高中物理选修3-1第一章测试题.doc

一、选择题(本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题2分，共20分)
1．由电场强度的定义式E＝F/q可知，在电场中的同一点( )
A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比
B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变
C．不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同，该点的电场强度在不断改变
D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零
2．如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是( )

A．EA与EB一定不等，与一定不等
B．EA与EB可能相等，与可能相等
C．EA与EB一定不等，与可能相等 D．EA与EB可能相等，与一定不等
3．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是( )
A．电势高的地方电场强度不一定大 B．电场强度大的地方电势一定高
C．电势为零的地方场强也一定为零 D．场强为零的地方电势也一定为零
4．电量为q的点电荷，在两个固定的等量异种电荷＋Q和－Q的连线的垂直平分线上移动，则( ) A．电场力做正功B．电场力做负功
C．电场力不做功D．电场力做功的正负，取决于q的正负
5．电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是( )
A．该电荷是正电荷，且电势能减少 B．该电荷是负电荷，且电势能增加
C．该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷
D．该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷
6．若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( )
A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动
D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动
7．关于电势差的说法中，正确的是( )
A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功
B．1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V
C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关
D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
8．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是( )

A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q变小，C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变大，E变小

9．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是( )

A．粒子带正电
B．粒子在A点加速度大
C．粒子在B点动能大
D．A、B两点相比，B点电势能较高

10．A、B两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d，同时由静止释放，在它们距离到2d时，A的加速度为a，速度为v，则( )
A．此时B的加速度为a/4
B．此过程中电势能减小5mv2/8
C．此过程中电势能减小mv2/4
D．此时B的速度为v/2
二、选择题(本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。每小题3分，共15分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错误选项的不得分)
11．下列各量中，与检验电荷无关的量是( )
A．电场强度E B．电场力F C．电势差U D．电场做的功W
12．A、B两个大小相同的金属小球，A带有6Q正电荷，B带有3Q负电荷，当它们在远大于自身直径处固定时，其间静电力大小为F。另有一大小与A、B相同的带电小球C，若让C先与A接触，再与B接触，A、B间静电力的大小变为3F，则C的带电情况可能是( )
A．带18Q正电荷 B．带12Q正电荷 C．带36Q负电荷 D．带24Q负电荷
13．现有一束带同种等量电荷的不同离子，从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场，当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点，则 ( )
A．离子进入电场的初速度相同 B．离子进入电场的初动量相同
C．离子进入电场的初动能相同 D．离子必须经同一加速电场加速
14．如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则 ( )

A．电容器带电量不变
B．尘埃仍静止
C．检流计中有a→b的电流
D．检流计中有b→a的电流

15．如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点，自A板上方相距为h的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则 ( )

A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

三、填空题(本题共5个小题，每空2分，共22分)
16．(1)甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍；
(2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；
(3)保持原电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；
(4)保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍；
(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的倍，才能使其间的相互作用力不变。

17．如图，正点电荷Q的电场中，A点场强为100N/C，C点场强为36N/C，B是AC的中点，则B点的场强为______N/C。

18．如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4 cm，b、c相距10 cm。将一个带电荷量为2×10－8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10－6J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为______J，a、c间电势差为______V。

19．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检验液面高低的仪器原理图(这种仪器的
优点是将非电荷量的变化转换为电信号，使测量自动化)。容器中装有导电液体，是电容器的一个电极；中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质。电容器的两个电极分别用导线接到指示器上。指示器显示的是电容的大小，从电容的大小就可以知道容器中液面位置的高低。如图指示器显示出电容增大了，则可判断液面__________ (填“升高”或“降低”)。

20．如图所示，B板电势为U，质量为m的带电粒子(重量不计)以初速v0水平射入电场。若粒子带—q电量，则粒子到达B板时速度大小为______；若粒子带＋q电量，它到达B板时速度大小为______。

四、计算题 本题共5个小题，共43分。
21．(6分)—个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角q＝30°，已知带电微粒的质量m＝1．0×10－7kg，电量q＝1．0×10－10C，A、B相距L＝20cm。(取g＝10m/s2，结果保留两位有效数字)求：

(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。 (2)电场强度的大小和方向?
(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少?

22．(8分)有一带电量q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J。从B点移到C点电场力做功9×10－4J。问：
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?
(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?

23．(9分)如图所示，两块长3cm的平行金属板AB相距1cm，并与300V直流电源的两极相连接，＜，如果在两板正中间有一电子(m＝9×10－31kg，e＝－1.6×10－19C)，沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入，则

(1)电子能否飞离平行金属板正对空间?
(2)如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几?

24．(8分)在光滑水平面上有一质量m＝1.0×10－3kg、电量q＝1.0×10－10C的带正电小球，静止在O点。以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系Oxy。现突然加一沿x轴正方向、场强大小E＝2.0×106V/m的匀强电场，使小球开始运动。经过1.0s所加电场突然变为沿y轴正方向，场强大小仍为E＝2.0×106V/m的匀强电场。再经过1.0s，所加电场又突然变为另一个匀强电场，使小球在此电场作用下经1.0s速度变为零。求
(1)此电场的方向。
(2)速度变为零时小球的位置。

25．(12分)带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置，相距为d(d远小于板的长和宽)，一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央，处于平衡，油滴的质量为m，带电量为q，如图所示，在油滴的正上方距A板d处有一个质量也为m的带电油滴N，油滴N由静止释放后，可以穿过A板上的小孔，进入两金属板间与油滴M相碰，并立即结合成一个大油滴。整个装置处于真空环境中，若不计油滴之间的库仑力和万有引力以及金属板本身的厚度，要使油滴N能与M相碰，且结合成的大油滴又不至于与金属板B相碰。求

(1)两个金属板A、B间的电压是多少?哪板电势较高?
(2)油滴N带何种电荷，电量可能是多少?

一、单选题 1．B 2．D 3．A 4．C 5．D 6．D 7．B 8．C 9．D 10．D
二、多选题 11．AC 12．AD 13．CD 14．BC 15．ACD
三、填空题 16．1、4、、2、4 17．56.3 18．5×10－6 450 19．升高
20.
四、计算题
21．解：(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动。
(2)在垂直于AB方向上，有qEsinq—mgcosq＝0
所以电场强度E＝1.7×104N/C 电场强度的方向水平向左
(3)微粒由A运动到B时的速度vB＝0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，mgLsinq ＋qELcosq＝ 代入数据，解得vA＝2.8m/s
22．解：(1) ,
UCA＝－＝(－)－(－)＝－UBA＝300V－200V＝100V
(2)－＝－0＝200V ∴＝200V;－＝0－＝－300V∴＝300V
B点电势能为零，从A到B电场力做负功，电势能增加，所以A点电势能为－6×10－4J；从B到C电场力做正功，电势能减少，所以C点电势能为－9×10－4J
23．解：(1)当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为
在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为,其中
联立求解，得y＝0.6cm，而，所以,故粒子不能飞出电场。
(2)令离Ad′的电子可以飞过此电场。
则1－d′＝y，得d′＝0.4cm
故飞出的电子占
24．由牛顿定律得知，在匀强电场中小球加速度的大小为：
代入数值得

当场强沿x正方向时，经过1秒钟小球的速度大小为
vx＝at＝0.20×1.0＝0.20m/s
速度的方向沿x轴正方向．小球沿x轴方向移动的距离

在第2秒内，电场方向沿y轴正方向，故小球在x方向做速度为vx的匀速运动，在y方向做初速为零的匀加速运动．沿x方向移动的距离
Dx2＝vxt＝0.20m
沿y方向移动的距离
故在第2秒末小球到达的位置坐标
x2＝Dx1＋Dx2＝0.30m
y2＝Dy＝0.10m
在第2秒末小球在x方向的分速度仍为vx，在y方向的分速度
vy＝at＝0.20×1.0＝0.20m/s
由上可知，此时运动方向与x轴成45°角．要使小球速度能变为零，则在第3秒内所加匀强电场的方向必须与此方向相反，即指向第三象限，与x轴成225°角．
在第3秒内，设在电场作用下小球加速度的x分量和y分量分别为ax、ay，则
,
在第3秒末小球到达的位置坐标为

25．解：(1)油滴M带正电，在两金属板之间处于平衡，有mg＝qU/d，则B板电势较高，电势差U＝mgd/q。
(2)油滴N与M相碰后，要不落到B板上，油滴N带正电。
设油滴N带电量为Q，油滴N与M碰前的速度设为v0，有/2＝mg(d＋d/2)
－QU/2油滴N能与M相碰，/2＝mg(d＋d/2)－QU/2＞0
电量Q＜3q 油滴M与N相碰后结合成大油滴，速度为v，有
mv0＝(m＋m)v
此后，大油滴向下运动，不碰到B板，需有
(2m)v2/2＜(Q＋q)U/2—2mg(d/2)
代入v和U的值，解得Q＞5q/3，
油滴N所带电量可能是3q＞Q＞5q/3。