物理人教版选修31单元质量评估一Word格式文档下载.docx

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，方向沿AO方向

C．场强大小为

D．场强大小为

4.如图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（）

A．b点的电势一定高于a点

B．a点的场强一定大于b点

C．带电粒子一定带正电

D．带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率

5.（2011·

天津高考）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=4E1

C.U2=U1，E2=2E1D.U2=2U1，E2=2E1

6.如图所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环（可视为质点）套在细杆上，由a点静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是（）

A．小圆环所受库仑力的大小先增大后减小

B．小圆环的加速度先增大后减小

C．小圆环的动能先增加后减少

D．小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少

7.（2011·

丰台区高二检测）如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对的平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（）

A．只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大

B．只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变大

C．只将板M从图示位置稍向上平移，静电计指针张角减小

D．只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大

8.如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带负电，下极板带正电，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出．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

9.如图是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是（）

A．1、3两点电场强度相同

B．5、6两点电场强度相同

C．4、5两点电势相同

D．1、3两点电势相同

10.（2011·

江苏高考）一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力.下列说法正确的有（）

A.粒子带负电荷

B.粒子的加速度先不变，后变小

C.粒子的速度不断增大

D.粒子的电势能先减小，后增大

11.如图所示，在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场，下面区域的场强是上面区域场强的2倍．有一带负电的粒子，从上面区域沿电场线方向以速率v0匀速下落，并进入下面区域（该区域的电场足够大）．在如图所示的速度—时间图象中，符合粒子在电场内的运动情况的是（）

12．（2011·

济南高二检测）如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（）

A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置下降

B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

C．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变

D．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的速度变大

二、计算题（本大题共4小题，共52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）

13.（10分）把一个电荷量为q＝5×

10-9C的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点，电荷克服电场力做功WM＝6.0×

10-3J，如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点，电荷克服电场力做功WN＝3.6×

10-3J．取无穷远处为零电势点，求：

（1）M、N点的电势是多少？

（2）M、N点的电势差是多少？

把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少？

14．（12分）如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，已知

∠A＝30°

，∠B＝90°

，AC＝4

cm，试确定：

（1）该电场中的一条电场线．

（2）场强E的大小．

15.（14分）两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的.一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心.已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响.求：

（1）极板间的电场强度E；

（2）α粒子在极板间运动的加速度a；

（3）α粒子的初速度v0.

16.（16分）如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B相距为d,两板间电压为U，一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动，当它到达电场中的N点时速度变为水平方向，大小变为2v0,求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功.（不计带电小球对金属板上的电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g）

答案解析

1.【解析】选D.零电势点是任意选取的，与物体是否带电没有关系，故A错误；

电场强度与电势没有直接的关系，电场强度为零的点，电势可能为零，也可能不为零，故B错误；

同一条电场线上，沿着电场线方向，电势越来越低，故C错误；

负电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增加，故D正确.

2．【解析】选A.电场线从正电荷或无穷远出发，终止于负电荷或者无穷远，所以a应为正电荷b为负电荷，故A选项正确，B选项错误．电场线越密集，场强越大，故C选项错误．沿电场线方向电势逐渐降低，故D选项错误．

3.【解析】选C.在A处放一个－q的点电荷与在A处同时放一个＋q和－2q的点电荷的效果相当，因此可以认为O处的场是5个＋q和一个－2q的点电荷产生的场合成的，5个＋q处于对称位置上，在圆心O处产生的合场强为0，所以O点的场强相当于－2q在O处产生的场强．故选C.

4.【解析】选B、D.由等势线的分布画出电场线的分布如图所示，可知a点的场强大，B正确，根据运动轨迹可判断电场力指向左方，电场力做负功，a点速率大于b点速率，D正确．但不知粒子电性，也无法判断场强的具体方向，故无法确定a、b两点电势的高低，A、C错误．

5.【解析】选C．当平行板电容器的其他条件不变，板间距变为

d时，电容器的电容为C′=

=2C，又知电容器的带电量为2Q，则得知U′=

=U，即U2=U1，根据匀强电场中电势差与场强之间的关系式E=

得E2=

=2E1，因此选项C正确，其他选项都错误.

6.【解析】选A、C.库仑力的大小先增大后减小；

q所受的库仑力沿杆方向的分力先减小后增大，所以加速度先减小后增大；

由动能定理知，电场力先做正功后做负功，因而动能先增加后减少，电势能先减少后增加.

7.【解析】选A、B.根据C＝

和U＝

，A项是d增大，则电容C减小，U增大，所以静电计指针张角变大，故A正确；

B、C项都是S减小，则电容C减小，U增大，静电计指针张角变大，故B正确，C错；

D项是εr增大，则电容C增大，U减小，静电计的指针张角变小，故D错.

8.【解析】选B、D.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＝

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．下板不动时，小球沿原轨迹由下板边缘飞出；

当下板向上移动时，小球可能打在下板的中央.

9.【解析】选A、B、C.两个等量异种点电荷的中垂线是等势线，所以2、4、5、6的电势相等，C正确；

顺着电场线的方向电势降低，1、3电势不相等，D错误；

1、2之间距离与2、3之间距离相等，由场强的矢量合成可以知道1、3两点电场强度相同，A正确；

2、5之间距离与2、6之间距离相等，由场强的矢量合成得5、6两点电场强度相同，B正确．

10.【解析】选A、B.根据粒子在非匀强电场的一段运动轨迹可以判断所受电场力方向向左偏下，所以粒子带负电，A对；

粒子由高电势向低电势运动，电场力做负功，电势能增加，动能减少，C、D错；

非匀强电场等势面间距变大，场强变小，电场力以及加速度变小，B对.

11.【解析】选C.粒子在E中匀速下落，则qE＝mg.粒子在2E中：

a＝

=g，方向向上.则粒子先向下减速，后向上加速进入E中又以v0匀速上升．故C正确.

12．【解析】选D.设加速电压为U0，进入偏转电场时的速度为v0，则电子经加速电场：

eU0＝

mv02①

偏转电场中：

L＝v0t②

y＝

③

④

由①②③得y＝

当滑动触头向右滑动时，U0变大，y变小，所以选项A、B均错.

对①②③④得

当U增大时，

增大，电子打到屏上的速度变大，故选项C错，D对.

13.【解析】

（1）由题意可知，若将该电荷从M点和N点分别移到无穷远处，

电场力应做正功，其值分别等于WM和WN，设O点为无穷远处，

则：

UMO＝

V＝1.2×

106V（2分）

UNO＝

V＝7.2×

105V（2分）

所以

（2分）

（2）M、N两点电势差

点电荷从M点移到N点，电场力做功

W＝qUMN＝5×

10-9×

4.8×

105J＝2.4×

10-3J，电场力做正功．（2分）

答案：

（1）1.2×

106V7.2×

105V

（2）4.8×

105V2.4×

10-3J

14．【解析】

（1）如图所示，用D、F、G把AC四等分，因此

连接BF，直线BF便是电场中电势为4V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.

（6分）

（2）如图，B、C两点在场强方向上的距离

dBC=CN=CFsin60°

=

cm=3cm（3分）

所以由E=

=200V/m（3分）

（1）电场线如解析图中ME所示

（2）200V/m

15.【解析】

（1）极板间场强E=

.（4分）

（2）α粒子电荷量为2e，质量为4m，所受电场力：

F=2eE=

α粒子在极板间运动的加速度

a=

.（6分）

（3）由d=

at2,得

t=

（1）

（2）

（3）

16.【解析】带电小球从M点运动到N点的过程中，在竖直方向上仅受重力作用，从初速度v0匀减速到零（2分）

水平方向上仅受电场力作用，速度从零匀加速到2v0.竖直位移：

水平位移：

x=

·

t,又h=

t（2分）

所以x=2h=

（2分）

M、N两点间的电势差

从M点运动到N点的过程中，由动能定理得：

WE+WG=

又WG=-mgh=-

所以WE=2mv02（2分）