1、章末检测试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共14小题,每小题4分,共56分.19题为单选题,1014题为多选题,全部选对得4分,有选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(2018山东济宁市高一下期末)关于电场强度的定义式E,下面说法中正确的是()A.q越大则E越小B.q为试探电荷的电荷量C.q为场源电荷的电荷量D.E的方向与试探电荷的受力方向相同答案B2.(2018山东日照市高一下期末)近代物理学的理论和实验证实并发展了法拉第关于场的观点,电场已经被证明是客观存在的.下列关于电场的说法,正确的是()A.电场线与等势面处处相互垂直B.同一等势面上各点电场强度相同C.电场
2、强度越小的地方,电势越低D.电场中电势降落的方向就是电场强度的方向答案A3.两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为17,相距为r.两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是()A.37 B.47C.97 D.167答案C解析接触前,两小球之间的库仑力为Fk7k,接触后两者所带电荷量均为q3q,两小球之间的库仑力为Fk9k,故FF97,C正确.4.(2018山东德州市高一下期末)如图1所示,M、N为两个固定的等量同种正电荷,在其连线的中垂线上的P点释放一个带负电粒子,仅在电场力作用下由静止开始运动,下列说法中正确的是()图1A.粒子将一直沿中垂
3、线PO做单方向直线运动B.从P到O的过程中,加速度可能先变大再变小,速度越来越大C.整个运动过程中,粒子在O点时,加速度最大D.整个运动过程中,粒子的电势能一直增加答案B5.(2018山东东营市高一下期末)如图2所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷.已知b点处的场强为0,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()图2A.k B.kC.k D.k答案B6.如图3所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路,开关S闭合.在下列四个
4、过程中,灵敏电流计中有方向由a到b电流的是()图3A.在平行板电容器中插入电介质B.减小平行板电容器两极板间的距离C.减小平行板电容器两极板的正对面积D.增大平行板电容器两极板的正对面积答案C解析电容器保持和电源连接,电压U一定,在平行板电容器中插入电介质,由C知电容增大,由C知带电荷量增加,电容器充电,电路中有b到a方向的电流通过灵敏电流计,故A错误.减小平行板电容器两极板间的距离,由C知电容增大,由C知带电荷量增加,电容器充电,电路中有b到a方向的电流通过灵敏电流计,故B错误.减小平行板电容器两极板的正对面积,由C知电容减小,由C知带电荷量减小,电容器放电,电路中有a到b方向的电流通过灵敏
5、电流计,故C正确.同理D错误.7.如图4所示,一圆心为O、半径为R的圆中有两条互相垂直的直径AC和BD,电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,Q与O点的连线和OC间夹角为60.两个点电荷的连线与AC的交点为P,取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是()图4A.P点的场强为0,电势也为0B.A点电势低于C点电势C.点电荷q从A到C的过程中电势能先减小后增大D.点电荷q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能答案D解析Q在P点产生的场强方向向右,Q在P点产生的场强方向也向右,根据叠加原理可知P点的场强不为0,故A错误.AC连线是等量异种点电荷电场中一条等势线,故A、C两点的
6、电势相等,点电荷q从A到C的过程中电势能不变,故B、C错误.根据顺着电场线方向电势降低,结合电场线的分布情况可知,B点的电势高于D点电势,由电势能公式Epq分析可知:点电荷q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能,故D正确.8.如图5所示为研究影响平行板电容器电容决定因素的实验装置,使电容器两极板上带有等量异种电荷,并在电容器间用绝缘丝线悬挂一带电铝球,下列说法正确的是()图5A.只将电容器b板向左平移,静电计指针的张角与丝线偏角均变小B.只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角与丝线偏角均变大C.只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角与丝线偏角均变大D.只增加极板带电荷量,静电计指针的
7、张角与丝线偏角均变大,表明电容增大答案B9.在匀强电场中建立一直角坐标系,如图6所示.从坐标原点沿y轴前进0.2 m到A点,电势降低了10 V,从坐标原点沿x轴前进0.2 m到B点,电势升高了10 V,则匀强电场的场强大小和方向为()图6A.50 V/m,方向BAB.50 V/m,方向ABC.100 V/m,方向BAD.100 V/m,方向垂直AB斜向下答案C解析连接AB,由题意可知,AB中点C点电势应与坐标原点O相等,连线OC即为等势线,与等势线OC垂直的方向为电场的方向,沿电场线方向电势降低,故电场方向由BA,其大小E V/m100 V/m,选项C正确.10.如图7所示,在x轴上关于原点O
8、对称的两点固定放置等量异种点电荷Q和Q,x轴上的P点位于Q的右侧.下列判断正确的是()图7A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷q从P点移至O点,电势能增大D.若将一试探电荷q从P点移至O点,电势能减小答案AC11.如图8所示,一个电场的电场线分布关于y轴对称,等腰直角三角形OPQ处于电场中,A为OQ中点,则下列说法中正确的是()图8A.Q点的电势比A点的电势低B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C.OA两点间的电势差大于AQ两点间的电势差D.在O点静止释放一个带正电粒子(不计重力),该粒子将沿y轴正方向做匀变速直线运动答案AC解析
9、因为沿着电场线的方向电势降低,所以Q点的电势低于A点的电势,选项A正确;将负电荷由O点移到P点,电场力做负功,选项B错误;由于OA之间的电场强度大于AQ之间的电场强度,而OAAQ,故OA两点间的电势差大于AQ两点间的电势差,选项C正确;沿y轴正方向,电场线越来越疏,电场强度越来越小,故在O点静止释放的带正电粒子将沿y轴正方向做加速度越来越小的加速运动,选项D错误.12.如图9所示,电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两极板间的加速电场后飞出,不计重力及空气阻力的作用,则()图9A.它们通过加速电场所需的时间相等B.它们通过加速电场过程中动能的增量相等C.它们通过加速电场过程中
10、速度的增量相等D.它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等答案BD解析由于电荷量和质量相等,因此产生的加速度相等,初速度越大的带电粒子经过电场所需的时间越短,A错误;加速时间越短,则速度的变化量越小,C错误;由于电场力做功与初速度及时间无关,因此电场力对各带电粒子做功相等,则它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等,动能的增加量也相等,B、D正确.13.如图10所示,匀强电场中有一平行四边形abcd,且平行四边形所在平面与场强方向平行.其中a10 V,c6 V,d8 V,则下列说法正确的是()图10A.b点电势b4 VB.b点电势b8 VC.场强平行于ad方向D.场强垂直于bd向下答案BD1
11、4.如图11甲所示,两平行金属板在真空中竖直放置,左极板接地,中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图乙所示.电子原来静止在左极板小孔处.不计重力作用,下列说法中正确的是()图11A.从t0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上B.从t0时刻释放电子,电子可能在两板间做往复运动C.从t时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上D.从t时刻释放电子,电子必将打到左极板上答案AC解析从t0时刻释放电子,如果两板间距离足够大,电子将向右先匀加速,接着匀减速,速度减小到零后,又开始向右匀加速,接着匀减速直到打在右极板上,电子不可能向左运动;如果两板间距离不够大,电子也始终向右
12、运动,直到打到右极板上.从t时刻释放电子,如果两板间距离足够大,电子将向右先匀加速,接着匀减速,速度减小到零后,改为向左再匀加速,接着匀减速,即在两板间做往复运动;如果两板间距离不够大,则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上.从t时刻释放电子,如果两板间距离不够大,电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上;如果第一次向右运动没有打在右极板上,那就一定会在向左运动过程中打在左极板上.选A、C.二、计算题(本题共4小题,共44分)15.(8分)(2018山东聊城市高一下期末)如图12所示,两平行金属板A、B间有一匀强电场,C、D为电场中的两点,且CD4 cm,其连线的延长线与金属板A成
13、30角.已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为4.81017 J,元电荷e1.61019 C.求:图12(1)C、D两点间的电势差UCD、匀强电场的场强大小E;(2)若选取A板的电势A0,C点距A板1 cm,电子在D点的电势能为多少?答案(1)300 V1.5104 V/m(2)7.21017 J解析(1)电子从C点移到D点UCD V300 VE V/m1.5104 V/m(2)UADEd1.51043102 V450 V由UADAD和A0得D450 V电子在D点的电势能为EpqD1.61019(450) J7.21017 J.16.(10分)如图13所示,带负电的小球静止在水平放置的平行
14、板电容器两极板间,距下极板0.8 cm,两极板间的电势差为300 V.如果两极板间电势差减小到60 V,则带电小球运动到极板上需多长时间?(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)图13答案4.5102 s解析取带电小球为研究对象,设它带的电荷量为q,则带电小球受重力mg和电场力qE的作用.当U1300 V时,小球受力平衡:mgq当U260 V时,带电小球向下极板做匀加速直线运动:由Fma知:mgqma又hat2由得:t s4.5102 s.17.(12分)如图14所示,人体的细胞膜内外存在电势差(膜电位差)约U35 mV(1 mV103 V),细胞膜厚度约d7.0109 m.细胞膜有选择的
15、让钾或钠离子通过,以保持细胞内、外的电势差和渗透压.当一个一价的钠离子(电荷量q1.61019 C,质量约为m4.01026 kg),从图中的A由静止开始运动到B(A、B为膜内、外上的两点),细胞膜内的电场看做匀强电场,且电势关系为AB,求:图14(1)它受到的电场力多大?(2)它到达B时的速度大小;(3)一价钠离子的电势能是增加还是减少?改变量大小是多少?答案(1)8.01013 N(2)200 m/s(3)电势能减少5.61021 J解析(1)膜内电场的电场强度为E钠离子所受电场力为FqEq1.61019 N8.01013 N(2)钠离子从A到B的过程,由动能定理得qUmv2所以v m/s
16、200 m/s(3)由于电场力对钠离子做正功,故其电势能减少.EpqU1.6101935103 J5.61021 J.18.(14分)如图15所示,带电荷量为Q的正电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC的中点.现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为,静电力常量为k,求:图15(1)小球运动到B点时的加速度;(2)B和A两点间的电势差(用k、Q和L表示).答案(1),方向沿斜面向上(2)解析(1)由题意知,带电小球带正电,设带电小球的电荷量为q.带电小球在A点时由牛顿第二定律得:mgsin 30kmaA带电小球在B点时由牛顿第二定律得:kmgsin 30maB取立式解得:aB,方向沿斜面向上.(2)由A点到B点对小球运用动能定理得mgsin 30qUBA0联立式解得UBA.