且指向－Q解析：點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式是E＝keq\f(Q,r2)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和．答案：D6．如圖所示是靜電除塵的示意圖．關(guān)于靜電除塵的原理，下列說法不正確的是()A．除塵器圓筒的外壁A接高壓電源的正極，中間的金屬絲B接負(fù)極B．B附近的空氣分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離為電子和正離子C．正離子向A運(yùn)動(dòng)過程中被煙氣中的煤粉俘獲，使煤粉帶正電，吸附到A上，排出的煙就清潔了D．電子向A極運(yùn)動(dòng)過程中，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到A上，排出的煙就清潔了解析：除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng)，即圓筒的外壁A接高壓電源的正極，中間的金屬絲B接負(fù)極，故A正確；空氣被強(qiáng)電場(chǎng)電離為電子和正離子，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng)，故B正確；電子向A極運(yùn)動(dòng)過程中，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到A上，排出的煙就清潔了，故C錯(cuò)誤；D正確．答案：C7．如圖，A、B、C是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，O是A、B連線的中點(diǎn)．以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標(biāo)系．在A、B、C、O四個(gè)點(diǎn)分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等．則O處電荷受到電場(chǎng)力方向?yàn)?)A．沿y軸正方向B．沿y軸負(fù)方向C．沿x軸正方向D．沿x軸負(fù)方向解析：由于A、B兩點(diǎn)到O處的距離相等，故A、B點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零，C點(diǎn)的正電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向．以上可知，O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸負(fù)方向，在根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定，在O點(diǎn)放正電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相同，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B8．如圖所示，正點(diǎn)電荷Q、2Q分別置于M、N兩點(diǎn)，O點(diǎn)為MN連線的中點(diǎn)，點(diǎn)a為MO的中點(diǎn)，點(diǎn)b為ON的中點(diǎn)，點(diǎn)c、d在M、N中垂線上，關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱．下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．O點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)C．將電子沿直線從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電子先做正功后做負(fù)功D．將電子沿直線從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功后做正功解析：同種電荷的電場(chǎng)線是排斥狀的，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，知O點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)．故B正確．設(shè)Ma＝L，aO＝r，則a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Ea＝keq\f(Q,L2)－keq\f(2Q,（2r＋L）2)，Eb＝keq\f(Q,（2r＋L）2)－keq\f(2Q,L2)，可見Ea≠Eb，故A錯(cuò)誤；電子受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反，所以將電子沿直線從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功后做正功，C錯(cuò)誤；對(duì)兩個(gè)電荷在中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行疊加，在Oc段方向斜向左上，在Od段方向斜向左下．所以電子所受的電場(chǎng)力在Oc段斜向右下，在Od段斜向右上，電場(chǎng)力跟速度的方向先是銳角后是鈍角，電場(chǎng)力對(duì)電子先做正功后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤．答案：B9．如圖所示的電路中，A、B是平行板電容器的兩金屬板．先將電鍵S閉合，等電路穩(wěn)定后將S斷開，并將B板向下平移一小段距離，保持兩板間的某點(diǎn)P與A板的距離不變．則下列說法不正確的是()A．電容器的電容變小B．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小變大C．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變D．P點(diǎn)電勢(shì)升高解析：根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)，當(dāng)B板向下平移一小段距離，間距d增大，其他條件不變，則導(dǎo)致電容變小，故A正確；根據(jù)E＝eq\f(U,d)與C＝eq\f(εrS,4πkd)相結(jié)合可得E＝eq\f(4πkQ,εrS)，由于電量不變，場(chǎng)強(qiáng)大小不變，故B錯(cuò)誤，C正確；B板接地，場(chǎng)強(qiáng)不變，所以P點(diǎn)與地間的電勢(shì)差增大，即P點(diǎn)電勢(shì)升高，故D正確．答案：B10．質(zhì)量為m的帶電小球在a點(diǎn)水平射入豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則正確的說法是()A．小球帶負(fù)電B．小球在b點(diǎn)的加速度大于在a點(diǎn)的加速度C．小球的電勢(shì)能減小D．在相等的時(shí)間間隔內(nèi)重力做的功相等解析：物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，從圖中可得小球受到的合力豎直向上，因?yàn)樾∏蚴艿街亓碗妶?chǎng)力作用，合力向上，所以電場(chǎng)力一定向上，因?yàn)殡妶?chǎng)方向豎直向上，所以小球帶正電，A錯(cuò)誤；因?yàn)槭莿驈?qiáng)電場(chǎng)，所以電場(chǎng)力恒定不變，而重力也是恒定不變，所以合力恒定不變，故加速度恒定不變，B錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C正確；因?yàn)樾∏蛟谪Q直方向上做加速運(yùn)動(dòng)，所以在相等時(shí)間內(nèi)走過的位移不同，故重力做功不同，D錯(cuò)誤．答案：C二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對(duì)得6分，少選得3分，選錯(cuò)、多選或不選得0分．)11．如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩小球，分別帶電荷量q1和q2，用同等長(zhǎng)度的絕緣線懸于同一點(diǎn)，由于靜電斥力使兩懸線與豎直方向張開相同的角度，則()A．q1不一定等于q2B．m1必等于m2\f(q1,m1)必等于eq\f(q2,m2)D．必須同時(shí)滿足q1＝q2和m1＝m2解析：依據(jù)題意對(duì)兩個(gè)帶電小球受力分析如圖，據(jù)平衡條件得：F＝m1gtanθ，F(xiàn)＝m2gtanθ，所以有m1＝m2.答案：AB12．如圖所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)．若粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用．根據(jù)此圖作出的下列判斷中錯(cuò)誤的是()A．帶電粒子帶正電B．粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向沿電場(chǎng)線向左C．粒子在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度D．a(chǎn)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度解析：由電場(chǎng)線的形狀可判定產(chǎn)生電場(chǎng)的源電荷在電場(chǎng)線左側(cè)，因做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，可知粒子在a、b點(diǎn)受力沿電場(chǎng)線向左，無論從a向b，還是從b向a，粒子在a點(diǎn)速度大于b點(diǎn)速度，由電場(chǎng)線的分布情況可得Ea>Eb.答案：AD13．如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為φa、φb和φc，φa＞φb＞φc，一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知()A．粒子從K到L的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功B．粒子從L到M的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功C．粒子從K到L的過程中，電勢(shì)能增加D．粒子從L到M的過程中，動(dòng)能減少解析：由圖可知，等勢(shì)線為一系列的同心圓，再結(jié)合電勢(shì)關(guān)系可判斷出場(chǎng)源電荷應(yīng)為一帶正電的點(diǎn)電荷，帶正電的粒子在正的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中受斥力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，粒子從K到L的過程中軌跡靠近場(chǎng)源電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，由能量守恒定律可知，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加；粒子從L到M的過程中，軌跡遠(yuǎn)離場(chǎng)源電荷，電場(chǎng)力做正功，故電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，選項(xiàng)A、C正確．答案：AC14．如圖，水平線上的O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷，圖中畫出電荷周圍對(duì)稱分布的幾條電場(chǎng)線．以水平線上的某點(diǎn)O′為圓心畫一個(gè)圓，與電場(chǎng)線分別相交于a、b、c、d、e，下列說法正確的是()A．b、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)C．b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差D．電子沿圓周由d到b，電場(chǎng)力做正功解析：由圖看出，b、e兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，而電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，所以b、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故A正確．根據(jù)順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低可知，離點(diǎn)電荷O越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，故a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)．故B正確．根據(jù)對(duì)稱性可知，b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差與e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差都等于零，故C正確．d點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，由Ep＝qφ＝－eφ，則知電子在d點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，根據(jù)功能關(guān)系可知，電子沿圓周由d到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤．答案：ABC三、非選擇題(共4小題，共46分)15．(12分)如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60°角，一個(gè)電荷量為q＝4×10－8C的正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做功為W1＝×10－7J，(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；(2)電荷從b移到c，電場(chǎng)力做的功W2;(3)a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uac.解析：(1)設(shè)ab兩點(diǎn)間距離d，W1＝qUab，①E＝eq\f(Uab,d)，②由①②兩式得：E＝eq\f(W1,qd)＝eq\f×10－7,4×10－8×5×10－2)V/m＝60V/m.(2)設(shè)bc兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向距離為d1，Ubc＝Ed1，③d1＝bc·cos60°，④W2＝qUbc，⑤由③④⑤式得W2＝qE·bc·cos60°＝4×10－8×60×12×10－2×J＝×10－7J.(3)設(shè)電荷從a移到c電場(chǎng)力做功為W，W＝W1＋W2，⑥W＝qUac，⑦由⑥⑦式得：Uac＝eq\f(W1＋W2,q)＝eq\f×10－7＋×10－7,4×10－8)V＝eq\f×10－7,4×10－8)V＝V.答案：(1)60V/m(2)×10－7J(3)V16．(10分)如圖所示．光滑豎直絕緣桿與一圓周交于B、C兩點(diǎn)，圓心固定并有電量為＋Q的點(diǎn)電荷，一質(zhì)量為m，電量為＋q的環(huán)從桿上A點(diǎn)由靜止釋放．已知AB＝BC＝h，q<Q，環(huán)沿絕緣桿滑到B點(diǎn)時(shí)的速度vB＝eq\r(gh)，求A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差及到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度．解析：環(huán)從A→B由動(dòng)能定理得：mgh－qUAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，①vB＝eq\r(gh)，②由式①②解得：UAB＝eq\f(mgh,2q).③又因B、C處在同一等勢(shì)面上，所以UAC＝UAB＝eq\f(mgh,2q)，④環(huán)從A→C由動(dòng)能定理得：mg2h－qUAC＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)，⑤由式④⑤解得：vC＝eq\r(3gh).答案：eq\f(mgh,2q)eq\r(3gh)17．(12分)如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電量為e的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：(1)電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度；(3)電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動(dòng)能和速度方向．解析：(1)由動(dòng)能定理：eU0＝eq\f(mveq\o\al(2,0),2)得v0＝eq\r(\f(2eU0,m)).(2)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)板長(zhǎng)為L(zhǎng)，L＝v0t，y＝eq\f(d,2)＝eq