1、本章测评二(60分钟,100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确。全部选对得5分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)1.以下说法中正确的是()。A.电场中某确定点电场强度的方向,就是置于该点的正试探电荷所受电场力的方向B.由E=可知此场中某点的电场强度E与F成正比C.由公式=可知电场中某点的电势与q成反比D.由UAB=Ed可知,匀强电场中的任意两点A、B间的距离越大,两点间的电势差也一定越大解析:正试探电荷所受电场力的方向,规定为该处的电场强度方向,选项A正确;场强E和电势由电场本身决定,与放入的电荷及其受力和具有的电势能均无关,
2、选项B、C错误;由UAB=Ed知沿电场方向的距离d越大,电势差才越大,而A、B两点不一定是沿电场方向,选项D错误。答案:A2.(2011上海单科)电场线分布如图所示,电场中A、B两点的电场强度大小分别为EA和EB,电势分别为A和B,则()。A.EAEB,ABB.EAEB,ABC.EABD.EAEB,AB解析:电场线的疏密程度表示电场强度的大小,故EAB,选项C正确。答案:C3.一个点电荷,从静电场中A点移到B点,其电势能的变化为零,则()。A.A、B两点的场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C.作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的D.A、B两点的电势一定相等解析:电势能的变化为零
3、,说明电场力做功为零,由W=qU知,A、B两点间的电势差UAB=0,则A=B,不能确定两点的场强是否相等,电荷的运动路径也无法确定,电荷受的电场力方向与电荷的移动方向也不一定垂直,选项A、B、C错误,D正确。答案:D4.如图所示的四种电场中,分别标记有A、B两点。其中A、B两点的电势相等,电场强度也相同的是()。A.甲图:点电荷的电场中,与点电荷等距的A、B两点B. 乙图:等量异种电荷电场中,两电荷连线的中垂线上与连线等距的A、B两点C.丙图:点电荷的电场中,与点电荷成一直线的A、B两点D.丁图:匀强电场中的A、B两点解析:甲图中A、B两点电势相等,场强大小相等,方向不同,选项A错误;乙图中A
4、、B两点在同一条等势线上,两点场强大小、方向均相同,选项B正确;丙图中A、B两点场强大小不相等,电势也不相等,选项C错误;丁图中A、B两点场强大小、方向相同,但电势不相等,选项D错误。答案:B5.(2010连云港高二检测)A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是()。解析:由速度图像知,负电荷运动的速度逐渐减小,加速度增大,因此受到电场力方向与运动方向相反,且向场强增大的方向移动,选项A正确。答案:A6.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,D为AB的中点,如图所示,已知电场线的方向平
5、行于ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为16 V、8 V和4 V,一带电荷量为210-6 C的负电荷从C点移到D点,电场力所做的功为 ()。A. 1.610-5 JB. 210-6 JC. 810-6 JD. -1.610-5 J解析:根据题意,D点的电势为12 V,则C、D两点的电势差UCD=-8 V,从C到D,W=qUCD=-210-6 C(-8 V)=1.610-5 J,选项A正确。答案:A7.如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴的右侧,MPON,则()。A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点
6、,电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动解析:本题考查电场、电势、等势线以及带电粒子在电场中的运动情况。由题图和几何关系可知M和P两点不处在同一等势线上,而且有MP,A项正确。将负电荷由O点移到P点要克服电场力做功,即电场力做负功,B项错误。根据U=Ed,O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度,所以有UOMUMN,C项错误。从O点释放带正电粒子后,电场力做正功,该粒子将沿y轴做加速直线运动,D项正确。答案:AD8.(2010太原高三考试)带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中,沿图中实线轨迹从A运动到B,
7、A、B两点到点电荷Q的距离分别为rA、rB(rArB),B为运动轨迹上到Q的最近点,不计粒子的重力,则可知()。A.运动粒子带负电B.B点的场强大于A点的场强C.A到B的过程中,电场力对粒子不做功D.A到B的过程中,粒子动能和电势能之和保持不变解析:由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电;由点电荷所形成电场的场强公式E=k知,EBEA;粒子从A到B的过程中,电场力对粒子做负功,动能减小,电势能增大,但总能量不变,选项B、D正确。答案:BD9.(2011天津理综)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d,其他条件不
8、变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是()。A.U2=U1,E2=E1B.U2=2U1,E2=4E1C.U2=U1,E2=2E1D.U2=2U1,E2=2E1解析:根据U=、C、E=可得U 、E,则=2=1,=,选项C正确。答案:C10.(2011安徽理综)图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图(b)所示的规律变化,在电极XX之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是()。(a)(b)(c)解析:0时刻,在YY方向上位移为零,在XX方向上位移为负的最大值;在t1时刻,在YY方向上位移为零,在XX方向上位移为零;在t1/2时刻,
9、在YY方向上位移为正的最大值,故B图正确。答案:B二、填空题(本题共2小题,共15分)11.(7分)密立根油滴实验的原理示意图如图所示,两块平行金属板水平放置,A板带正电,B板带负电。调节两板间的场强,使从喷雾器喷出的半径为r、密度为的带电油滴恰好处于平衡状态,设此油滴所在处的场强为E,则油滴所带的电荷量为,此油滴得到了个电子(元电荷的电荷量为e)。解析:油滴处于平衡状态,有qE=mg,m=r3,解得q=,油滴得到的电子的个数n=。答案:12.(8分)(2011上海单科)如图,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、
10、B的质量分别为m1和m2(m1m2),A带负电,电荷量为q1,B带正电,电荷量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,在此过程中电场力做功为,在竖直位置处两球的总动能为。解析:在此过程中,两球受的电场力均做正功,总功为W=;由功能关系得:W+m2g-m1g=Ek,所以在竖直位置两球的总动能为Ek=W+(m2-m1)g=。答案:三、计算题(本题共3小题,共35分。解题时要有必要的步骤和文字说明)13.(10分)(2010长沙模拟)如图所示,A、B、C是匀强电场中的三点,已知A=10 V,B=4 V,C=-2 V,A=30,B=90,AC=4 cm,试确定:(1)该电场中的一根电场线;(2)场
11、强E的大小。解析:(1)如图所示,用D、F、G把AC四等分,因此D=7 V,F=4 V,G=1 V,连接BF直线便是电场中电势为4 V的等势线,过该等势线上任一点M作垂线并指向电势降落方向,便得到一条电场线。(2)如图,B、C两点在场强方向上的距离dBC=CN=CFsin 60= cm=3 cm,所以由E=200 V/m。答案:(1)电场线如解析图中ME所示(2)200 V/m14.(12分)在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m。已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电
12、荷量大小的关系如图中直线A、B所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电。求:(1)B点的电场强度的大小和方向;(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标。解析:(1)由题图可得B点电场强度的大小EB=2.5 N/C因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴的负方向。(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电。设点电荷Q的坐标为x,则EA=k,EB=k由题图可得EA=40 N/C,解得x=2.6 m。 答案:(1)2.5 N/C方向沿x轴的负方向 (2)负电2.6 m15.(13分)如图所示,质量为m、电荷量为+q的小球从距地面一定高度的O点,以初速度v0沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L,求:(1)电场强度E为多大?(2)小球落地点A与抛出点O之间的电势差为多大?(3)小球落地时的动能为多大?解析:(1)分析水平方向的分运动有:=2aL=,所以E=(2)A与O之间的电势差UAO=EL=(3)设小球落地时的动能为EkA,空中飞行的时间为t,分析水平方向和竖直方向的分运动有:v0=tvA=gtEkA=m解得:EkA=答案:(1) (2)(3)