2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 單元評(píng)估 新人教版

第六章(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題1(2009年寧波模擬)如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動(dòng)膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容器，當(dāng)振動(dòng)膜片在聲壓的作用下振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號(hào)就變成了電信號(hào)，則當(dāng)振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí)()A電容器電容值增大B電容器帶電荷量減小C電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)增大D電阻R上電流方向自左向右【解析】振動(dòng)膜片向右振動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩極板間距減小，由C知C變大，A對(duì)；又由C，因電容式話筒始終與電源連接，U不變，故Q變大，B錯(cuò)；由E知，d減小，E變大，C對(duì)；當(dāng)電容器電荷量變大時(shí)，由電源正負(fù)極知，電流方向自右向左流過(guò)電阻R，D錯(cuò)，故選A、C.【答案】AC2如圖所示，水平天花板下用長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來(lái)的兩個(gè)相同的帶電介質(zhì)小球a、b，左邊放一個(gè)帶正電的固定球Q時(shí)，兩懸球都保持豎直方向下面說(shuō)法中正確的是()Aa球帶正電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大Ba球帶負(fù)電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較小Ca球帶負(fù)電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大Da球帶正電，b球帶負(fù)電，并且a球帶電荷量較小【解析】要使ab平衡，必須有a帶負(fù)電，b帶正電，且a球帶電較少，故應(yīng)選B.【答案】B3AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電荷量分別為q和q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對(duì)稱且距離等于圓的半徑，如圖所示要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷Q()A應(yīng)放在A點(diǎn)，Q2qB應(yīng)放在B點(diǎn)，Q2qC應(yīng)放在C點(diǎn)，Qq D應(yīng)放在D點(diǎn)，Qq【解析】由平行四邊形定則得出q和q在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)水平向右，大小等于其中一個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則應(yīng)在C點(diǎn)放一個(gè)電荷量Qq的點(diǎn)電荷，故C選項(xiàng)正確【答案】C4(2009年安徽卷)在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中()A先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)B先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì)C電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大，后減小D電勢(shì)能先減小，后增大【解析】粒子在從b點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中雖然是先加速后減速，但不是勻變速，故A錯(cuò)；由等量同種電荷的電場(chǎng)線可知，從b點(diǎn)到d點(diǎn)電勢(shì)先升高后降低，故B不對(duì)；此過(guò)程中，粒子只受電場(chǎng)力作用，故其機(jī)械能和電勢(shì)能之和是不變的，故C錯(cuò)；粒子在從b點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，電勢(shì)能先減少，后增加，故選D.【答案】D5某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢(shì)分別為P和Q，則()AEPEQ，PQBEPEQ，PQCEPEQ，PQ DEPEQ，PQ【解析】P點(diǎn)處電場(chǎng)線分布的密集些，Q處電場(chǎng)線分布稀疏些，則EPEQ.圖中，電場(chǎng)線的方向是由P指向Q，根據(jù)順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)依次降落，有P點(diǎn)電勢(shì)大于Q點(diǎn)電勢(shì)【答案】A6如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷a、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，且在以帶負(fù)電小球?yàn)閳A心的同一豎直圓周上一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小圓環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，在小圓環(huán)由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A小圓環(huán)所受庫(kù)侖力的大小先增大后減小B小圓環(huán)的加速度先增大后減小C小圓環(huán)的動(dòng)能先增加后減少D小圓環(huán)與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢(shì)能先增加后減少【解析】庫(kù)侖力的大小先增大后減?。患铀俣认葴p小后增大；由動(dòng)能定理，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，因而動(dòng)能先增加后減少，電勢(shì)能先減少后增加【答案】AC7如圖所示，a、b、c為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，且b為ac的中點(diǎn)，a、c電勢(shì)分別為a8 V，c6 V下列敘述正確的是()A電場(chǎng)中b點(diǎn)的電勢(shì)一定是7 VBa點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定大于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EcC一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能一定減少D一正電荷運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，受到的電場(chǎng)力方向一定由b指向a【解析】由于題圖中只給出了一條電場(chǎng)線，不能說(shuō)明是否為勻強(qiáng)電場(chǎng)，只能說(shuō)b點(diǎn)的電勢(shì)在8 V和6 V之間，無(wú)法判斷b點(diǎn)的電勢(shì)具體為多大，不能判斷出a、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，A、B錯(cuò)誤；由a點(diǎn)電勢(shì)大于c點(diǎn)電勢(shì)可知電場(chǎng)線方向從a指向c，一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能一定減小，C正確；一正電荷運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，受到的電場(chǎng)力方向一定由b指向c，D錯(cuò)誤【答案】C8如圖所示，質(zhì)子、氘核和粒子都沿平行板電容器兩板中線OO方向垂直于電場(chǎng)線射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且都能射出電場(chǎng)，射出后都打在同一個(gè)熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)若微粒打到熒光屏的先后不能分辨，則下列說(shuō)法中正確的是()A若它們射入電場(chǎng)時(shí)的速度相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)B若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等，在熒光屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)C若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)D若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加速后射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)【解析】粒子打在熒光屏上的位置取決于它的側(cè)移量，側(cè)移量相同，打在熒光屏上的位置相同，而側(cè)移量y，所以粒子速度相同時(shí)，屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)，粒子動(dòng)量相同時(shí)，屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)；動(dòng)能相同時(shí)，屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)；而經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)從靜止加速后，再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，出電場(chǎng)時(shí)所有粒子側(cè)移量相同，屏上將出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)，故選D.【答案】D9一個(gè)半徑為R的絕緣光滑的圓環(huán)豎直放置在方向水平向右的、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可以沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng)，已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零，由此可知()A小球在a點(diǎn)的加速度與在d點(diǎn)的加速度大小相等B小球在b點(diǎn)的機(jī)械能最大，在d點(diǎn)的機(jī)械能最小C小球在b點(diǎn)的機(jī)械能最小，在d點(diǎn)的機(jī)械能最大D小球在b點(diǎn)與在c點(diǎn)的速度大小相等【答案】AD10豎直放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個(gè)電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進(jìn)入板間電場(chǎng)，恰好從極板B邊緣射出電場(chǎng)，如圖所示，不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是()A兩電荷的電荷量可能相等B兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等D兩電荷離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等【解析】帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿電場(chǎng)方向的勻加速運(yùn)動(dòng)與垂直電場(chǎng)方向的勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，所以兩電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等；B對(duì)；又因?yàn)閐at2，a，因?yàn)槠D(zhuǎn)量d不同，故a一定不同，C錯(cuò)由a，因不知m的關(guān)系，q可能相等，也可能不相等，故A正確；當(dāng)q相等時(shí)，電荷從進(jìn)入到離開，電場(chǎng)力做的功不同，由動(dòng)能定理可知，兩電荷離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能不相等，故正確答案為A、B.【答案】AB二、非選擇題11如圖所示，一平行板電容器水平放置，板間距離為d，上極板開有一小孔，質(zhì)量均為m，帶電荷量均為q的兩個(gè)帶電小球(視為質(zhì)點(diǎn))，其間用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)，已知d2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由靜止釋放，讓兩球豎直下落當(dāng)下端的小球到達(dá)下極板時(shí)，速度剛好為零試求：(1)兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)球運(yùn)動(dòng)中的最大速度【解析】(1)兩球由靜止開始下落到下端的小球到達(dá)下極板的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：2mgdEqdEq(dL)0，則有E4mg/3q.(2)兩球由靜止開始下落至上端小球恰進(jìn)入小孔時(shí)小球達(dá)到最大速度，此過(guò)程利用動(dòng)能定理得：2mgLEqL，則有v.【答案】(1)(2)12如圖所示，空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小一定，第1秒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向如圖所示，37°，1 s后場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，一帶電質(zhì)點(diǎn)以某一水平初速度從A點(diǎn)放出后恰沿x軸運(yùn)動(dòng)，1 s末到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)，若4.75 m，求第2秒末該質(zhì)點(diǎn)所處的位置坐標(biāo)(g取10 m/s2)【解析】前1 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)qEsin 37°maqEcos 37°mgagtan 37°10×7.5 m/s2v0tat2，將4.75 m，t1 s，代入得v08.5 m/svtv0at8.57.5×11 m/s后1 s受力分析，在y方向qEmgma2解得a2ggg102.5 m/sya2t2×2.5×121.25 mxvtt1×11 m則坐標(biāo)為(1,1.25)【答案】(1,1.25)13如圖所示，水平放置的平行金屬板的N板接地，M板電勢(shì)為U，兩板間距離為d，d比兩板的長(zhǎng)度小很多，在兩板之間有一長(zhǎng)為2l的絕緣輕桿，可繞桿的水平固定軸O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，O為桿的中點(diǎn)，桿的兩端分別連著小球A和B，它們的質(zhì)量分別為2m和m，它們的帶電荷量分別為q和q，當(dāng)桿由圖示水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)過(guò)90°到豎直位置時(shí)，已知重力加速度為g，求：(1)兩球的電勢(shì)能的變化；(2)兩球的總動(dòng)能；(3)桿對(duì)A球的作用力【解析】(1)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)為：E電場(chǎng)力對(duì)兩球做的功為：WE2qEl電勢(shì)能的減少量為：|E|.(2)重力對(duì)兩球做的功為：WGmgl由動(dòng)能定理，有：WGWEEk0解得：Ekmgl.(3)根據(jù)(2)問(wèn)，有：·2mv2mv2mglA球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律，有：F2mg2m解得：F.【答案】(1)(2)mgL(3)14如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d0.5 m，現(xiàn)將一質(zhì)量m1×102 kg、電荷量q4×105 C的帶電小球從兩極板上方A點(diǎn)以v04 m/s的初速度水平拋出，A點(diǎn)距離兩板上端的高度h0.2 m，之后小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2.設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)只存在于M、N之間求：(1)兩極板間的電勢(shì)差；(2)小球由A到B所用總時(shí)間；(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能【解析】(1)設(shè)小球剛剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，豎直方向的速度為vy，則vy2 m/s設(shè)小球在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向與水平方向夾角為，則tan 所以EUEd V2.5×103 V.(2)小球平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間為t1，則gth所以t10.2 s進(jìn)入電場(chǎng)后，在水平方向上，a2gdv0t2at所以t20.1 stt1t20.3 s(或設(shè)B點(diǎn)到極板上端的距離為L(zhǎng)，則Ld·tan 在豎直方向上：hLgt2所以t0.3 s)(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的水平速度v1v0at26 m/s豎直分速度v2vygt23 m/s所以EkBmvm(vv)0.225 J或從A到B由動(dòng)能定理知：mg(hL)qE·dmvmv所以mv0.225 J.【答案】(1)2.5×103 V(2)0.3 s(3)0.225 J