高二物理选修3-1第一章电场单元测试题A卷

      班别：_____　　姓名：____________　　学号：______　成绩：__________

请把各题的答案填在下列表格中：

1．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况不能使P点场强方向指向MN的左侧？

A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|

C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|< Q2

D.Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|

2.在场强大小为E的匀强电场中，质量为m、带电量为+q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.2qE/m，物体运动s距离时速度变为零.则下列说法正确的是：

A.物体克服电场力做功qEs         B.物体的电势能减少了0.2qEs

C.物体的电势能减少了qEs         D.物体的动能减少了0.2qEs

3.如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则匀强电场的方向为:

A.沿AB方向   B.沿AC方向 C.沿OC方向  D.沿BC方向

4.一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入某电场中.由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度为零.下列判断正确的是:

A.电场力对液滴做的功为       B.液滴克服电场力做的功为

C.液滴的机械能减少mgh             D.液滴的机械能增加mgh

5.示波管是示波器的核心部件，它由电子、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的:

       A.极板应带正电  B.极板应带正电

       C.极板应带正电   D.极板应带正电

6.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，一电子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，电子以速度vB经过B点，且vB与vA的方向相反，则:

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.电子在A点的速度一定小于在B点的速度

D.电子在A点的电势能一定小于在B点的电势能

7.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在点，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则:

A.U变大，E不变               B.E变大，变大

C.U变小，不变             D.U不变，不变

8.如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a，在平行板电容器AB板间，电荷P处于静止状态，当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行)，P的运动情况是:

A.仍静止不动 B.向下运动 C.向上运动  D.无法判断

9.如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处的电场强度大小为:

A．mg/q             B．2mg/q      

C．3mg/q            D．4mg/q     

10.图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子（）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是:

A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV

B．质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV

C．质子经过等势面c时的速率为2.25v

D．质子经过等势面c时的速率为2.5v

二、按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

    11．真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为,带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°＝0．6，cos370=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出。求运动过程中

（1）小球受到的电场力的大小及方向；

（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；

    12．如图所示，一匀强电场的场强方向是水平的,一个质量为的带正电的小球，从点出发，初速度的大小为，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动。求小球运动到最高点时其电势能与在点的电势能之差。

13．真空室中有如图所示的装置．电极发出的电子（初速不计）经过加速电场后，由小孔沿水平放置的偏转板、间的中心轴线射入。、板长为，两板间加有恒定电压，它们间的电场可看作匀强电场．偏转板右端边缘到荧光屏的距离为。当加速电压为时，电子恰好打在板的点；当加速电压为时，电子打在荧光屏的点．已知、点到中心轴线的距离相等。求∶。

14．如图所示的装置，是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为，两板间距离为。一个质量为，带电量为-的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度水平射入两板中。若在两水平金属板间加一电压，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端处，为使带电质点经加速后沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围。

15．如图甲所示，、是在真空中平行放置的金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场。、两板间距=15cm。今在、两极上加如图乙所示的电压，交变电压的周期=1.0×10-6s； =0时，板电势比板电势高，电势差=1080V。一个荷质比=1.0×108C/kg的带负电的粒子在=0时从板附近由静止开始运动，不计重力。问：

(1)当粒子的位移为多大时，粒子速度第一次达到最大值？最大速度为多大？

(2)粒子运动过程中将与某一极板相碰撞，求粒子撞击极板时的速度大小。

选修3-1第一章电场单元测试题A卷答案

（2）小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为v：vy=v0－gt

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a：ax==g

小球上升到最高点的时间t=,此过程小球沿电场方向位移：sx=axt2=

电场力做功 W=Fxsx＝mv02   小球上升到最高点的过程中，电势能减少mv02

    12． 解：设电场强度为E，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图,tan

由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为：  

设从O到最高点的路程为s，： 

运动的水平距离为两点的电势能之差

由以上各式得： 

13．解：设电子电量为、质量为。由题意，电子在偏转电场中做类平抛运动，加速度为且保持不变。加速电压为时，设电子进入偏转电场时的速度为，；

　　偏转距离为，沿板方向的位移为，， 

　　加速电压为时，设电子进入偏转电场时的速度为， 

　　偏转距离为，沿板方向的位移为，， 

　　如图，电子从点离开电场，沿直线匀速运动打在点。

　　由几何关系得　，由以上各式解得　

14．解：当两金属板间电压为，上板为正时，对质点有：，下板为正时，对质点有：，联立解得。

    带电质点射到下板距左端处，在竖直方向作匀加速直线运动，，在水平方向作匀速直线运动，；为使带电质点射出金属板，质点在竖直方向运动应有，,是竖直方向的加速度，是质点在金属板间运动时间，联立解得

    若的方向向上则两金属板间应加电压为，上板为正，有；若的方向向下则两金属板间应加电压为，上板为正，有；联立解得，，为使带电质点从两板间射出，两板间电压始终应上极为正>>

    15．解：(1)带负电的粒子电场中加速或减速的加速度大小为= 7.2×1011 m/s2

当粒子的位移为= 4.0×10－2m,速度最大值为=2.4×105 m/s

(2)一个周期内粒子运动的位移为=2×－2×=6×10－2m

    由此可以判断粒子在第三个周期内与板碰撞，因为=2.5

    在前两个周期内粒子运动的位移为=12×10－2 m

    在第三周期内粒子只要运动=3cm即与板碰撞，可知在第三周期的前内某时刻就与板碰撞。=2 .0×105 m/s