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成才之路 2017人教版高中物理选修3-1检测 第一章 静电场 5 WORD版含答案.doc

1、第一章 5 基 础 夯 实 一、选择题(13题为单选题,4、5题为多选题)1(石家庄一中20142015学年高二上学期检测)如图所示,正点电荷电场中有A、B两点,将一电荷量为q3.21019C的试探电荷从电场中的A点移至B点,电场力做功为W6.41020J,则A、B两点间的电势差U等于(B)A0.5VB0.2VC5V D2V解析:UABV0.2V,所以选项A、C、D错误,选项B正确。2(南京市江浦高中20152016学年高二上学期阶段考试)在静电场中,将一个电子由a点移到b点,电场力做功5eV,下列判断中正确的是(D)A电场强度的方向一定由b指向aB电子的电势能增加了5eVCa、b两点电势差U

2、ab5VD电势零点未确定,故a、b两点的电势没有确定值解析:由题,电子由a点移到b点,电场力做功5eV,电场强度的方向不一定由b指向a。故A错误。由于电场力对电子做功5eV,电子的电势能就减少了5eV,故B错误。a、b两点电势差Uab5V,故C错误。电势是相对的,是相对零电势点的,根据已知条件只能求出a、b间电势差,不能确定a、b两点的电势。故D正确,故选D。3(湖北襄阳五中20142015学年高二上学期检测)如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a和c的电势分别为和,a、b的电势差等于b、c的电势差。一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为

3、2v,则它经过等势面b时的速率为(B)Av BvC.v D1.5v解析:由动能定理知从a到c;qUacm(4v2v2)1.5mv20.8q,设该粒子经过等势面b时的速率为vb,则qUabm(vv2)0.4q,联立可得:vbv,B正确。4如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直,下列说法正确的是(BD)AAD两点间电势差UAD与AA两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电势能减小D带电粒子从A点移到C点,沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同

4、解析:在匀强电场中因AD垂直于电场线,则AD,UAD0,而UAA0,故A错;因DD,则从ADD移动正电荷电场力做正功,B对;从ADD移动负电荷电场力做负功,电势能增加,C错;电场力做功与路径无关只与两点间电势差有关,故D对。5(昆明一中20152016学年高二上学期检测)某电场的电场线分布如图所示,将一电荷量大小为2109C的试探电荷由电场中的a点移到b点,电荷克服电场力做功为4108J,下列说法正确的是(CD)Aa点的场强大于b点的场强B试探电荷带正电Ca点电势高于b点电势Da、b两点间的电势差为20V解析:电场线的疏密程度表示电场强度的大小,选项A错误;把试探电荷从a点移到b点,克服电场力

5、做功,说明试探电荷所受的电场力方向和电场方向相反,试探电荷带负电,选项B错误;沿电场线的方向电势降低,选项C正确;因为Uab20V,选项D正确。二、非选择题6闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所致,在放电过程中将释放大量能量。2015年8月10日,广州海珠湖公园一木屋被雷电击中,三人受伤。据有关专家估算雷击时释放能量约为3.2106J,假若从云层移向木屋的电量为32C,则云层与木屋间电势差为_1105_V,相当于释放电子_21020_个。解析:雷击时释放能量约3.2106J,故电场力做功W3.2106J,UV1105V,相当于释放的电子数:n21020(个)。7(安徽阜阳临泉二中2015

6、2016学年高一下学期期末)如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为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点时速度恰好又为零,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:(1)小球运动到B点时的加速度大小;(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示)。答案:(1)(2)k解析:(1)对带电小球进行受力分析,带电小球在A点时有mgsin30kmaA,带电小球在B点时有mgsin30maB,且aA,联立以上各式可解得aB。(2)由A点到B点应用动能定理得mgsin3

7、0UBAq0。由mgsin30kmaA可得mgk,解得UBA。 能 力 提 升 一、选择题(1、2题为单选题,3题为多选题)1(内蒙古巴彦淖尔一中20142015学年高二上学期期中)如图所示,a、b、c三条虚线为电场中的等势面,等势面b的电势为零,且相邻两个等势面间的电势差相等,一个带正电的粒子在A时的动能为10J,在电场力作用下从A运动到B速度为零,当这个粒子的动能为6J时,其电势能为(D)A14J B4JC0 D1J解析:相邻两个等势面间的电势差相等UabUbc,所以qUabqUbc,即: WabWbcWAB而:WAB0EkA10J所以,粒子在等势面b上时的动能EKb5J从而可以知道粒子在

8、电场中的总能量值为5J。当这个粒子的动能为6J时,EPEEK(56)J1J。所以选项ABC都错误,选项D正确。2(吉林一中20152016学年高二下学期检测)如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为102C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了0.1 J,已知A点的电势为10V,则B点的电势为10V电场线方向从右向左微粒的运动轨迹可能是轨迹1微粒的运动轨迹可能是轨迹2以上说法正确的是(C)A BC D解析:因微粒仅受电场力作用,且由A点到B点时动能减少,故电场力做负功,电场力的方向水平向左,轨迹应为虚线1;由WABUABq0.1J,可得:UAB10

9、V,由UABAB,可得BAUAB0V,综上所述选项C正确。3(哈尔滨六中20142015学年高二下学期检测)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点,其vt图象如图所示,则下列说法中正确的是(AB)AA点的电场强度一定大于B点的电场强度B粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能CCD间各点电场强度和电势都为零DAB两点间的电势差大于CB两点间的电势差解析:由运动的速度时间图象可看出,带正电的粒子的加速度在A点时较大,由牛顿第二定律得知在A点的电场力大,故A点的电场强度一定大于B点的电场强度,故A正确;由A到B的过程中,速度变大,说明是电场力做正功,电势能转化为动能,由功能关系可

10、知,此过程中电势能减少,正电荷在A点时电势能大于在B点时的电势能,故B正确。从C到D,粒子速度一直不变,故电场力做功为零,可知CD间各点电场强度为零,但电势不一定为零,故C错误;A、C两点的速度相等,故粒子的动能相同,因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同,AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差,故D错误。二、非选择题4(广州实验中学20152016学年高二上学期期中)如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点,其中AaBb,O为AB连线的中点,一质量为m带电量为q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其

11、中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数。(2)Ob两点间的电势差UOb。(3)小滑块运动的总路程s。答案:(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数(2)Ob两点间的电势差Uob(3)小滑块运动的总路程sL解析:(1)由AaBb,O为AB连线的中点得:a、b关于O点对称,则Uab0设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f,对于滑块从ab过程,由动能定理得:qUabf0E0而fmg由式得:(2)对于滑块从Ob过程,由动能定理得:qUobf0nE0由式得:Uob(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程

12、,由动能定理得:qUaofs0E0而UaoUob由式得:sL5(福建漳州市长泰一中20152016学年高二上学期期中)如图所示,空间有场强E1.0103V/m竖直向下的匀强电场,长L0.4m不可伸长的轻绳固定于O点,另一端系一质量m0.05kg带电量q5104C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,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成30、无限大的挡板MN上的C点。试求:(1)绳子至少受多大的拉力才能被拉断;(2)A、C两点的电势差。答案:(1)3N(2)1600V解析:(1)AB由动能定理及圆周运动知识有:(mgqE)LmvF(mgqE)得:F3N(2)由(1)可知到达B点的速度为vB在C点根据速度关系有:vcsinvB从AC过程,根据动能定理有: (mgqE)hACmv0qUACmghACmv0得:UAC1600V。

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