1、第六章检测试题(时间:60分钟满分:100分) 【测控导航】知识点题号1.库仑定律、电场强度1、72.电势能、电势、电势差2、4、5、93.电场线、等势面8、114.带电粒子在电场中的运动6、12、13、145.电容器、电容、示波管3、10一、选择题(本题共9小题,每小题5分,共45分.16题为单选题,79题为多选题,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)1. (2013成都高新区月考)如图,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1 V、2 V、3 V,则下列说法正确的是(B)A.匀强电场的场强大小为10 V/
2、mB.匀强电场的场强大小为 V/mC.电荷量为1.61 C的正点电荷从E点移到F点,电荷克服电场力做功为1.61 JD.电荷量为1.61 C的负点电荷从F点移到D点,电荷的电势能减少4.81 J解析:连接AC和BE,交点为G,所以G为AC的中点,可知各点的电势的大小如图所示,电场方向是由C指向A.由几何关系可知A、C之间的距离为10 cm,匀强电场的场强大小E= V/cm= V/m,选项A错误,B正确.UEF=1 V,电荷量为1.61 C的正点电荷从E点移到F点,电场力做功为1.61 J,选项C错误.=-2 V,电荷量为1.61 C的负点电荷从F点移到D点,电场力做功为3.210-19 J,电
3、荷的电势能减少3.210-19 J,选项D错误.2.(2012江西九江市七校联考)a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,abc=120.现将三个等量的正点电荷+Q固定在a、b、c三个顶点上,将一个电荷量为+q的点电荷依次放在菱形中心点O和另一个顶点d处,两点相比(C)A.+q在d点所受的电场力较大B.+q在d点所具有的电势能较大C.d点的电势低于O点的电势D.d点的电场强度大于O点的电场强度解析:+q在d点所受的电场力较小,+q在d点所具有的电势能较小,选项A、B错误;d点的电势低于O点的电势,d点的电场强度小于O点的电场强度,选项C正确D错误.3.一带电小球悬挂在平行板电容器内部,闭合开关
4、S,电容器充电后,悬线与竖直方向夹角为,如图所示.下列方法中能使夹角减小的是(C)A.保持开关闭合,使两极板靠近一些B.保持开关闭合,使滑动变阻器滑片向右移动C.保持开关闭合,使两极板远离一些D.断开开关,使两极板靠近一些解析:保持开关闭合,两极板间电压不变,使两极板靠近一些,板间场强变大,夹角增大,选项A错;使滑动变阻器滑片向右移动,不会影响板间电压,夹角不变,选项B错;使两极板远离一些,由E=可知,场强减小,夹角减小,选项C对;断开开关,使两极板靠近一些,板间场强不变,夹角不变,选项D错.电容器与电源相连接,电容器两极板间的电压不变,为电源电动势.电容器与电源断开,电容器电荷量不变,极板间
5、场强不变.4. (2013安徽省安师大附中高三第一次摸底考试物理试卷)如图所示,A、B是真空中的两个等量异种点电荷,M、N、O是AB连线的垂线上的点,且AOOB.一带负电的试探电荷仅受静电力作用,运动轨迹如图中实线所示,M、N为轨迹和垂线的交点,设M、N两点的电场强度大小分别为EM、EN,电势分别为M、N.下列说法中正确的是(B)A.点电荷A一定带正电B.EM小于ENC.MND.此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能解析:此试探电荷受到的静电力一定指向运动轨迹的凹侧,再考虑到试探电荷带负电,点电荷B一定带正电,而点电荷A一定带负电,选项A错误;在图中AB连线的垂线上,从O点到无穷远处场强逐渐
6、减小,所以EM小于EN,选项B正确;根据等势面的分布可知,Ma,选项A错误;由点电荷的电场线分布可知,选项B正确;电场强度是矢量,选项C错误;电场线的密疏表示电场的强弱,故EaEb,选项D正确.8.(2012威海一模)下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解,其中正确的是(AC)A.电场强度公式E=只适用于匀强电场B.根据电容的定义式C=,电容器极板上的电荷量每增加1 C,电压就增加1 VC.根据电场力做功的计算式W=qU,一个电子在1 V电压下加速,电场力做功为1 eVD.电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹解析:电场强度公式E=只适用于匀强电场,选项A正确;根据电容的定义式C=,
7、电容器极板上的电荷量与电压成正比,选项B错误;根据电场力做功的计算式W=qU,一个电子在1 V电压下加速,电场力做功为1 eV,选项C正确;电场线是为形象化描述电场引入的假想曲线,不是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹,选项D错误.9.(2012烟台一模)如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上有一C点,且CO=OD,ADO=60.下列判断中正确的是(BC)A.O点电场强度比D点电场强度大B.C点电势和D点电势相等C.若在C点放一点电荷-Q,D点的电场强度将变为零D.若将一检验电荷+q由C点移到D点,电势能逐渐增大解析:O点电场强度为零,O点电场强度比D点电场强度
8、小,选项A错误;由对称性可知,C点电势和D点电势相等,选项B正确;若在C点放一点电荷-Q,由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可知,D点的电场强度将变为零,选项C正确;若将一检验电荷+q由C点移到D点,电场力先做负功后做正功,电势能先逐渐增大后减小,选项D错误.二、填空题(共12分)10.(6分)如图所示是示波管的示意图,竖直偏转电极的极板长l=4 cm,板间距离d=1 cm,板右端距离荧光屏L=18 cm.(水平偏转电极上不加电压,没有画出)电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6107 m/s.电子电荷量e=1.6010-19 C,质量m=0.9110-31 kg.要使电子束不打在偏转电极
9、的极板上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U= V.解析:经过偏转电场的时间为t= s=2.510-9 s,竖直位移=at2=t2,所以U=9.1 V.答案:9.111.(6分)如图所示,匀强电场场强为E,与竖直方向成角,一质量为m、电荷量为q的带负电小球用细线系在竖直墙上,恰好静止在水平位置,则场强E的大小为.若保持场强方向和小球电荷量不变,若线拉至与场强垂直时,小球能静止,此时场强大小为.解析:对两种情况下小球的受力分析如图中(a)、(b)所示,对(a)有:qEcos =mg,所以E=对(b)有:qE=mgcos ,所以E=.答案:三、计算题(共43分)12.(2013资阳市一诊)(14分
10、)如图所示,空间有场强E=1.0102 V/m竖直向下的电场,长L=0.8 m不可伸长的轻绳固定于O点.另一端系一质量m=0.5 kg带电q=51 C的小球.拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂然后垂直打在同一竖直平面且与水平面成=53、无限大的挡板MN上的C点,g取10 m/s2.试求:(1)绳子的最大张力T;(2)A、C两点的电势差UAC.解析:(1)AB由动能定理及圆周运动知识有:(mg+qE)L=m,(2分)T-(mg+qE)=m(2分)解得T=30 N.(2分)(2)AC由功能关系及电场相关知识有:(mg+qE)hAC=m(2分)vCsin
11、 =vB,(2分)UAC=EhAC.(2分)解得UAC=125 V.(2分)答案:(1)30 N(2)125 V13. (2013乐山市调研)(14分)如图所示,在倾角=37的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0103 N/C,在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板.质量m=0.20 kg的带负电的滑块从斜面顶端由静止开始滑下,滑到斜面底端与挡板相碰后以碰前的速率返回.已知斜面的高度h=0.24 m,滑块与斜面间的动摩擦因数=0.30,滑块带电荷量q=-5.010-4 C.重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.60,cos 37=0.80.求:(1)滑块从斜面最高
12、点滑到斜面底端时的速度大小;(2)滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度(计算结果保留2位有效数字);(3)滑块从开始运动到停下来的整个过程中产生的热量Q.解析:(1)滑块沿斜面滑下的过程中,电场力方向竖直向下,受到的滑动摩擦力F摩=(mg+qE)cos 37,(2分)设到达斜面底端时的速度为v,根据动能定理(mg+qE)h-F摩=mv2,(3分)解得v=2.4 m/s.(1分)(2)滑块与挡板碰撞后沿斜面返回,设上升的高度最大为H.根据动能定理-(mg+qE)H-F摩=0-mv2,(3分)解得H0.10 m.(2分)(3)滑块最终静止在斜面底端,因此重力势能和电势能的减少量等于克服摩擦力做的
13、功,即等于产生的热量Q=mgh+Eqh=0.96 J.(3分)答案:(1)2.4 m/s(2)0.10 m(3)0.96 J14.(15分)如图(甲)所示是用来使带正电的离子加速和偏转的装置,(乙)图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图.以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,电场强度为E.右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场.已知OAAB,OA=AB,且OB间的电势差为U0.若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求:(1)CO间的距离d;(2)离子通过B点的速度大小.解析:(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)则正离子从C点到O点,由动能定理得:qEd=m(2分)而正离子从O点到B点做类平抛运动,令:OA=AB=L,则L=t2(2分)从而解得:t=L(2分)所以到达B点时:v0=(3分)从而解得:d=.(2分)(2)设正离子到B点时速度的大小为vB,正离子从C到B过程中,由动能定理得:qEd+qU0=m(2分)解得vB=.(2分)答案:(1)(2)
