高二物理选修31 第一章前六节测试.docx
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高二物理选修31第一章前六节测试
高二物理3-1预科测试2
姓名：
分数：
一．选择题（共12小题）
1．（2015•赫山区校级三模）如图，平行板电容器经开关K与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷．K是闭合的，Ua表示a点的电势，f表示点电荷受到的电场力．现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（ ）
A．Ua变大，f变大B．Ua变大，f变小C．Ua不变，f不变D．Ua不变，f变小
2．（2015•黑龙江模拟）关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的方向处处与等电势面垂直
B．电场强度为零的地方，电势也为零
C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势能逐渐降低
D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
3．（2015•娄星区模拟）有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2015•姜堰市模拟）两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断正确的是（ ）
A．A、B两点的电场强度大小不等，方向相同
B．A、B两点的电场强度大小相等，方向不同
C．左边电荷带负电，右边电荷带正电
D．两电荷所带电荷量相等
5．（2015秋•麻城市校级期末）把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能是（ ）
A．带有不等量异种电荷B．带有等量同种电荷
C．带有等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电
6．（2016•徐州一模）等量异号点电荷连线的中垂线上有a．b两点如图所示，将一个带负电的点电荷q从a沿此中垂线移到b，下列说法正确的是（ ）
A．q所受电场力方向始终向左
B．q的电势能先增大后减小
C．q所受的电场力先增大后减小
D．a、b两点电势相同
7．（2015•海南模拟）如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．（2016•大庆二模）如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠B=∠A=30°，BC=2
m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个带电荷量q=﹣2×10﹣6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2×10﹣5J，由B移到C的过程中电场力做功6×10﹣6J，下列说法正确的是（ ）
A．B、C两点的电势差UBC=3V
B．A点的电势高于B点的电势
C．负电荷由C移到A的过程中，电势能增加
D．该电场的场强为1V/m
9．（2016•红桥区校级模拟）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A．三个等势面中，a的电势最高
B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
10．（2015•西城区二模）如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等．一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是（ ）
A．A点的电势比B点的高
B．无法比较A、B两点的电势高低
C．A点的电场强度比B点的大
D．无法比较A、B两点的场强大小
11．（2016•青浦区一模）如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是（ ）
A．A点的场强一定大于B点的场强
B．A点的电势一定低于B点的电势
C．粒子在A点的速度可能小于在B点的速度
D．粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
12．（2016•山东模拟）电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（ ）
A．A点的电场强度较大
B．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到电场力作用
C．同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小
D．正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹
二．填空题（共8小题）
13．（2015秋•舒城县校级月考）如图所示为一个点电荷电场的电场线（实线）和等势线（虚线），两相邻等势线间的电势差为4V，有一个带电荷量为q=1.0×10﹣8C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点，电场力做功为 J．
14．（2015秋•桃江县校级月考）如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（均可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，则 a对b的静电力一定是 力（引或斥），a对c的静电力一定是 力（引或斥），a的电荷量一定比b的 ．
15．（2014秋•西吉县校级期中）如图所示，在匀强电场中分布着A、B、C三点，且BC=20cm．当把一个电荷量q=10﹣5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零．从B点移到C点时，电场力做功为﹣1.73×10﹣3J．则BC两点电势的高低φB φC，（填“大于”“小于”或“等于”）电场的方向为 ，场强的大小为 ．
16．（2013秋•莲湖区校级月考）图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为﹣8eV时，它的动能应为 ．
17．（2013•济宁模拟）若将一个电量为2.0×10﹣10C的正电荷，从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功8，0×10﹣9J，则M点的电势是 V；若再将该电荷从M点移到电场中的N点，电场力做功1.8×10﹣8J，则M、N两点间的电势差UMN= V．
18．（2015春•南昌校级期末）如图，处于匀强电场中的足够长的绝缘斜面上有一带电滑块，给滑块初动能100J使它从A点出发沿斜面向上运动，第一次运动到斜面上B点时，动能减少了80J，重力势能增加了50J，克服电场力做功20J，则滑块再一次回到B点时的动能为 ．
19．（2015秋•焦作校级月考）如图，用绝缘细线拴住一个质量为m，带电量为+q的小球（可视为质点）悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场中，小球保持静止的平衡状态．则
（1）电场强度的大小
（2）若将细线剪断，小球的加速度的大小是 方向 ．
20．（2010秋•鹤山市校级期中）平行板电容器所带的电荷量Q=3.0×10﹣10C，它的两平行板之间的电压为2.0V，则它的电容为 μF，如果两平行板的带电荷量各减少了一半，则两平行板的电势差为 V，电容器的电容为 μF．
三．计算题
21．（2016春•淮安期末）如图所示，两平行金属板A、B间存在一竖直向下的匀强电场，A、B相距6cm，C为A板上的一点，CD=4cm，CD连线与场强方向成60°角．将一带电量为6.4×10﹣19C的点电荷从C点移到D点，电场力所做的功为3.2×10﹣17J，求：
（1）点电荷所带的电性；
（2）C、D两点间的电势差；
（3）匀强电场的场强．
22．（2015秋•郴州校级期中）如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间的距离为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电荷量为﹣2×10﹣5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J．问：
（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？
（2）A、B两点的电势差UAB为多大？
23．（2014秋•晋江市校级月考）将电量为﹣4×10﹣6C的电荷沿着一条电场线由A点移到B点克服电场力做功2.4×10﹣5J，再由B点移到C点电场力做功1.2×10﹣5J，则
（1）电荷从A到B电势能变化了多少？
△Ep= J；
（2）若电荷从A到C电势能变化了多少？
△Ep= J；
（3）若ϕB=0，则ϕA= v，ϕC= V．
24．如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N，接上直流电源．上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方h=20cm处的B点，有一小油滴自由落下．已知小油滴的电量Q=﹣3.5×10﹣14C，质量m=3.0×10﹣9kg．当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零．（不计空气阻力，g=10m/s2）求：
（1）两极板间的电场强度E；
（2）两极板间的电势差；
（3）设平行板电容器的电容C=4.0×10﹣12F，则该电容器带电量Q是多少？
25．（2013秋•安福县校级期中）所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r1＜r2．
（l）a、b两点哪点电势高？
（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？
（3）若a、b两点间的电势差大小为100V，将二价负离子由a点移到b点电场力对电荷做功多少？
（二价负离子电量q=﹣2×1.6×10﹣19C）
26．（2012秋•上海校级期中）为使点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示．若AB=0.4m，α=370，q=﹣3×10﹣7C，F=1.5×10﹣4N，A点的电势为100V（不计电荷受到的重力）．
（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线．
（2）B点的电势为多少．
（3）q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少．
高二物理3-1预科测试2
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．（2015•赫山区校级三模）如图，平行板电容器经开关K与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷．K是闭合的，Ua表示a点的电势，f表示点电荷受到的电场力．现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（ ）
A．Ua变大，f变大B．Ua变大，f变小C．Ua不变，f不变D．Ua不变，f变小
【分析】要求a点的电势如何变化，首先要确定电势为0的位置即零电势点，由于电容与电源相连故两极板之间的电压不变，而两极板之间的距离增大，故两极板之间的电场强度减小，所以Aa之间的电势差减小，所以aB之间的电压增大．由于两极板之间的场强减小故试探电荷所受的电场力减小．
【解答】解：
由于开关K闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压UAB保持不变．随B极板下移两极板之间的距离增大，根据E=
可知两极板之间的电场强度E减小，由于UAa=EhAa，由于电场强度E减小，故UAa减小，由于UAB=UAa+UaB，所以UaB增大，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0即UB=0，又UaB=Ua﹣UB，所以Ua=UaB增大．而点电荷在a点所受的电场力f=qE，由于E减小，所以电场力f减小．故B正确．故选B．
【点评】本题难度较大，涉及知识面大，需要认真分析．方法是：
先找不变量（UAB），再找容易确定的物理量（E和UAa），最后求出难以确定的量（确定UaB不能用UaB=EhaB，因为E和haB一个变大另一个变小）．
2．（2015•黑龙江模拟）关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的方向处处与等电势面垂直
B．电场强度为零的地方，电势也为零
C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势能逐渐降低
D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
【分析】电场强度与电势没有直接关系；电场强度的方向与等势面垂直，电场强度的方向是电势降低最快的方向；根据这些知识进行解答．
【解答】解：
A、电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，所以电场强度的方向与等势面垂直，故A正确；
B、电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不一定为零，故B错误；
C、根据电势能Ep=qφ可知，电势能与电场强度无直接关系，故C错误；
D、顺着电场线方向电势降低，由匀强电场U=Ed可知，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D正确．
故选：
AD．
【点评】明确电场强度与电势无直接关系，知道电场强度的方向是电势降低最快的方向，属于基础题．
3．（2015•娄星区模拟）有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】理解库仑定律的内容．知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．
【解答】解：
假设A带电量为Q，B带电量也为Q，
两球之间的相互吸引力的大小是F=
第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为
C与B接触时带电量平分，则C、B分开后电量均为
这时，A、B两球之间的相互作用力的大小F′=
=
故选C．
【点评】要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量求出问题．
4．（2015•姜堰市模拟）两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断正确的是（ ）
A．A、B两点的电场强度大小不等，方向相同
B．A、B两点的电场强度大小相等，方向不同
C．左边电荷带负电，右边电荷带正电
D．两电荷所带电荷量相等
【分析】电场线越密，代表电场强度越大，电场线的方向就是电场强度的方向．
【解答】解：
AB、电场线的疏密代表场强的强弱，电场线越密，代表电场越强，电场方向为电场线的切线方向，故从图可以看出A点B点电场大小和方向均不同，故A错误、B错误；
C、电场线从正电荷指向负电荷，故C正确；
D、右边电荷周围的电场线密集，故此电荷的电荷量较大，故D错误．
故选：
C．
【点评】电场线是电学中的重要的物理模型，能够形象描述电场的强弱和方向．把握电场线的特点即可顺利解决此题
5．（2015秋•麻城市校级期末）把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能是（ ）
A．带有不等量异种电荷B．带有等量同种电荷
C．带有等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电
【分析】两个小球接触后再分开，两球相互排斥，说明两球带同种电荷，将选项逐一代入，选出符合题意的选项．
【解答】解：
A、两个小球原来分别带不等量异种电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，故A可能；
B、两个小球原来分别带同种电荷，把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，故B可能；
C、两个小球原来分别带等量异种电荷，接触后电荷完全中和，两球不存在排斥力，故C不可能；
D、原来的其中一个带电，把两个完全相同的小球接触后电荷平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，故D可能；
本题选不可能的，故选：
C．
【点评】本题考查应用基本规律分析、判断物理现象的能力，要知道两个小球接触后再分开，两球相互排斥，说明两球带同种电荷．
6．（2016•徐州一模）等量异号点电荷连线的中垂线上有a．b两点如图所示，将一个带负电的点电荷q从a沿此中垂线移到b，下列说法正确的是（ ）
A．q所受电场力方向始终向左
B．q的电势能先增大后减小
C．q所受的电场力先增大后减小
D．a、b两点电势相同
【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，电荷在等势线上移动时电势能不变；根据电场强度与等势面垂直，分析电荷所受电场力方向的变化情况；在中垂线上离电荷的连线越近，电场线越密，场强越大，电荷所受电场力越大．
【解答】解：
A、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，根据电场强度与等势面垂直，点电荷带负电，可知，q所受电场力方向始终向左．故A正确．
B、电荷在等势线上移动时电势能不变．则知该电荷的电势能不变．故B错误．
C、在中垂线上离两电荷的连线越近，电场线越密，场强越大，电荷所受电场力越大，则知，q所受的电场力先增大后减小．故C正确．
D、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，a点电势等于b点的电势．故D正确．
故选：
ACD．
【点评】本题考查对等量异种电荷电场线、等势线分布情况的掌握程度，关键要抓住等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线．
7．（2015•海南模拟）如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】在边长为a的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为题中各选项的点电荷，根据电场强度的方向与大小进行叠加，从而即可求解．
【解答】解：
A、根据点电荷电场强度公式E=
，结合矢量合成法则，两个负电荷在正方形中心处场强为零，两个正点电荷在中心处电场强度为零，故A错误；
B、同理，正方形对角线异种电荷的电场强度，即为各自点电荷在中心处相加，因此此处的电场强度大小为2
，故B正确；
C、同理，正方形对角线的两负电荷的电场强度在中心处相互抵消，而正点电荷在中心处，叠加后电场强度大小为
，故C错误；
D、根据点电荷电场强度公式，结合叠加原理，则有在中心处的电场强度大小
，故D错误．
故选：
B．
【点评】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及点电荷的场强方向，会根据平行四边形定则进行场强的叠加．
8．（2016•大庆二模）如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠B=∠A=30°，BC=2
m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个带电荷量q=﹣2×10﹣6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2×10﹣5J，由B移到C的过程中电场力做功6×10﹣6J，下列说法正确的是（ ）
A．B、C两点的电势差UBC=3V
B．A点的电势高于B点的电势
C．负电荷由C移到A的过程中，电势能增加
D．该电场的场强为1V/m
【分析】电场力做功量度电势能的变化．
匀强电场的电场线为相互平行间隔相等的平行线，而等势线与电场线垂直；
由题意知AB连线上一定有一点的电势与C点相等，故可以找到一条等势线，根据电场线与等势线的特点可确定电场线的方向，
再根据公式U=Ed求出电场强度．
【解答】解：
A、由B移到C的过程中电场力做功6×10﹣6J，根据W=Uq得：
B、C两点的电势差UBC=
=﹣3V，故A错误．
B、点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2×10﹣5J，根据电场力做功量度电势能的变化得：
点电荷由A移到B的过程中，电场力做功﹣1.2×10﹣5J，
A、B两点的电势差UAB=
=6V，所以A点的电势高于B点的电势．故B正确．
C、UCA=﹣UBC﹣UAB=﹣3V
根据W=Uq得：
负电荷由C移到A的过程中，电场力做正功，所以电势能减小．故C错误．
D、UBC=﹣3V，UCA=﹣3V，UAB=6V，
在AB连线取一点D为该线中点，所以UAD=3V．
UCA=﹣3V，UAC=3V，所以C、D电势相等，所以CD连线为等势线．
而三角形ABC为等腰三角形，所以电场强度方向沿着AB方向，由A指向B．
因为BC=2
m，由几何关系得：
AD=3m，
所以UAD=EdAD=3V
所以该电场的场强为1V/m．故D正确．
故选：
BD．
【点评】本题的关键在于找出等势面，然后才能确定电场线，要求学生明确电场线与等势线的关系，能利用几何关系找出等势点，再根据等势线的特点确定等势面．
知道公式U=Ed应用时d为沿着电场线方向的距离．
9．（2016•红桥区校级模拟）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A．三个等势面中，a的电势最高
B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
【分析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大．
【解答】解：
A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c点的电势最低，故A正确；
B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B正确；
C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；
D、根据电场线的疏密来确定电场强度的强弱，可知，质点在P点时的电场力比通过Q点时大，那么P点时的加速度比通过Q点时大，故D正确．
故选：
ABD．
【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：
根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化．
10．（2015•西城区二模）如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等．一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是（ ）
A．A点的电势比B点的高
B．无法比较A、B两点的电势高低
C．A点的电场强度比B点的大
D．无法比较A、B两点的场强大小
【分析】等势面的疏密代表场强的大小，正电荷在电势高的地方电势能大
【解答】解：
A、正电荷在电场中，在电势高的位置，电势能越大，故A正确，B错误；
C、等势面的疏密代表场强的大小，故A点的场强小于B点的场强，故CD错误；
故选：
A
【点评】本题主要考查了等势面与电场强度的关系，抓住正电荷在电势高的位置电势能大即可
11．（2016•青浦区一模）如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是（ ）
A．A点的场强一定大于B点的场强
B．A点的电势一定低于B点的电势
C．粒子在A点的速度可能小于在B点的速度
D．粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
【分析】电场线的疏密代表电场的强弱，由于只有一条电场线，所以无法判断哪个位置电场线更密集．由于带正电的粒子在A点时速度方向向右而到达B点时速度方向向左，故正电荷所受电场力方向向左，沿电场线方向电势降低，由于从A到B过程中电场力做负功，粒子的电势能增大，动能减小．
【解答】解：
A、由于只有一条电场线，所以无法判断哪个位置电场线的疏密情况，故无法判断AB两点哪点的场强更大，故A错误．
B、由于带正电的粒子在A点时速度方向向右而到达B点时速度方向向左，故正电荷所受电场力方向向左，而正电荷所受电场力的方向与电场的方向相同，故场强向左，所以A点电势低于B点的电势．
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