高中物理 综合评估检测卷（一）静电场 新人教版选修3-1

综合评估检测卷(一)静电场一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分每小题至少一个答案正确)1.图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是()A两点的场强等大、反向BP点电场更强C两点电势一样高DQ点的电势较低答案：C2如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度()A一定增大B一定减小C一定不变 D可能不变解析：极板带的电荷量Q不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大由U可知两极板间电压U一定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确答案：B3.如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示a、b两点的场强大小，则()Aa、b两点场强方向相同B电场线从a指向b，所以EaEbC电场线是直线，所以EaEbD不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb大小不能确定解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有EaEb；若此电场线为负点电荷电场中的，则有EaEb；若此电场线是匀强电场中的，则有EaEb；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则Ea和Eb的关系不能确定故正确选项为A、D.答案：AD4.如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则()AW1W212BW1W212CW1W212解析：由WUq可知W1W2.由WcdUcdq，Wcd0，q0，可知Ucd0.故123，D正确答案：D5.右图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，静电力做的功为1.5 J下列说法正确的是()A粒子带负电B粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC粒子在A点的动能比在B点少0.5 JD粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J解析：本题考查电荷在电场中的运动，从粒子运动的轨迹判断粒子带正电，A项错误；因为静电力做正功，电势能减小，所以B项错误；根据动能定理得WWGEk0.5 J，B点的动能小于A点的动能，C项错误；静电力做正功，机械能增加，所以A点的机械能比B点的机械能要小1.5 J，D项正确答案：D6.如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()AU1U218BU1U214CU1U212 DU1U211解析：由yat2得U，所以U，可知A项正确答案：A7.右图是某电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离均为2 cm，A和P点间的距离为1.5 cm，则该电场的场强E和P点的电势P分别为()A500 V/m，2.5 VB.V/m，2.5 VC500 V/m,2.5 VD. V/m,2.5 V解析：由E得E V/m V/m，UBPEPBsin 600.5102 V2.5 V，由于B0，则PUBP2.5 V，故B正确答案：B8.如图所示，在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60角关于a、b两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是()AEa3Eb，abBEa，abCEa2Eb，ab DEa，ab解析：通过作图找出点电荷Q的位置，并设a、b间距为2l，则a、b两点距点电荷的距离分别为l和l，如图所示；根据点电荷周围的场强公式Ek，及ral和rbl，可知EaEb13，即Eb3Ea；根据电场线的方向可知场源电荷是负电荷，又因为越靠近场源负电荷电势越低，所以ab；综上可知，选项B正确答案：B9.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示接通开关S，电源即给电容器充电，则()A保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大C断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大解析：答案：BC10.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点不计重力，下列表述正确的是()A粒子在M点的速率最大B粒子所受电场力沿电场方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加解析：粒子接近M点过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，A、B错误；粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确；因为动能先减少后增加，所以电势能先增加后减少，D错误答案：C11.一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中实线所示图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是()Aa点的电势比b点低B电子在a点的加速度方向向右C电子从a点到b点动能减小D电子从a点到b点电势能减小解析：由于等势面是均匀平行直线，电场为匀强电场，又由于电子的运动轨迹向右弯曲，电场线一定与等势面垂直，故电场力方向竖直向下，而电子带负电，所以电场线方向一定是竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点电势比b点高，选项A错误；由于电子所受电场力向下，加速度方向向下，选项B错误；由于位移方向向右上方，电场力竖直向下，夹角大于90，所以电场力做负功，电势能增加，动能减少，故选项C对、D错答案：C12.如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 V、4 V和1.5 V一质子(H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断，其中正确的是()A质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 eVB质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5 eVC质子经过等势面c时的速率为2.25vD质子经过等势面c时的速率为1.5v解析：质子由高等势面向低等势面运动，电势能减少，动能增加，A、B都错；质子从等势面a到等势面b，由动能定理得mv22 eV，质子从等势面a到等势面c，由动能定理得mv4.5 eV，解得vc1.5v，故正确答案为D.答案：D二、计算题(本大题共4小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(8分)匀强电场的场强为40 N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2109 kg、带电荷量为2109 C的微粒从A点移到B点，静电力做了1.5107 J的正功求：(1)A、B两点间的电势差UAB；(2)A、B两点间的距离；(3)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10 m/s，在只有静电力作用的情况下，求经过B点的速度解析：(1)WABUABqUAB V75 V(2)由题意知：场强方向由BA，故UBAEd得d m1.875 m(3)由动能定理有WABmvmvA2解得vB5m/s，方向与电场线同向答案：(1)75 V(2)1.875 m(3)5 m/s，方向与电场线同向14(10分)如图所示，M、N为水平放置的互相平行的两块大金属板，间距d35 cm，两板间电压U3.5104 V现有一质量m7.0106 kg、电荷量q6.01010 C的带负电的油滴，由下板N正下方距N为h15 cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，则油滴上抛的初速度v0为多大？(g取10 m/s2)解析：(1)设N板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做负功，全过程由动能定理得mg(dh)qU0mv代入数据解得v04 m/s(2)设M板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做正功，由动能定理得mg(dh)qU0mv代入数据解得v02 m/s答案：4 m/s或2 m/s15(10分)如图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB与电场线平行，BCDF是与AB相切、半径为R的圆形轨道今有质量为m、带电荷量为q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零，则A点与圆轨道的最低点B间的电势差为多大？解析：小球从A到D的过程中有两个力做功，即重力和电场力做功，由动能定理得mv2qUADmg2R小球在D点时重力提供向心力，由牛顿第二定律得mgm联立解得UAD由于B、D两点在同一等势面上，则UABUAD答案：16(12分)一束电子流在经U5 000 V的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d1.0 cm，板长l5.0 cm，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？解析：设极板间电压为U时，电子能飞离平行板间的偏转电场加速过程中，由动能定理得eUmv进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动，有lv0t在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度a偏转距离yat2能飞出的条件为y解式得U V400 V答案：400 V