必修三电场电流测试题

高一物理周测试题一选择题（1-8单选，9-12为多选，每题4分共48分）1. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（）F _A. 根据电场强度的定义式E =一，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q成反比qB. 根据点电荷场强公式E =匡，E与Q成正比，而与r成反比r 2C. 根据电场力做功的计算式W = Uq，一个电子在1V电压下加速，电场力做功为1eVD. 根据电势差的定义式U =匕，带电量为1C的正电荷，从a点移动到b点克服电场力做功为1J，则a、ab qb两点间的电势差为1V1. C【解析】电场强度的定义式E = F，采用了比值定义法，电场强度是表示电场本身的性质的物理量，与试探 q电荷的电荷量无关，A错误；公式E =籍是点电荷场强的决定式，可知E与Q 比，而与r2成反比，B 错误；电子的电流为。，由W = Uq可知，电场对电子做功加速时W = Ue，即在1V电压下加速，电场力做功为1eV，C正确；从a点移动到b点克服电场力做功为1J，即电场力做功Wb =TJ，电荷量为q = 1C，代入U =一ab，得a、b两点间的电势差为U = -1V，故D错误.ab qab2. 如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一小粒子（带正电）以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，由此可判断出（）A. a粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大B. N点的电势低于M点的电势C. a粒子在N点的电势能比在M点的电势能大D. a粒子在M点的速率小于在N点的速率【答案】C【详解】A. 根据电场线或等势面的疏密程度可知，a粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小，故A错误；B. a粒子为氦核带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场 的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，故B错误；C. a粒子带正电，从M到N，电场力做负功，所以电势能增加，所以N点的电势能比在M点的电势能大， 故C正确；D. 从M到N，电场力做负功，速度减小，所以M点的速率大于在N点的速率，故D错误。故选C。3. 如图所示，水平放置的平行板电容器，下极板接地，一带电油滴静止于尸点。现将下极板上移到图中虚线 位置，则（）十十 + 十 十 十A. 油滴带正电B. M、N两极板间电压保持不变C. P点的电势减小D.油滴在P点的电势能减小【答案】C【详解】A. 一带电油滴静止于P点，电场力向上，则油滴带负电，故A错误； KB. 现将下极板上移到图中虚线位置，相当于减小了板间距，根据电容的决定式C = 土可知，电容C变大，4兀kd电量Q不变，依据公式C =草可知，M、N两极板间电压变小，故B错误；C. 板间场强E = U =些d S不变，而P点与下极板间距减小，根据U = Ed = p 0则有P点的电势减小，故C正确；D. 油滴在P点的电势能Eqcp，因油滴带负电，则电势能变大，故D错误。故选C。4. 如图所示，两块平行正对的金属板AB、CD水平放置，分别带有等量的异种电荷，使两板间形成匀强电 场（不考虑边缘效应）.一带电粒子以初速度匕从下极板的边缘A点与金属板成a角斜向上射入两板间，带电 粒子经过AC连线的中点P然后从下极板在边缘B点飞出电场，带电粒子所受的重力忽略不计.若该粒子仍从下极板边缘A点斜射入两板间，改变以下条件能使带电粒子恰好从上极板边缘C点沿与极板平行飞出的是()pCA. 仅适当增加a角B. 仅增大粒子初速度匕C. 将粒子初速度匕和a角适当增大D. 将粒子初速度匕适当增加，a角适当减小【答案】B【详解】带电粒子在电场中做类斜抛运动，带电粒子经过AC连线的中点p，由对称性可知，经过P点时的速度方向与 极板平行，粒子由A - P的运动可看做反方向的类平抛运动，根据平抛运动规律，位移PA与水平方向夹角。 和匕与极板间夹角a关系为tan a = 2tan 0若使粒子从上极板右边缘C点平行极板出射，粒子由A-C的运动可看做反方向的类平抛运动，位移AC与极 板夹角0不变，可知粒子入射时速度方向与极板间夹角应仍为a.可见只需保持a不变，仅增大初速度就能使 粒子沿上极板边缘平行极板飞出，故B项，ACD三项均错误。故选B。5. 真空中某电场线是直线，直线上各点电势伊与直线各点坐标x的关系如图中曲线所示，a、b、c是直线上 的三点，且有沥场。，则以下判断正确的是（）A.B.C.ba、b、c三点中b点处电场强度最大该电场可能是置于0点处的点电荷产生的D.即有U |=9 一中ab a bab9a 9cUab Ubc从a点自由释放只受电场力的带正电的粒子一定能沿abc 一直运动下去【答案】D【详解】A. 9x图线切线的斜率大小等于电场强度大小，所以E E Ebb点处电场强度最小，且Eb = 0故选项A错误;B. 点电荷空间各点电场强度E = kQr 2即与场源电荷距离越大场强越小，a、b、c三点场强表现特点，不是单一电荷形成的，故选项B错误;C.从（px图线可知故选项C错误;D. 沿电场线方向（场强）电势由高到低，l 图线切线的斜率大小等于电场强度大小，0 - a - b区域场强 方向向右逐渐减小，b - c - g区域场强方向向左，场强先增加后减小直至x无穷为0,且有四KJ所以。点自由释放的带正电的粒子，做加速度减小的加速运动到b点速度最大 （qU = 2 mv2）过b点后先做加速度增加后做加速度减小的减速运动直至x无穷远 （qU皿=0 - 2 mv2）故选项D正确。故选D。6. 如图所示，矩形的四个顶点a、b、c、d是匀强电场中的四个点，妃，电场线与矩形所在的平面 平行，已知a点电势为18V，b点电势为10V，c点电势为6V，一质子从a点以速度射入电场，与ab边的 夹角为，一段时间后质子经过ab中点e，不计质子重力，下列判断正确的是1.A. d点电势为12VB. 质子从a到b电势能增加了 8eVC .电场强度大小为D.质子从a到。所用时间为2vo6. D【解析】匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，故Uad=Ubc，可得d点电势为14V，故A错误.Uac = Ucb/Uab=8V，故质子从a到b电场力做功为W=eU=8eV，电场力做正功电势能减小，故B错误.经计算 可知，d点和e点的电势相同，故连点连线为等势线，由于ab=2bc=2L，故ade为等腰三角形，a点到直线de的距离为，由电场强度与电压的关系可得，电场强度大小为，故C错误.de连线为等势线，故质子抛 出后做类平抛运动，落到e点时，垂直于电场线方向的位移为，所需时间为 =-宫 土，故D正确.故选D.7如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和灯泡L2都不亮，用电压表测得各部分电 压是 Uab=0V，Uad=0V，Ucd=6V，由此可断定（）J点4A. L1和L2的灯丝都烧断了B. L1的灯丝烧断了C. L2的灯丝烧断了D.变阻器R断路【答案】D【解析】据题：Uab=0V, Uad=0V Ucd=6V,即变阻器R的电压等于电源两极间的电压，说明a与b连接完好， c与b连接完好，所以不可能是L1的灯丝烧断了，也不可能是L2的灯丝烧断.只可能变阻器R断路，ABC 不符合题意，D符合题意.故答案为：D8. 两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的，V1表的量程是5 V，V2表的量程是15 V，把它 们串联起来接入电路中，则（）A. 它们的示数相等，指针偏转角度也相等B. 它们的示数之比为1:3,指针偏转角度相等C. 它们的示数相等，指针偏转角度之比为1:3D. 它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:33. B【详解】电压表是由电流计与定值电阻串联改装而成的；V表的量程是5V，V2表的量程是15V，相同的两个 电流计改装，可知，V2表的内阻是V1表的内阻的3倍.把它们串联接入电路，通过的电流相等，电表指针的 偏角相同；电表两端电压之比等于内阻之比1： 3,它们的示数之比为1： 3.故B项正确，ACD错误。故选B。9. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场，场强大小为R方 向与水平面平行，在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+g的小球， 小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过B点的小球动能最大，由于发射时刻不同时，小球间无相互 作用，且匕0=30。，下列说法正确的是（）%A. 电场的方向与AB平行B. 电场的方向与AB垂直C. 小球在A点垂直电场方向发射，若恰能落到C点，则初动能为哮qERD. 小球在A点重直电场方向发射，若恰能落到C点，则初动能为F9. AD【详解】AB .由题意，小球经过B点的动能最大，所以小球在圆上B点的电势能最低，故圆上B点的电势最 低，过B点的等势面为圆上过B点的切线，电场线和等势面垂直，因此电场线沿AB方向，A正确，B错误； CD.小球在A点垂直电场方向发射，若恰能落到C点，小球只受电场力，做类平抛运动有x = 2 R sin 30 cos30 = vty = 2 R cos2 30 =竺 22 m由以上两式得1 一 1 *E = 2 mv 2 = qERC错误，D正确。故选AD。10. 如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管（正向电阻为0，反向电阻为8 ）连接， 电源负极接地.开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点。在开关S 保持接通的状态下，下列说法正确的是（ ）A. 当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动B. 当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动C. 当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变D. 当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高11. AD【详解】A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器有效阻值增大，A的电压增大，则电容器板间电压增大，场强增大，油滴所受的电场力增大所以带电油滴会向上运动，故A正确;B.当电容器的上极板向上移动时，由电容的决定式C-44兀kd知电容减小，而电容器的电压不变知Q要减小，电容器要放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电量不变，根 据推论可知电容器板间场强不变，油滴所受的电场力不变，所以带电油滴仍静止不动，故B错误;C.当电容器的下极板向下移动时，电容器所带的电量Q不变，由_4兀 kQ:E 8 S知电容器板间场强不变，由U=Ed知P与下极板间的电势差变大，P点的电势会升高，故C错误;D.当电容器的下极板向左移动时C =4兀kd电容器的电容减小，由知Q要减小，电容器要放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电量不变，那 么只能是极板间U增大，由知电容器板间场强变大，则P与下极板间的电势差变大，P点的电势升高，故D正确。故选AD。11图为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚 站在绝缘凳上，手（图中为右手）按在金属球上，并与周围其他物体保持远离。一条特殊传送带（图中未画出）给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，A. 若用左手也去摸金属球，会被电击B. 若用左手与旁边的观众握手，会被电击C. 若将右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态D. 若将右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态11. BD【解析】A.因为左右两手的电势相等，故若用左手也去摸金属球，不会有电流产生，不会被电击，选项A错误；B. 若用左手与旁边的观众握手，因为与旁边的人有电势差，故会有电流产生，通过人体会被电击，选项B正确；C. 若将右手离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然直立，选项C错误；D. 若将右手离开金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带点，头发会立刻恢复常态，选项D正确；故选BD。12. 如图，空间存在沿OM方向的匀强电场，ON与OM的夹角ZNOM= 0,某带正电粒子从OM上的P点垂 直于OM进入电场，仅在电场力作用下运动，第一次经过ON的位置记为Q点。当粒子以不同大小的初速度 进入电场，Q点的位置会不同，若Q点离O点最远距离OQ=L。下列说法正确的是（）A. Q点最远时，粒子的速度沿ON方向B. 粒子在OM方向的分运动是匀加速直线运动，垂直OM方向的分运动是匀速直线运动C粒子进入电场的初速度越大，Q点离O点越远D.根据条件可以求得OP = cos 012【答案】ABD【详解】A. 当粒子的运动轨迹与ON相切时，Q点最远，此时粒子的速度沿ON方向，故A正确；B. 粒子在OM方向受电场力，在垂直OM的方向不受力，所以粒子在OM方向的分运动是匀加速直线运动， 垂直OM方向的分运动是匀速直线运动，故B正确；C粒子进入电场的初速度越小，到达ON所用时间越长，粒子在OM方向的位移越大，Q点离O点越远，故C错误；D.根据前面分析可知，当OQ=L时，粒子运动轨迹与ON相切，如图所示，根据类平抛运动规律的推论可知 速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍，则有OS 2PSQ = QS解得PS =1 OS2所以OP =1 OS = L cos022故D正确。故选ABDo二实验13.下图中游标卡尺的读数为 cm；螺旋测微器的读数为mm。13. 1.4506.791【解析】1从主尺上读出14mm，游标是20分度的，精确度是0.05mm，恰好游标上10与主尺对齐，因此读数为 14mm +10 x 0.05mm = 14.50mm = 1.450cm2从主尺上读出6.5mm，螺旋上每个刻度为0.01mm，读出数值为29.1x 0.01mm，因此读数为6.5mm + 29.1x 0.01mm = 6.791mm14有一只灵敏电流计G，刻度盘上共有N格刻度而无具体示数，现要根据图（。）所示电路测出此表的满偏电流Ig和内阻Rg。（1）请按原理图（。），将图）中的实物电路连接完整;（2）实验中调节滑动变阻器R0和电阻箱R，使灵敏电流计刚好满偏，读出此时电压表的示数U和电阻箱的阻值 K；然后再调节滑动变阻器R0和电阻箱R，使灵敏电流计刚好半偏，且电压表的示数仍为U，读出此时电阻 箱的阻值R2。用U、R和R2表示灵敏电流计的满偏电流Ig和内阻Rg，表达式：Ig=，Rg=；（3）仅从实验设计原理上看，这种测量方法得到满偏电流的测量值与真实值相上（选填“偏大”“偏小” 或“相等）。14.【答案】（1）.图见解析/U（2） I =-（2） g R -R ；21R = R2 - 2 %（3）相等【详解】（1）连接的实物图如图(2) 当电流计满偏时有gR1 + R当电流计半偏时有1 Ug =2 R2 + R联立解得1 - R R21R = R2 2 %(3) 实验应用了等效代替法，两种情况下电路两端电压相等，则电流计内阻测量值等于真实值，故相等。15 一电阻丝电阻大概200欧姆，为准确测量该电阻丝的电阻，备有以下器材:A. 待测电阻Rx；B. 电动势3V的直流电源，其内阻可不计；C. 直流电压表V，两侧为015V，内阻为15kQ，其读数可表示为U；D. 直流电流表A，量程为01mA，内阻为r30Q，其读数可表示为I1；E. 直流电流表A2，量程为020mA，内阻为r2约为2Q，其读数可表示为12；F. 定值电阻R，阻值为2970；G. 滑动变阻器R2,其最大电阻为10Q；H. 开关和导线若干在虚线框中将电路图补充完整.:；ii 0121 i l,i1.1,1,I, i:1 T I : I If 1 I I Til I I IH| 1 I 1 - _益 /1 01020(3) 用刻度尺测得电阻丝接入电路的长度为L,用游标卡尺测其直径d时，某次游标卡尺的示数如图所示，其读数为 mm.(4) 写出金属丝电阻率的表达式为=.(用题目中所给的符号表示)兀d21 (r + R )4 L(121-11)(2)电路图如图所示(2)电路图见解析；(3) 0.95； (4) P =【详解】(1)用欧姆表粗测电阻.现将欧姆表置于X100”，经正确的操作，测量电阻时发现指针偏角过大，说 明有的档位偏大，应该换小挡，使得指针指向表盘的中央刻度附近，所以改用“x10”的档位，换档后重新欧姆 调零.(3) 游标尺主尺部分的读数为：0mm分尺上的读数为：19 x 0.05mm = 0.95mm游标尺的最终读数为：0.95mm(4) 由电路知识得；U I (R + r)R = 1121由电阻定律得：d L L4 LR = P ; = P P X S兀(d)2兀 d22联立可解得:兀 d 21 (r + R )P= 4L(I -1 )21三计算题(解答应写出必要的文字说明和重要的解题步骤，只写出最后结果的不给分。本题共46分)16在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d，当平行板电容器的电压 为U0时，油滴保持静止状态，如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加时，油滴开始向上运动；经 时间&后，电容器突然放电使其电压减少%，又经过时间&，油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.求:（1）带电油滴所带电荷量与质量之比；（2）第一个&与第二个&时间内油滴运动的加速度大小之比;（3）凹与*之比.带电油滴IIdg13.【答案】(1) ； (2) 1 : 3； (3) 1 ： 4%【详解】（1）油滴静止时，根据平衡条件有:q dg 解得：mU 0（2）设第一个内油滴的位移为，加速度为aj，第二个内油滴的位移为了2，加速度为a2，则1 X = a At212 11 X = v At 一一 a At2212 2根据题意有:v = a At联立解得：a1：户1：3?（3）油滴向上加速运动时，根据牛顿第二定律有：qU0 *匕 -mg = mad1即:AU qd = a1 油滴向上减速运动时，根据牛顿第二定律有:mg - qU 0 +AUi AU 2 = ma d2即:AU -AUq21联立则有:解得:17如图所示，一足够长的斜面倾斜角度为45,现有一个质量为0.4 kg，带电荷量q=+1.0x10-5C的小球以初速 度=5 m/s从斜面上A点竖直向上抛出。已知斜面所在的整个空间存在足够大的水平向右的匀强电场，电场 强度为E=3x105N/C，重力加速度g=10m/s2。试求：(1 )小球在空中运动过程中速度的最小值vmin；(2 )小球相对A点所在水平面上升的最大高度H和小球再次落到与A点在同一水平面的B点(图上未标出)时， 小球距离A点的距离L ；AB(3) 小球再次落到与A点在同一水平面的B点时，速度方向与水平向右电场方向夹角的正切值。(4) 小球在空中运动过程中距离斜面最远的距离d。【答案】3m/s (2)1.25m 3.75m (3) ；(4)m【解析】(1)将速度沿着合力方向与垂直合力方向进行分解，当沿着合力方向速度为零时，合速度最小。电场力qE=3N，方向水平向右；重力mg=4N，方向竖直向下。所以合力F合=5N，方向与水平方向成53角。所以 合最小速度 vmin=v0cos53=3m/so(2)小球在水平方向做匀加速直线运动，在竖直方向做竖直上抛运动。小球相对A点所在水平面上升的最大高度H=t=1.25m。小球再次落到与A点在同一水平面的B点所用时间t=二=1s，所以LAB=：=t2=3.75m。(3) 小球再次落到与A点在同一水平面的B点时竖直方向速度v2=v0=5m/s，方向竖直向下；水平方向速度 七三3=7.5m/s。所以合速度与水平方向夹角的正切值为7=：。(4) 将小球的初速度和加速度沿着斜面与垂直于斜面分解。勺=%cos45=丁，七o=%sin45k。因为合力与水平方向成53角，所以合力与斜面间的夹角为(53-45)，加速度沿斜面方向的分量 a L ; 二m/s2，加速度垂直于斜面方向的分量 a L 二=m/s2。xy当垂直于斜面方向速度为零时，小球离斜面最远，最远距离d=2=fm。Z LiL-ii m18