PAGEPAGE7階段性測(cè)試題一第一章靜電場(chǎng)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)第Ⅰ卷(選擇題，共52分)一、選擇題(本大題共13小題，每小題4分，共52分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，錯(cuò)選或不答的得0分)1．(2015·北京六十七中期中)下列物理量中，屬于矢量的是()A．電勢(shì) B．電場(chǎng)強(qiáng)度C．功率 D．電勢(shì)能解析：矢量是既有大小又有方向的物理量，標(biāo)量是只有大小沒有方向的物理量，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，B選項(xiàng)正確．答案：B2．(2015·深圳中學(xué)期中)下面所列舉的物理學(xué)家及他們的貢獻(xiàn)，其中正確的是()A．元電荷最早由庫侖通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出B．牛頓通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定出了萬有引力常量GC．法拉第首先提出了電場(chǎng)的概念且采用了電場(chǎng)線描述電場(chǎng)D．安培總結(jié)出了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律解析：元電荷最早是由密里根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出的，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定了萬有引力常量G，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；法拉第首先提出了電場(chǎng)的概念且采用了電場(chǎng)線描述電場(chǎng)，C選項(xiàng)正確；庫侖總結(jié)出了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C3．關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系，下面各種說法中正確的是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)一定高B．電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)也不變C．電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，電勢(shì)一定為零D．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向解析：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)高低沒有必然關(guān)系，電場(chǎng)線的方向，即電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．答案：D4．在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則()A．該電荷電勢(shì)能一定減少 B．該電荷電勢(shì)能一定增加C．b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高 D．b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)低解析：正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，正電荷電勢(shì)能增加，電勢(shì)升高，φb>φa，故選項(xiàng)B、C正確，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：BC5．如圖所示，某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布，M、N為對(duì)稱線上兩點(diǎn)．下列說法正確的是()A．M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)B．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功解析：沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，所以M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)高，A項(xiàng)對(duì)；N點(diǎn)電場(chǎng)線密，則場(chǎng)強(qiáng)大，故B項(xiàng)錯(cuò)；M點(diǎn)電勢(shì)高，正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大，故C項(xiàng)對(duì)；電子在N點(diǎn)電勢(shì)能大，將電子從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，故D項(xiàng)錯(cuò)．答案：AC6.如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一電荷量非常小的點(diǎn)電荷，S是閉合的，φa表示a點(diǎn)的電勢(shì)，F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的靜電力，現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則()A．φa變大，F(xiàn)變大B．φa變大，F(xiàn)變小C．φa不變，F(xiàn)不變D．φa不變，F(xiàn)變小解析：從題意可知在使B板下移的過程中，電容器兩端的電壓不變，當(dāng)板間距離增大時(shí)，由E＝eq\f(U,d)可知板間場(chǎng)強(qiáng)E減小，故電荷受到的靜電力減小，又因?yàn)閁aA＝EdaA，所以UaA減小則UaB增大，由UaB＝φa－0可知，φa增大，故選項(xiàng)B正確．答案：B7．中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為＋eq\f(2,3)e的上夸克和兩個(gè)電荷量為－eq\f(1,3)e的下夸克，一簡單模型是三個(gè)夸克都在半徑為r的同一圓周上，如圖所示．在下圖給出的四幅圖中，能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是()解析：電荷量為＋eq\f(2,3)e的上夸克受另兩個(gè)下夸克的吸引力，合力的方向一定豎直向下．對(duì)其中一個(gè)下夸克，受力如右圖所示，由于F1的水平分力與F2大小相等，方向相反，故F1與F2的合力豎直向上．答案：B8.一帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，如果帶電粒子只受電場(chǎng)力作用從a到b運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．粒子帶正電B．粒子帶負(fù)電C．粒子所受電場(chǎng)力是恒定的D．帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)解析：由于粒子運(yùn)動(dòng)軌跡越來越向上彎曲，可判斷它受力方向?yàn)樨Q直向上，所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，故A錯(cuò)B對(duì)．又由于該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子僅受電場(chǎng)力作用，則粒子所受電場(chǎng)力恒定，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C、D均對(duì)．答案：BCD9．靜電場(chǎng)中，帶電粒子在電場(chǎng)力作用下從電勢(shì)為φa的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至電勢(shì)為φb的b點(diǎn)．若帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速率分別為va、vb，不計(jì)重力，則帶電粒子的比荷eq\f(q,m)為()A．eq\f(v\o\al(2,a)－v\o\al(2,b),φb－φa) B．eq\f(v\o\al(2,b)－v\o\al(2,a),φb－φa)C．eq\f(v\o\al(2,a)－v\o\al(2,b),2φb－φa) D．eq\f(v\o\al(2,b)－v\o\al(2,a),2φb－φa)解析：由電勢(shì)差公式以及動(dòng)能定理：W＝qUab＝q(φa－φb)＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,b)－veq\o\al(2,a))，可得比荷為eq\f(q,m)＝eq\f(v\o\al(2,b)－v\o\al(2,a),2φa－φb).答案：C10．在靜電場(chǎng)中，下列說法正確的是()A．沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)一定越來越低B．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零C．電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同D．只在電場(chǎng)力作用下，正電荷一定從高電勢(shì)的地方向低電勢(shì)的地方移動(dòng)解析：沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)一定越來越低，且電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向降低得最快，A對(duì)；電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電勢(shì)的高低無必然關(guān)系，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零，電場(chǎng)強(qiáng)度相同的地方，電勢(shì)不一定相同，B、C錯(cuò)；電荷的運(yùn)動(dòng)方向除了與電場(chǎng)力方向有關(guān)外，還與它的初速度方向有關(guān)，D錯(cuò)．答案：A11．在真空中有兩個(gè)等量的正電荷q1和q2，分別固定于A、B兩點(diǎn)，DC為AB連線的中垂線，C為A、B兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，將一正電荷q3由C點(diǎn)沿著中垂線移至無窮遠(yuǎn)處的過程中，下列結(jié)論正確的有()A．電勢(shì)能逐漸減小B．電勢(shì)能逐漸增大C．q3受到的電場(chǎng)力逐漸減小D．q3受到的電場(chǎng)力逐漸增大解析：中垂線CD段上的電場(chǎng)強(qiáng)度方向處處都是豎直向上，故正電荷q3由C點(diǎn)沿著中垂線移至無窮遠(yuǎn)處的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，A對(duì)，B錯(cuò)；中垂線上由C到D，電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小，q3受到的電場(chǎng)力先變大后變小，C、D錯(cuò)．答案：A12．(2014·南通二模)如圖，一對(duì)面積較大的平行板電容器水平放置，帶等量異種電荷，B板固定且接地，A板用絕緣線懸掛，P為兩板中點(diǎn)．下列結(jié)論正確的是()A．若在兩板間充滿電介質(zhì)，P點(diǎn)電勢(shì)將升高B．A、B兩板電荷分別在P點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同C．若將A板豎直向下平移一小段距離，電容器儲(chǔ)存的電能減小D．若將A板豎直向上平移一小段距離，線的拉力將變大解析：B板接地，φB＝0，PB間的電勢(shì)差φP＝UPB，在兩板間充滿電介質(zhì)，εr變大，根據(jù)平行板電容器電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，可知C增大，電容器的電荷量Q不變，根據(jù)U＝eq\f(Q,C)得，兩板間電勢(shì)差變小，E＝eq\f(U,d)，電場(chǎng)強(qiáng)度變??；B板接地，φB＝0，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系可知，PB間的電勢(shì)φP＝UPB＝EdPB，P點(diǎn)電勢(shì)將降低，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B板帶等量異種電荷，根據(jù)電場(chǎng)的性質(zhì)可知，A、B兩板電荷分別在P點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，故B選項(xiàng)正確；將A板豎直向下平移一小段距離，根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)，可知d減小，C增大，電容器的電荷量Q不變，根據(jù)U＝eq\f(Q,C)得，兩板間電勢(shì)差變小，電容器儲(chǔ)存的電能減小，故C選項(xiàng)正確；分析A板的受力，繩子拉力向上，重力和電場(chǎng)力向下，mg＋F＝F繩，將A板豎直向上平移一小段距離，B板對(duì)A板的電場(chǎng)力F變小，線的拉力將變小，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：BC13．(2014·嘉興一模)高速粒子轟擊熒光屏可致其發(fā)光．如圖，在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著β射線放射源P，放射出β粒子(實(shí)質(zhì)是電子)的速度大小為v0.足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置，相距d，其間有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.已知電子電荷量為－e，質(zhì)量為m.不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則()A．垂直射到熒光屏M上的電子速度大小為eq\r(\f(2eEd,m)＋v\o\al(2,0))B．到達(dá)熒光屏離P最遠(yuǎn)的電子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為eq\r(\f(2md,eE))C．熒光屏上發(fā)光半徑為eq\r(\f(2mdv\o\al(2,0),eE)－4d2)D．到達(dá)熒光屏的電子電勢(shì)能減少了eEd解析：電子從A到M的運(yùn)動(dòng)過程，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理得eEd＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得垂直射到熒光屏M上的電子速度大小為v＝eq\r(\f(2eEd,m)＋v\o\al(2,0))，故選項(xiàng)A正確；電子的運(yùn)動(dòng)方向是任意的，當(dāng)電子沿平行于A板的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)到達(dá)熒光屏距A板的距離最遠(yuǎn)，此時(shí)電子做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)線方向：d＝eq\f(1,2)at2，a＝eq\f(eE,m)，解得時(shí)間t＝eq\r(\f(2md,eE))，故B選項(xiàng)正確；上述電子在垂直于電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)的距離就是熒光屏上的發(fā)光半徑：r＝v0t＝v0eq\r(\f(2md,eE))，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電子到達(dá)熒光屏的過程中，電場(chǎng)力做正功eEd，根據(jù)功能關(guān)系可知，電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少，減少量為eEd，故D選項(xiàng)正確．答案：BD第Ⅱ卷(非選擇題，共48分)二、計(jì)算題(本大題共4小題，共48分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的題要注明單位)14．(2014·福建)如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長L＝2.0m，若將電荷量均為q＝＋2.0×10－6C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求：(1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大?。?2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．解析：(1)根據(jù)庫侖定律，A、B兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小為F＝keq\f(q2,L2)，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)＝9.0×10－3N.(2)A、B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，均為E1＝keq\f(q,L2)，A、B兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E＝2E1cos30°，聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)得，E＝7.8×103N/C，場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿y軸正向．答案：(1)9.0×10－3N(2)7.8×103N/C，沿y軸正向15．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形，把電荷量q＝－2×10－10C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功4.8×10－8J，再由B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功4.8×10－8J，取B點(diǎn)的電勢(shì)為零，求A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)及場(chǎng)強(qiáng)的方向．解析：把電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，由UAB＝eq\f(WAB,q)得，UAB＝eq\f(4.8×10－8,－2×10－10)V＝－240V.即φA－φB＝φA＝－240V.把電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，UBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(－4.8×10－8,－2×10－10)V＝240V.即φB－φC＝－φC＝240V，所以φC＝－240V.由于φA＝φC，所以A、C在同一個(gè)等勢(shì)面上，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于等勢(shì)面并且由高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處，可得到該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于AC，指向左上方，如圖所示．答案：φA＝φC＝－240V方向垂直于AC連線指向左上方16．(2014·安徽)如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g)，求：(1)小球到達(dá)小孔處的速度；(2)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量；(3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間．解析：(1)根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2gh).(2)在極板間帶電小球受重力和電場(chǎng)力，有mg－qE＝ma,0－v2＝2ah得，E＝eq\f(mgh＋d,qd)，U＝Ed，Q＝CU得Q＝Ceq\f(mgh＋d,q).(3)由h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，0＝v＋at2，t＝t1＋t2，綜合可得，t＝eq\f(h＋d,h)eq\r(\f(2h,g)).答案：(1)eq\r(2gh)(2)eq\f(mgh＋d,qd)Ceq\f(mgh＋d,q)(3)eq\f(h＋d,h)eq\r(\f(2h,g))17．(2015·成都模擬)如圖所示，A、B兩物塊用一根輕繩跨過定滑輪相連，其中A帶負(fù)電，電荷量大小為q.A靜止于斜面的光滑部分(斜面傾角為37°，其上部分光滑，下部分粗糙且足夠長，粗糙部分的摩擦系數(shù)為μ，上方有一個(gè)平行于斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng))，輕繩拉直而無形變．不帶電的B、C通過一根輕彈簧拴接在一起，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧勁度系數(shù)為k.B、C質(zhì)量相等，均為m，A的質(zhì)量為2m，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，重力加速度為g(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為多少？(2)現(xiàn)突然將電場(chǎng)的方向改變180°，A開始運(yùn)動(dòng)起來，當(dāng)C剛要離開地面時(shí)(此時(shí)B還沒有運(yùn)動(dòng)