2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場 單元評估 新人教版

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1、第六章 (本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！) 一、選擇題 1．(2009年寧波模擬)如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動膜片與固定電極構(gòu)成了一個電容器，當(dāng)振動膜片在聲壓的作用下振動時，兩個電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號就變成了電信號，則當(dāng)振動膜片向右振動時 (　　) A．電容器電容值增大 B．電容器帶電荷量減小 C．電容器兩極板間的場強增大 D．電阻R上電流方向自左向右 【解析】　振動膜片向右振動時，相當(dāng)于兩極板間距減小，由C＝知C變大，A對；又由C＝，因電容式話筒始終與電源連接，U不變，故Q變大，B錯；由

2、E＝知，d減小，E變大，C對；當(dāng)電容器電荷量變大時，由電源正負極知，電流方向自右向左流過電阻R，D錯，故選A、C. 【答案】　AC 2．如圖所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細線懸掛起來的兩個相同的帶電介質(zhì)小球a、b，左邊放一個帶正電的固定球＋Q時，兩懸球都保持豎直方向．下面說法中正確的是 (　　) A．a(chǎn)球帶正電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大 B．a(chǎn)球帶負電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較小 C．a(chǎn)球帶負電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大 D．a(chǎn)球帶正電，b球帶負電，并且a球帶電荷量較小 【解析】　要使ab平衡，必須有a帶負電，b帶正電，且a球帶電較少，故應(yīng)選B.

3、 【答案】　B 3．AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電荷量分別為＋q和－q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖所示．要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當(dāng)?shù)狞c電荷Q，則該點電荷Q (　　) A．應(yīng)放在A點，Q＝2q　　　 B．應(yīng)放在B點，Q＝－2q C．應(yīng)放在C點，Q＝－q D．應(yīng)放在D點，Q＝－q 【解析】　由平行四邊形定則得出＋q和－q在O點產(chǎn)生的合場強水平向右，大小等于其中一個點電荷在O點產(chǎn)生的場強的大?。箞A心處的電場強度為零，則應(yīng)在C點放一個電荷量Q＝－q的點電荷，故C選項正確． 【答案】　C 4．(200

4、9年安徽卷)在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形abcd，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示．若將一個帶負電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復(fù)運動．粒子從b點運動到d點的過程中 (　　) A．先做勻加速運動，后做勻減速運動 B．先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢 C．電勢能與機械能之和先增大，后減小 D．電勢能先減小，后增大 【解析】　粒子在從b點到d點的過程中雖然是先加速后減速，但不是勻變速，故A錯；由等量同種電荷的電場線可知，從b點到d點電勢先升高后降低，故B不對；此過程中，粒子只受電場力作用，故其機械能和電勢能之和是不變的，故C錯；粒

5、子在從b點到d點的過程中，電場力先做正功再做負功，電勢能先減少，后增加，故選D. 【答案】　D 5．某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為φP和φQ，則 (　　) A．EP＞EQ，φP＞φQ　　　　 B．EP＞EQ，φP＜φQ C．EP＜EQ，φP＞φQ D．EP＜EQ，φP＜φQ 【解析】　P點處電場線分布的密集些，Q處電場線分布稀疏些，則EP＞EQ.圖中，電場線的方向是由P指向Q，根據(jù)順著電場線的方向，電勢依次降落，有P點電勢大于Q點電勢． 【答案】　A 6．如圖所示，光滑絕緣細桿AB，水平放置于被固定的帶負電荷

6、的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點電荷．a(chǎn)、b是水平細桿上的兩點，且在以帶負電小球為圓心的同一豎直圓周上．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小圓環(huán)(可視為質(zhì)點)套在細桿上，由a點靜止釋放，在小圓環(huán)由a點運動到b點的過程中，下列說法中正確的是 (　　) A．小圓環(huán)所受庫侖力的大小先增大后減小 B．小圓環(huán)的加速度先增大后減小 C．小圓環(huán)的動能先增加后減少 D．小圓環(huán)與負電荷組成的系統(tǒng)電勢能先增加后減少 【解析】　庫侖力的大小先增大后減??；加速度先減小后增大；由動能定理，電場力先做正功后做負功，因而動能先增加后減少，電勢能先減少后增加． 【答案】　AC 7．如圖所示，a、

7、b、c為電場中同一電場線上的三點，且b為ac的中點，a、c電勢分別為φa＝8 V，φc＝6 V．下列敘述正確的是 (　　) A．電場中b點的電勢一定是7 V B．a(chǎn)點的場強Ea一定大于c點的場強Ec C．一正電荷從b點運動到c點，電勢能一定減少 D．一正電荷運動到b點時，受到的電場力方向一定由b指向a 【解析】　由于題圖中只給出了一條電場線，不能說明是否為勻強電場，只能說b點的電勢在8 V和6 V之間，無法判斷b點的電勢具體為多大，不能判斷出a、c兩點電場強度的大小，A、B錯誤；由a點電勢大于c點電勢可知電場線方向從a指向c，一正電荷從b點運動到c點，電場力做正功，電勢能一定減

8、小，C正確；一正電荷運動到b點時，受到的電場力方向一定由b指向c，D錯誤． 【答案】　C 8．如圖所示，質(zhì)子、氘核和α粒子都沿平行板電容器兩板中線OO′方向垂直于電場線射入板間的勻強電場，且都能射出電場，射出后都打在同一個熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點．若微粒打到熒光屏的先后不能分辨，則下列說法中正確的是 (　　) A．若它們射入電場時的速度相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)3個亮點 B．若它們射入電場時的動量相等，在熒光屏上將出現(xiàn)2個亮點 C．若它們射入電場時的動能相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點 D．若它們是由同一個電場從靜止加速后射入偏轉(zhuǎn)電場的，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點 【解析

9、】　粒子打在熒光屏上的位置取決于它的側(cè)移量，側(cè)移量相同，打在熒光屏上的位置相同，而側(cè)移量y＝，所以粒子速度相同時，屏上將出現(xiàn)2個亮點，粒子動量相同時，屏上將出現(xiàn)3個亮點；動能相同時，屏上將出現(xiàn)2個亮點；而經(jīng)過同一電場從靜止加速后，再進入偏轉(zhuǎn)電場，出電場時所有粒子側(cè)移量相同，屏上將出現(xiàn)1個亮點，故選D. 【答案】　D 9．一個半徑為R的絕緣光滑的圓環(huán)豎直放置在方向水平向右的、場強為E的勻強電場中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可以沿環(huán)無摩擦滑動，已知小球自a點由靜止釋放，沿abc運動到d點時的速度恰好為零，由此可知 (　　)

10、 A．小球在a點的加速度與在d點的加速度大小相等 B．小球在b點的機械能最大，在d點的機械能最小 C．小球在b點的機械能最小，在d點的機械能最大 D．小球在b點與在c點的速度大小相等 【答案】　AD 10．豎直放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進入板間電場，恰好從極板B邊緣射出電場，如圖所示，不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，下列說法正確的是 (　　) A．兩電荷的電荷量可能相等 B．兩電荷在電場中運動的時間相等 C．兩電荷在電場中運動的加速度相等 D．兩電荷離開電場時的動能相等 【解析】　帶電

11、粒子在電場中的類平拋運動可分解為沿電場方向的勻加速運動與垂直電場方向的勻速運動兩個分運動，所以兩電荷在電場中的運動時間相等；B對；又因為d＝at2，a＝，因為偏轉(zhuǎn)量d不同，故a一定不同，C錯．由a＝，因不知m的關(guān)系，q可能相等，也可能不相等，故A正確；當(dāng)q相等時，電荷從進入到離開，電場力做的功不同，由動能定理可知，兩電荷離開電場時的動能不相等，故正確答案為A、B. 【答案】　AB 二、非選擇題 11．如圖所示，一平行板電容器水平放置，板間距離為d，上極板開有一小孔，質(zhì)量均為m，帶電荷量均為＋q的兩個帶電小球(視為質(zhì)點)，其間用長為L的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)，已知d＝2L，今使下端小球

12、恰好位于小孔中，由靜止釋放，讓兩球豎直下落．當(dāng)下端的小球到達下極板時，速度剛好為零．試求： (1)兩極板間勻強電場的電場強度； (2)球運動中的最大速度． 【解析】　(1)兩球由靜止開始下落到下端的小球到達下極板的過程中，由動能定理得： 2mgd－Eqd－Eq(d－L)＝0， 則有E＝4mg/3q. (2)兩球由靜止開始下落至上端小球恰進入小孔時小球達到最大速度， 此過程利用動能定理得：2mgL－EqL＝， 則有v＝. 【答案】　(1)　(2) 12．如圖所示，空間有一勻強電場，場強大小一定，第1秒內(nèi)場強方向如圖所示，θ＝37°，1 s后場強方向豎直向上，一帶電質(zhì)點以某

13、一水平初速度從A點放出后恰沿x軸運動，1 s末到達坐標(biāo)原點，若＝4.75 m，求第2秒末該質(zhì)點所處的位置坐標(biāo)．(g取10 m/s2) 【解析】　前1 s內(nèi)質(zhì)點沿方向做勻減速直線運動． qEsin 37°＝ma qEcos 37°＝mg a＝gtan 37°＝10×＝7.5 m/s2 ＝v0t－at2，將＝4.75 m，t＝1 s，代入得 v0＝8.5 m/s vt＝v0－at＝8.5－7.5×1＝1 m/s 后1 s受力分析，在y方向qE－mg＝ma2 解得a2＝－g＝－g＝－g＝－10＝2.5 m/s y＝a2t′2＝×2.5×12＝1.25 m x＝vtt′＝1×

14、1＝1 m 則坐標(biāo)為(1,1.25)． 【答案】　(1,1.25) 13．如圖所示，水平放置的平行金屬板的N板接地，M板電勢為＋U，兩板間距離為d，d比兩板的長度小很多，在兩板之間有一長為2l的絕緣輕桿，可繞桿的水平固定軸O在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，O為桿的中點，桿的兩端分別連著小球A和B，它們的質(zhì)量分別為2m和m，它們的帶電荷量分別為＋q和－q，當(dāng)桿由圖示水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)過90°到豎直位置時，已知重力加速度為g，求： (1)兩球的電勢能的變化； (2)兩球的總動能； (3)桿對A球的作用力． 【解析】　(1)電場中的場強為：E＝ 電場力對兩球做的功為：WE＝2qEl＝

15、 電勢能的減少量為：|ΔE|＝. (2)重力對兩球做的功為：WG＝mgl 由動能定理，有：WG＋WE＝Ek－0 解得：Ek＝mgl＋. (3)根據(jù)(2)問，有：·2mv2＋mv2＝mgl＋ A球在最低點，由牛頓第二定律，有： F－2mg－＝2m 解得：F＝＋. 【答案】　(1)　(2)mgL＋　(3)＋ 14．如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d＝0.5 m，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1×10－2 kg、電荷量q＝4×10－5 C的帶電小球從兩極板上方A點以v0＝4 m/s的初速度水平拋出，A點距離兩板上端的高度h＝0.2 m，之后小球恰好從靠近M板上

16、端處進入兩板間，沿直線運動碰到N板上的B點，不計空氣阻力，取g＝10 m/s2.設(shè)勻強電場只存在于M、N之間．求： (1)兩極板間的電勢差； (2)小球由A到B所用總時間； (3)小球到達B點時的動能． 【解析】　(1)設(shè)小球剛剛進入電場時，豎直方向的速度為vy， 則vy＝＝2 m/s 設(shè)小球在電場中做直線運動時，運動方向與水平方向夾角為θ， 則tan θ＝＝＝ 所以E＝ U＝Ed＝＝ V＝2.5×103 V. (2)小球平拋運動過程的時間為t1， 則gt＝h 所以t1＝＝0.2 s 進入電場后，在水平方向上，a＝＝＝2g d＝v0t2＋at 所以t2＝0.1 s t＝t1＋t2＝0.3 s (或設(shè)B點到極板上端的距離為L， 則L＝d·tan θ 在豎直方向上：h＋L＝gt2 所以t＝0.3 s)． (3)小球到達B點時的水平速度v1＝v0＋at2＝6 m/s 豎直分速度v2＝vy＋gt2＝3 m/s 所以EkB＝mv＝m(v＋v)＝0.225 J 或從A到B由動能定理知： mg(h＋L)＋qE·d＝mv－mv 所以mv＝0.225 J. 【答案】　(1)2.5×103 V　(2)0.3 s　(3)0.225 J