1、单元评估检测(七)(时间:40分钟分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,16为单选题,710为多选题)1某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示下列说法正确的是()Aa点的电势高于b点的电势B若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功Cc点的电场强度与d点的电场强度大小无法比较D若将一正试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线由d到c解析:选B.过a、b两点做等势面,可得a点的电势比b点的电势低,将正电荷从低电势移到高电势,电场力做负功,故A错误,B正确;电场线的疏密程度可表示电场强度,c点的电场线稀疏,d点的电场线较密,所以d点的电场强度大于c点的电场强度,C
2、错误;将一正试探电荷从d点由静止释放,试探电荷在电场力作用下做变加速运动,开始速度方向沿电场线方向,但电场线方向改变时,运动轨迹不沿电场线方向,D错误2.(2019温州中学模拟)如图,静电喷涂时,被喷工件接正极,喷枪口接负极,它们之间形成高压电场涂料微粒从喷枪口喷出后,只在静电力作用下向工件运动,最后吸附在工件表面,图中虚线为涂料微粒的运动轨迹下列说法正确的是()A涂料微粒一定带正电B图中虚线可视为高压电场的部分电场线C微粒做加速度先减小后增大的曲线运动D喷射出的微粒动能不断转化为电势能解析:选C.因工件接电源的正极,可知涂料微粒一定带负电,选项A错误;因虚线为涂料微粒的运动轨迹,可知不能视为
3、高压电场的部分电场线,选项B错误;从喷枪口到工件的电场强度先减弱后增强,可知微粒的加速度先减小后增大,因电场线是曲线,故微粒做曲线运动,选项C正确;因电场力对微粒做正功,故微粒的电势能逐渐减小转化为动能,选项D错误3.(2019重庆八中适应性考试)直角坐标系xOy中,A、B两点位于x轴上,坐标如图所示,C、D位于y轴上C、D两点各固定一等量正点电荷,另一电荷量为Q的负点电荷置于O点时,B点处的电场强度恰好为零若将该负点电荷移到A点,则B点处场强的大小和方向分别为(静电力常量为k)()A.,沿x轴正方向B.,沿x轴负方向C.,沿x轴负方向 D.,沿x轴正方向解析:选D.B点处的电场强度恰好为零,
4、说明负电荷在B点产生的场强与正电荷在B点产生的场强大小相等,方向相反,根据点电荷的场强公式可得,负电荷在B点的场强的大小为,两正电荷在B点的合场强的大小也为,方向沿x轴正方向,当负电荷移到A点时,负电荷与B点的距离为2l,负电荷在B点产生的场强的大小为,方向沿x轴负方向,所以B点处合场强的大小为,方向沿x轴正方向,所以A、B、C错误,D正确4.静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图所示的折线,图中0和d为已知量一个带负电的粒子在电场中以x0为中心、沿x轴方向做周期性运动已知该粒子质量为m、电荷量为q,忽略重力规定x轴正方向为电场强度E、加速度a、速度v的正方向,下图分别表示x轴上各
5、点的电场强度E、小球的加速度a、速度v和动能Ek随x的变化图象其中正确的是()解析:选D.因x图象的斜率表示电场强度,沿电场方向电势降低,因而在x0的左侧,电场向左,且为匀强电场,故A错误;由于粒子带负电,粒子的加速度在x0左侧加速度为正值,在x0右侧,加速度为负值,且大小不变,故B错误;在x0左侧,粒子向右匀加速,在x0的右侧,向右做匀减速运动,速度与位移不成正比,故C错误;在x0左侧,粒子根据动能定理qExEkEk0,在x0的右侧,根据动能定理可得qExEkEk0,故D正确5真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线(与水平方向成角)由A向B做直线运动
6、,已知重力加速度为g,微粒的初速度为v0,则()A微粒一定带正电B微粒一定做匀速直线运动C可求出匀强电场的电场强度D可求出微粒运动的加速度解析:选D.因微粒在重力和电场力作用下做直线运动,而重力竖直向下,由微粒做直线运动条件知电场力必水平向左,微粒带负电,A错误;其合外力必与速度反向,大小为F,即微粒一定做匀减速直线运动,加速度为a,B错误,D正确;电场力qE,但不知微粒的电荷量,所以无法求出其电场强度,C错误6(2019株洲统一检测)如图所示,R是一个定值电阻,A、B为水平正对放置的两块平行金属板,两板间带电微粒P处于静止状态,则下列说法正确的是()A若增大A、B两金属板的间距,则有向右的电
7、流通过电阻RB若增大A、B两金属板的间距,P将向上运动C若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片,P将向上运动D若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片,P将向上运动解析:选C.电容器和电源相连,则两极板间的电压恒定,若增大A、B两金属板的间距,根据公式C可知,电容减小,根据公式C可得电容器两极板上所带电荷量减小,故电容器放电,R中有向左的电流,A错误;由于两极板间的电压不变,若增大A、B两金属板的间距,根据公式E可得两极板间的电场强度减小,电场力小于重力,P将向下运动,B错误;若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片,相当于两极板间的距离减小,电场强度增大,则电场力大于重力,P向上运动,C正确;若
8、紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片,相当于r增大,两极板间的电场强度恒定不变,所以电场力不变,P仍静止,D错误7.某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系A、B是可视为点电荷的两带电小球,用绝缘细线将A悬挂,实验中在改变电荷量时,移动B并保持A、B连线与细线垂直用Q和q表示A、B的电荷量,d表示A、B间的距离,(不是很小)表示细线与竖直方向的夹角,x表示A偏离O点的水平距离实验中()Ad应保持不变BB的位置在同一圆弧上Cx与电荷量乘积Qq成正比Dtan 与A、B间库仑力成正比解析:选ABC.因此实验要探究库仑力与电荷量的关系,故两电荷间距d应保持不变,选项A正确;因要保持A、B连线与细线垂直
9、且AB距离总保持d不变,故B的位置在同一圆弧上,选项B正确;对A球由平衡知识可知:F库mgsin ,即kmg,可知x与电荷量乘积Qq成正比,选项C正确,D错误8.(2019广东韶关六校联考)如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出)虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a运动到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线下列判断正确的是()A电场线MN的方向一定是由N指向MB带电粒子由a运动到b的过程中动能不一定增加C带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D带电粒子由a运动到b的过程中动能增加解析:选CD.由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,所受的电场力指向轨迹内侧,所以粒子所受的电场力
10、一定是由M指向N,但是由于粒子的电荷性质不清楚,所以电场线的方向无法确定,故A错误;粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故B错误,D正确;粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能,故C正确9(2019福建台州质量评估)如图所示,竖直平面内的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处),将一个重力不计的带电圆环(可视为质点)套在杆上,从P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是()A圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速
11、度一直增大B圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度先增大后减小C若只增大圆环所带的电荷量,圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动D若将圆环从杆上P点上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后不能绕点电荷Q做匀速圆周运动解析:选CD.圆环运动到O点且未离开细杆时库仑力沿x轴正方向,与细杆对圆环的支持力平衡,加速度为零,则A错误;因为圆环到O点前,库仑力沿y轴负方向的分量大小始终不为0,故一直加速,速度增加,B错误;设P、O两点间电势差为U,由动能定理有qUmv2,由牛顿第二定律有,联立有,即圆环是否做匀速圆周运动与q无关,C正确;若从P点上方释放,则U变大,不能做匀速圆周运动,D正确10(2
12、019沈阳东北育才学校模拟)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左不计空气阻力,则小球()A做直线运动 B做曲线运动C速率先减小后增大 D速率先增大后减小解析:选BC.小球运动时受重力和电场力的作用,合力F方向与初速度v0方向不在一条直线上,小球做曲线运动,选项A错误,B正确;小球所受的合力与速度方向先成钝角,后成锐角,因此小球的速率先减小后增大,故选项C正确,D错误二、计算题(本题共2小题,共40分)11(16分)如图所示,光滑的薄平板A,放置在水平桌面上,平板右端与桌面相齐,在平板上距右端d0.6 m处放一比荷为0.1 C/kg的带电体B(大小可忽略),A长L1
13、m,质量M2 kg.在桌面上方区域内有电场强度不同的匀强电场,OO左侧电场强度为E10 V/m,方向水平向右;右侧电场强度为左侧的5倍,方向水平向左在薄平板A的右端施加恒定的水平作用力F,同时释放带电体B,经过一段时间后,在OO处带电体B与薄平板A分离,其后带电体B到达桌边缘时动能恰好为零(g取10 m/s2)求:(1)OO处到桌面右边缘的距离;(2)加在薄平板A上恒定水平作用力F的大小解析:(1)对B在OO左侧运动时,qEma1,设B到达OO时的速度为v,则:v22a1x1,对B在OO右侧运动时,q5Ema2,v22a2x2,由几何关系知,x1x2d,代入数据解得x20.1 m.(2)对平板
14、A,在B加速的时间内,x3Lx2,x3a3t,B在同一时间内加速的过程中,有:x1a1t,对平板A,在B加速的时间内受力F的作用,由牛顿第二定律得,FMa3,代入数据解得F3.6 N.答案:见解析12(24分)(2019亳州模拟)如图所示,在E1.0103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R40 cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q1.0104 C的小滑块质量m10 g,与水平轨道间的动摩擦因数 0.15,位于N点右侧 1.5 m 的M处,g取10 m/s2,求:(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动;(2)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大解析:(1)设小滑块到达Q点时速度为v,由牛顿第二定律得mgqEm小滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理得mg2RqE2R(mgqE)xmv2mv联立方程组,解得:v07 m/s.(2)设小滑块到达P点时速度为v,则从开始运动至到达P点过程中,由动能定理得(mgqE)R(qEmg)xmv2mv又在P点时,由牛顿第二定律得FNm联立代入数据,解得:FN0.6 N由牛顿第三定律得,小滑块对轨道的压力大小FNFN0.6 N.答案:(1)7 m/s(2)0.6 N