1、第一章章末检测一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分其中17小题为单选题,810小题为多选题)1(2017珠海高二检测)关于静电场,下列说法中正确的是()A在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零B电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小C根据公式UEd知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大D正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减少解析:电场强度和电势都是描述电场的物理量,二者无直接关系,但二者相互关联;电势是标量,与零势面的选取有关,所以电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为零的地方电场强度也不一定为零,故A错误据电势能公式Epq知,电势
2、能取决于该点的电势和电荷,只有正电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小,负电荷正好相反,故B错误公式UEd中的d为沿电场强度方向的距离,所以在匀强电场中,两点间沿电场强度方向的距离越大,电势差就越大,如果d不是沿电场强度方向的距离,那么间距大时,电势差不一定大,故C错误据电势能公式Epq知,正电荷在电势越高的地方电势能越大,在电势越低的地方电势能越小,所以正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减少,故D正确答案:D2.如图所示,直线上有O、a、b、c四点,a、b间的距离与b、c间的距离相等,在O点处有固定点电荷已知b点电势高于c点电势若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下
3、先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则()A两过程中电场力做的功相等B前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C前一过程中,粒子电势能不断减小D后一过程中,粒子动能不断减小解析:根据点电荷电场及其电势分布特点可知,b点电势高于c点电势,则O点固定的是正电荷负电荷移动过程中电场力做功WqU,因为UbcUab,则前一个过程中电场力做功小于后一个过程电场力做功,选项A、B错误;两个过程中均为电场力做正功,粒子的电势能减小,动能增加,C对、D错故正确选项为C.答案:C3(2017河北省唐山市模拟)如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将
4、做()A自由落体运动B曲线运动C沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D变加速直线运动解析:烧断前,小球受三个力而平衡,线的拉力与重力的合力和电场力等大反向,烧断线后,拉力消失,而另外两个力不变,合力与拉力方向相反,则小球将沿着悬线的延长线做初速度为零的匀加速直线运动,故C正确答案:C4.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()A动能减少B电势能增加C动能和电势能之和减少D重力势能和电势能之和增加解析:由于轨迹向合力的方向弯曲,可知油滴受到的电场力大于重力,合力的方向向上,合力做正功,由动能定理可知动能增加
5、,A错误;电场力做正功,电势能减少,B错误;因油滴由a运动到b的过程中重力势能增加,动能增加,由能量守恒定律可知D错误、C正确答案:C5.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示在其他条件不变的情况下,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中()A油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b流向aB油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a流向bC油滴静止不动,电流计中的电流从b流向aD油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b解析:电容器与电源相连,两极板间电压不变将两极板非常缓慢地水平错开一些,两极板正
6、对面积减小,而间距不变,由E可知,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,仍与重力平衡,因此油滴静止不动由C可知,电容减小,QCU,电荷量减小,电容器放电,因此可判断电流计中的电流从a流向b,故D正确答案:D6.如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知ACBC,ABC60,BC20 cm.把一个电荷量q1105 C的正电荷从A点移到B点,电场力做的功为零;从B点移到C点,电场力做的功为1.73103 J,则该匀强电场的场强大小和方向是()A865 V/m,垂直AC向左B865 V/m,垂直AC向右C1 000 V/m,垂直AB斜向上D1 000 V/m,垂直AB斜向下解析:把电荷q从A点移到B
7、点,电场力做的功为零,说明A、B两点在同一等势面上,由于该电场为匀强电场,等势面应为平面,故题图中直线AB即等势线,场强方向应垂直于等势线,选项A、B错误UBC V173 V,B点电势比C点电势低173 V,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于AB斜向下,场强大小E V/m1 000 V/m,因此选项D正确、C错误答案:D7如图所示,一个重力不计的带电粒子,从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U1的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入,A、B板长为L,相距为d,电压为U2.则带电粒子能从A、B板间飞出,应该满足的条件是()A.B.C. D.解析:粒子在电
8、场中加速过程中,静电力做功,有qU1mv2,v,在偏转电场中做类平抛运动,Lvt,yat2,a,y,由此可得Epc,C正确由EqdEk及电场强度的平均值abbc定性分析得D正确答案:CD10(多选)(2017黄山高二检测)如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,带电小球以速度v0水平射入电场,且沿上板边缘飞出若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v0从原处飞入,则带电小球()A将打在下板中央B仍沿原轨迹由下板边缘飞出C不发生偏转,沿直线运动D若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央解析:将电容器上板或下板移动一小段距离,电容器带电荷量不变,由公式E
9、可知,电容器产生的场强不变,以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动当上板不动,下板向上移动时,小球可能打在下板的中央答案:BD二、非选择题(本题共2小题,共40分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11(20分)(2017吉林高二检测)如图所示,倾角为的斜面处于竖直向下的匀强电场中,在斜面上某点以初速度v0水平抛出一个质量为m的带正电小球,小球受到的电场力与重力相等,地球表面重力加速度为g,设斜面足够长,求:(1)小球经多长时间落到斜面上(2)从水平抛出至落到斜面的过程中,小球的电势能减少了多少?解析:(1)小球在运动过程中,根据牛顿第二定律EqmgmaEqmg,得a2g又由于
10、小球做平抛运动,竖直方向:yat2水平方向:xv0t又tan得t(2)yat22g2电场力做正功,电势能减小,则有:EpW电Eqymgymvtan2答案:(1)(2)mvtan212(20分)如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏现有一电荷量为q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:(1)粒子在电场中运动的时间(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan.解析:(1)粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动,粒子在电场中运动的时间为t.(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy,根据牛顿第二定律,粒子在电场中的加速度为a.vyat,故粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为tan.答案:(1)(2)