2020學(xué)年度高中物理下學(xué)期單元檢測3-電場 新人教版選修3-1高一

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1、2020學(xué)年度下學(xué)期 高一物理單元檢測（3） [新課標(biāo)版] 命題范圍 電 場 本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，考試時(shí)間90分鐘，滿分100分。 第Ⅰ卷（選擇題，48分） 一、本題共12小題：每小題4分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)的或不答的得0分． 1．關(guān)于元電荷下列說法正確的是 （ ） A．元電荷實(shí)際上是指電子和質(zhì)子本身 B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍 C．元電荷的值通常取作e = 1.60×10-19C D．電荷量e

2、的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測得的 2．在一個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場中，下列關(guān)于電場強(qiáng)度和電勢的說法中正確的是 （ ） A．任何兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都不相同 B．可以找到很多電場強(qiáng)度相同的點(diǎn) C．任何兩點(diǎn)的電勢都不相等 D．可以找到很多電勢相等的點(diǎn) 3．如圖所示，a、b、c是一條電場線上的三點(diǎn)，電場線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢和場強(qiáng)，可以判定 （ ） A．φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞Ec C．φa –φb=φb –φc

3、 D．Ea = Eb = Ec 4．如圖所示，M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量種異電荷，A為它們連線的中點(diǎn)，B為連線上靠近N的一點(diǎn)，C為連線的中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn)，在A、B、C三點(diǎn)中 （ ） A．場強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是B點(diǎn) B．場強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是C點(diǎn) C．場強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是B點(diǎn) D．場強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是A點(diǎn) 5．如圖所示．在點(diǎn)電荷Q的電場中，已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢面上，c、d兩點(diǎn)在同一等勢面上，甲、乙兩個(gè)帶電粒子的運(yùn)動軌跡分別為曲線acb和adb，

4、兩粒子經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)具有相同的動能，由此判斷 （ ） A．甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)與乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)具有相同的動能 B．甲、乙兩粒子帶異種電荷 C．若取無窮遠(yuǎn)處為零電勢，則甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的電勢能小于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)的電勢能 D．兩粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)具有相同的動能 6． vA vB A B 如圖所示的直線是真空中某電場的一條電場線，A、B是這條直線上的兩點(diǎn)，一帶正電粒子以速度vA經(jīng)過A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后，粒子以速度vB經(jīng)過B點(diǎn)，且vB與vA方向相反，不計(jì)粒子重力，下面說法正確的是 （ ） A．A點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng) B．A點(diǎn)的電勢一

5、定高于B點(diǎn)的電勢 C．粒子在A點(diǎn)的速度一定小于在B點(diǎn)的速度 D．粒子在A點(diǎn)的電勢能一定小于在B點(diǎn)的電勢能 7．電場中有A、B兩點(diǎn)，把某點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電場力對該電荷做了負(fù)功．則下列說法正確的是 （ ） A．該電荷是正電荷，且電勢能減少 B．該電荷是正電荷，且電勢能增加 C．該電荷是負(fù)電荷，且電勢能增加 D．電荷的電勢能增加，但不能判斷是正電荷還是負(fù)電荷 8．光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速度．進(jìn)入該正方形區(qū)域．當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方

6、形區(qū)域的邊緣時(shí)，具有的動能不可能為 （ ） A． 0 B． C． D． 9．如圖，在水平放置的已經(jīng)充電的大平行板電容器之間，有一帶負(fù)電的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，若某時(shí)刻油滴的電荷量開始減小，為維持該油滴原來的靜止?fàn)顟B(tài)應(yīng) （ ） A．給平行板電容器充電，補(bǔ)充電荷量 B．給平行板電容器放電，減少電荷量 C．使兩金屬板相互靠近些 D．使兩金屬板相互遠(yuǎn)離些 10．三個(gè)質(zhì)量相等分別帶有正電、負(fù)電和不帶電的微粒A、B、C，在水平放置的平行帶電金屬板左側(cè)P點(diǎn)以相同速度的垂直電場線方向射入勻強(qiáng)電場，分別落在帶正電荷的下板上不同的三點(diǎn)，如圖所示，下列判斷

7、中正確的是 （ ） A．三微粒在電場中運(yùn)動的加速度關(guān)系為aB＞aC＞aA B．三微粒在電場中運(yùn)動的時(shí)間相等 C．三微粒到達(dá)下板時(shí)動能關(guān)系為EkA＞ EkC ＞ EkB D．三微粒所受靜電力大小關(guān)系為FA= FB＞FC 11．如圖所示，在絕緣的水平面上方存在著勻強(qiáng)電場，電場方向如圖所示，水平面上的帶電金屬塊在水平拉力F的作用下沿水平面移動．已知金屬塊在移動的過程中，外力F做功32J，金屬塊克服電場力做功8.0J ，金屬塊克服摩擦力做功16J，則在此過程中金屬塊的 （ ） A．動能增加8.0J B．電勢能增加24J C．機(jī)械能減少24J D．機(jī)

8、械能增加48J （甲） （乙） 4 3 2 1 12．如圖（甲）所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫出），O、A、B為軸上三點(diǎn)。放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場力跟檢驗(yàn)電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖5（乙）所示。以x軸的正方向?yàn)殡妶隽Φ恼较?，則 （ ） A．點(diǎn)電荷Q一定為正電荷 B．點(diǎn)電荷Q在AB之間 C．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為2×103N/C D．A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高 第Ⅱ卷（選擇題，52分） 二、本題共3小題：每題4分，共12分，把答案填在相應(yīng)的橫線上或括號內(nèi)． 13．在電場中某處放入電荷量為5.0×10-9C

9、的正點(diǎn)電荷，它受到的靜電力為3.0×10-4 N，則該處的電場強(qiáng)度大小為_________V/m．若將該電荷從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功5.0×10-7J，則A、B兩點(diǎn)的電勢差為___________V a - L d + θ 14．如圖所示，用長L=0.50m的絕緣輕質(zhì)細(xì)線，把一個(gè)質(zhì)量 m=1.0g帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間， 平行金屬板間的距離d=5.0cm，兩板間電壓U=1.0×103V。 靜止時(shí)，絕緣線偏離豎直方向θ角，小球偏離豎直距離 a=1.0cm。（θ角很小，為計(jì)算方便可認(rèn)為tanθ≈sinθ，取 g=

10、10m/s2，需要求出具體數(shù)值，不能用θ角表示），則 （1）兩板間電場強(qiáng)度的大小為 _________ V/m； （2）小球帶的電荷量_________C （3）若細(xì)線突然被剪斷，小球?qū)⒃诎彘g_________（填“類平 拋運(yùn)動”、“勻加速直線運(yùn)動” 或“勻速直線運(yùn)動”） 15．某興趣小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)了測定帶電粒子運(yùn)動初速度的實(shí)驗(yàn)方案：取兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，在極板間加上電勢差，板間電場可以認(rèn)為是均勻的?，F(xiàn)讓一個(gè)粒子（氦原子核）從正極板邊緣沿半徑方向以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，當(dāng)極板間電勢差為U時(shí)，測得粒子恰好落在負(fù)極板的中心。已知

11、質(zhì)子電荷為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響。則粒子的初速度為______________。 三、本題共4小題，16題12分，17題8分，18、19題各10分，共40分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位． 16．如圖所示，真空中有兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷，Q= ＋2×10-4C，q=－2×10-5C，它們相距r=2m，求： （1） q受的電場力． （2） q所在的B點(diǎn)的場強(qiáng)EB （3）只將q換為q′=4×10-5C的正點(diǎn)電荷．再求q′受的電場力及B點(diǎn)的場強(qiáng)． （4）將電荷q拿去后再求B點(diǎn)

12、場強(qiáng)． 17．如圖所示，一帶電為+q質(zhì)量為m的小球，從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速水平拋出， 在距拋出點(diǎn)水平距離為L處有根管口比小球略大的豎直細(xì)管，管的上口距地面h/2。為了使小球能無碰撞地通過管子，可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場，求： （1）小球的初速度； E v0 （2）應(yīng)加電場的場強(qiáng)； （3）小球落地時(shí)的動能。 18．電荷量為q=1×10－4C的帶正電小物塊置于粗糙的絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E與時(shí)間t的關(guān)系及物塊速

13、度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。若重力加速度g取10 m/s2，求： （1）物塊的質(zhì)量m。 （2）物塊運(yùn)動2s過程中，其電勢能的改變量。 O 1 2 3 2 1 t/s E/104 N·C-1 O 1 2 3 2 1 v/m·s-1 t/s 19．兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m=5×10-6kg 的帶電微粒以v0=2m/s的水平速度從兩板正中位置射入電場，如圖所示，A、B間距為d=4cm，板長l = 10crn. （g取10m/s2 ） （1）當(dāng)A、B間電壓UAB=1.0×103V時(shí)，

14、微粒恰好不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，求該微粒的電性和電荷量． （2）令B板接地，要使該微粒能穿過電場，求A板的電勢． 參考答案 一、選擇題： 序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 正確答案 BCD AD A C BCD D D D A A A BC 1．BCD 元電荷是指電子或質(zhì)子所帶的電荷量，數(shù)值為e = 1.60×10-19C，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；所有帶電體的電荷量都等于元電荷的整

15、數(shù)倍，B項(xiàng)正確；電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測得的，D也正確。 3．A 只有一條電場線，不能確定具體的電場，無法比較電場強(qiáng)弱及兩點(diǎn)間的電勢差 4．C 考查等量種異點(diǎn)電荷電場線的分布特點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)中場強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是B點(diǎn)，選項(xiàng)C正確。 6．D 粒子受電場力方向向左，粒子帶正電，故場強(qiáng)向左，B錯(cuò)D對；一條電場線無法判斷場強(qiáng)大小，故A錯(cuò)；粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功，A點(diǎn)速度大于B點(diǎn)速度，C錯(cuò)。 12．BC 由圖（乙），正檢驗(yàn)電荷放在A點(diǎn)和負(fù)檢驗(yàn)電荷放在B點(diǎn)所受電場力方向均沿x軸正方向，說明點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷且放在AB之間，選項(xiàng)A錯(cuò)B對；由圖線

16、斜率表示場強(qiáng)，可知A點(diǎn)場強(qiáng)大小為2×103N/C，B點(diǎn)場強(qiáng)大小為5×102N/C，A點(diǎn)距離Q較近，故A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢，選項(xiàng)C對D錯(cuò)。 二、填空題： 13． 6×104 ； 100 14．（1）2.0×104V/m（2）1.0×10-8C（3）勻加速直線運(yùn)動。 15． 三、計(jì)算題： 16．（12分）解：（l）由庫侖定律得 （2分） 方向在A與B的連線上，且指向A． （1分） （2）由電場強(qiáng)度的定義： （1分） 所以N/C＝4.5×105 N/C （1分） 方向由A指向B．

17、 （1分） （3）由庫侖定律 方向由A指向B． （2分） 方向由A指向B． （2分） （4）因E與q無關(guān)，q=0也不會影響E的大小與方向，所以拿走q后場強(qiáng)不變．（2分） 17．（8分）（1）要使小球無碰撞地通過管口，則當(dāng)它到達(dá)管口時(shí)，速度方向?yàn)樨Q直向下， 豎直方向，自由落體運(yùn)動，則運(yùn)動時(shí)間為： （1分） 水平方向，粒子做勻減速運(yùn)動，減速至0 位移 （1分） 解得 （1

18、分） （2）水平方向，根據(jù)牛頓第二定律： 又由運(yùn)動學(xué)公式： （1分） 解得，方向水平向右。（1分） （3）由動能定律： （1分） 即： （1分） 解得：EK=mgh （1分） 18．（10分）解：由圖可知，第1s物塊做勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律有 qE1－μmg=ma，（1分） 由圖線知a=2m/s2 （1分） 1s后物塊做勻速運(yùn)動，由平衡條件有 qE2=μmg （1分） 聯(lián)立解得q（E1－E2）=ma （1分） 由圖可得E1=3×104N/C，E2=2×104N/C， 代入數(shù)據(jù)解得：m=0.5kg （1分） （2）物塊在第1s的位移為

19、 m （1分） 物塊在第2s的位移為 m （1分） 電場力做正功 =7J （2分） 所以，物塊的電勢能減少7J。 （1分） 19．（10分）解: （1）V/m （1分） 根據(jù)題意，可知該微粒帶負(fù)電，有 qE = mg C （2分） （2）微粒剛好從B板右端射出時(shí) 運(yùn)動時(shí)間 （1分） 豎直位移 （1分） 解得 加速度 a1=16m/s2 （1分） 設(shè)A板電勢為φ1時(shí)，由加速度 （1分） 解得 V （1分） 當(dāng)微粒剛好從A板右端射出時(shí)，設(shè)A板電勢為φ2，同理有 運(yùn)動時(shí)間 豎直位移 解得 a2=16m/s2 而 （1分） V （1分） 則要使微粒從兩板間飛出，A板的電勢φ的取值為：-600V≤φ≤2600V