2012高中物理智能优化训练第1章章末综合(人教版选修3-1).doc

(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1一个带电的金属球，当它带的电荷量增加到一定数值后(稳定)与增加前比较，其内部的场强将()A一定增强B不变C一定减弱 D可能增强也可能减弱解析：选B.处于静电平衡的导体内部场强处处为0，故B对2带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动，在等势面上做匀速圆周运动该电场可能由()A一个带正电的点电荷形成B一个带负电的点电荷形成C两个分立的带等量负电的点电荷形成D一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成解析：选A.带负电的粒子在由一个带正电的点电荷形成的电场中，可以由静电力提供向心力，围绕正电荷做匀速圆周运动，也可以沿电场线做变速直线运动，A对、B错C、D两个选项中的电场线均是曲线，粒子只受到静电力作用时不会沿电场线运动，C、D均错3如图16所示 ，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()图16AA、B两点场强相等，且都为零BA、B两点场强不相等C感应电荷产生的附加电场EAEB，C错误；当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确4(2009年高考北京理综卷)某静电场的电场线分布如图17所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为P和Q，则()图17AEPEQ，PQ BEPEQ，PQCEPQ DEPEQ，PQ；根据电场线的疏密表示电场的强弱，可以判断出EPEQ，故选A.图185(2010年连云港高二检测)A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图象如图18所示则这一电场可能是图19中的()图19解析：选A.由vt图象知，微粒做加速度变大的减速运动6(2009年高考福建卷)如图110所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()图110A带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低C带电油滴的电势能将减小D若电容器的电容减小，则极板带电量将增大解析：选B.上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为U，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A错；P点的电势大于0，且P点与下极板间的电势差减小，所以P点的油滴向下运动，电场力做负功，电势降低，B对；油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能应增加，C错；电容器的电容C，由于d增大，电容C应减小，极板带电量QCU将减小，D错7(2011年太原市高三诊断考试)带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中，沿图111中实线轨迹从a运动到b，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb(rarb)，b为运动轨迹上到Q的最近点，不计粒子的重力，则可知()图111A运动粒子带负电Bb点的场强大于a点的场强Ca到b的过程中，电场力对粒子不做功Da到b的过程中，粒子动能和电势能之和保持不变解析：选BD.由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电；由点电荷所形成电场的场强公式Ek知，EbEa；粒子从a到b的过程中，电场力对粒子做负功，动能减小，电势能增大，但总能量不变，故选B、D.8.如图112所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一个固定的质点A，在Q的上方P点用丝线悬挂着另一个质点B.A、B两质点因带同种电荷而相斥，致使悬线与竖直方向成角，由于漏电使A、B两质点的带电荷量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小将()图112A保持不变 B先变小后变大C逐渐减小 D逐渐增大解析：选A.如图所示，B球受到三个力平衡，三力构成三角形与PAB相似，对应边成比例：，故悬线拉力FT大小不变，答案是A.9(2009年高考全国卷)图113中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，则()图113AM带负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：选BD.由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误N粒子从O点运动到a点，电场力做正功M粒子从O点运动到c点电场力也做正功因为UaOUO c，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动过程中电势能减少，电场力做正功，C错误O、b两点位于同一等势线上，D正确10(2011年石北中学高二检测)带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中，它离开时偏离原方向y，偏角为，下列说法正确的是()A粒子在电场中做类平抛运动B偏角与粒子的电荷量和质量无关C粒子飞过电场的时间，决定于极板长和粒子进入电场时的初速度D粒子的偏移距离y，可用加在两极板上的电压控制解析：选ACD.粒子进入电场中时，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，即粒子在电场中做类平抛运动，故A正确；由tan可知B错误；由t可知C正确；由y ，可见y与U成正比，D正确11(2011年福建省三明高二月考)如图114所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45，则下列结论正确的是()图114A此液滴带负电B液滴的加速度等于gC合外力对液滴做的总功等于零D液滴的电势能减少解析：选ABD.带电液滴由静止沿bd方向运动，因此静电力与重力的合力必定沿bd方向，如图所示因此，液滴带负电，由F合ma可得：ag，故A、B正确；合外力做正功，C错误；静电力F电做正功，液滴的电势能减少，D正确12(2011年金溪一中高二月考)如图115所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面，一个电子垂直经过等势面D时的动能为20 eV，经过等势面C时的电势能为10 eV，到达等势面B时的速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5 cm，不计电子的重力，下列说法中正确的是()图115AC等势面的电势为10 VB匀强电场的场强为200 V/mC电子再次经过D等势面时，动能为10 eVD电子的运动是匀变速曲线运动解析：选AB.设相邻两等势面间的电势差大小为U，对电子由D到B的过程应用动能定理得：2Ue020 eV，可得U10 V，由E可得：EV/m200 V/m，B正确；由EpCC q 得：C 10 V，A正确；当电子再次经过D等势面时，电场力对电子做的总功为零，动能仍为20 eV，C错误；电场方向垂直于等势面，沿竖直方向，故电子的运动为匀变速直线运动，D错误二、计算题(本题包括4小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8分)(2011年济南市高二质检)如图116所示，在水平向右的匀强电场中的A点，有一个质量为m、带电荷量为q的油滴以速度v竖直向上运动已知当油滴经过最高点B时，速度大小也为v.求：场强E的大小及A、B两点间的电势差图116解析：根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动平均速度公式有：h，x，故hx.由动能定理得：qExmgh0，即E，再由动能定理得：qUABmgh0，mghmv2，所以UAB.答案：见解析14(10分)(2011年陕西西安一中高二月考)如图117所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E4.0102 V/m，两板相距d16 cm，板长L30 cm.一带电荷量q1.01016C、质量m1.01022 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：图117(1)粒子带何种电荷？(2)要使粒子恰能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0为多大？解析：(1)因带电粒子进入两板间后向B板偏转，故所受到的电场力竖直向下，粒子带正电(2)粒子恰好飞出电场时，偏转位移y，又y以上两式联立可得：v01.5104 m/s.答案：(1)正电(2)1.5104 m/s15(10分)如图118所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板h0.8 cm，两板间的电势差为300 V，如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？(板间距为d，取g10 m/s2)图118解析：取带电小球为研究对象，设它带电荷量为q，则带电小球受重力mg和向上的电场力qE的作用当U1300 V时，小球平衡：mgq当U260 V时，重力大于电场力，带电小球向下板做匀加速直线运动：mgqma又hat2由得：t s4.5102s.答案：4.5102s16(12分)(2011年武汉高二检测)如图119，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，它的极板长L0.1 m，两极板间距离d0.4 cm.有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒落到下板上已知微粒质量为m2106 kg，电荷量为q1108 C，电容器电容为C106 F，g 取10 m/s2，求：图119(1)为使第一个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？(2)若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上，则以上述速度射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上？解析：(1)若第一个粒子落到O点，由v01t1， gt得v012.5 m/s若落到B点，由Lv02t1，gt得v025 m/s故 2.5 m/sv05 m/s.(2)由Lv01t，得t4102 s由 at2 得a2.5 m/s2由mg qEma，E得Q6106C所以n600个答案：(1)2.5 m/sv05 m/s(2)600个