（四川版）2013-2014学年高中物理 第一章 阶段质量检测（含解析）教科版选修3-1一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，在每小题给出的四个选项中至少有一项是正确的。选对得6分，有错选或不选不得分)1冬天脱毛衫时，静电经常会跟你开个小玩笑。下列一些相关的说法中，正确的是()A在将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B如果内外两件衣服可看做电容器的两极，并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定，随着两衣间距离的增大，两衣间电容变小，则两衣间的电势差也将变小C在将外衣脱下的过程中，内外两衣间隔增大，衣物上电荷的电势能将增大(若不计放电中和)D脱衣时如果人体带上了正电，当手接近金属门把手时，由于手与门把手间空气电离会造成对人体轻微的电击解析：根据电荷守恒知，A错；由C和C知，当内外衣之间的距离d增大时，两衣间的电势差增大，B错；因为内外衣所带的是异种电荷，产生静电引力作用，故当两衣之间的距离增大时，电场力做负功，电荷的电势能增大，C对；由于人体带上正电荷，当手靠近金属门把手时，产生静电感应现象，当两者之间的电压足以使空气电离时，产生放电现象，故人感觉到有轻微的电击，D正确。答案：CD2如图1所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个Q的点电荷，测得B处的场强为EB48 N/C，则() 图1AEC24 N/CBEC12 N/CC若要使EB0，可在C处放一个Q的点电荷D把q109 C的点电荷放在C处，则其受到的静电力大小为6109 N解析：根据点电荷的场强公式E，场强大小与距离的平方成反比，因为rBrC12所以EBEC41即EC12 N/C，所以把q109 C的点电荷放在C点，则其所受到的静电力的大小为12109 N，在C处放一个Q的点电荷，则EB96 N/C，故只有B正确。答案：B3如图2中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV时，它的动能应为() 图2A8 eVB13 eVC20 eV D34 eV解析：由图可判断b点电势高于a点电势，设各等势面间电势差为U，则由能量守恒2Uq26 eVUq5 eV所以Uq7 eV，所以，点电荷能量为7 eV5 eV12 eV所以，当电势能为8 eV时，动能为12 eV(8) eV20 eV。答案：C4(2012达州质检)如图3所示，两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列场强大小关系式正确的是() 图3AEaEb BEaEOEbCEcEd DEcEOEd解析：由电场的叠加原理可知：等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同，所以A、C正确D错误；由点电荷的场强计算公式和电场叠加原理可知，O点和a、b点或c、d点的电场强度大小不相等，故B错。答案：AC5如图4所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用。则下列说法正确的是() 图4A物体A受到地面的支持力先增大后减小B物体A受到地面的支持力保持不变C物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D库仑力对点电荷B先做正功后做负功解析：因点电荷B与A的间距不变，故其间库仑力大小F不变，设F与竖直方向间夹角为，则NmgFcos，因为先减小到0后增大，可知，N先增大后减小，A正确，B错误，物体A受到的摩擦力fFsin，先减小后反向增大，C正确；因A、B间距不变，故库仑力做功为零，D错误。答案：AC6(2012哈尔滨高二检测)如图5所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等差等势面，这些等势面都是互相平行的等间距竖直平面，不计粒子所受重力，则()A该粒子一定带负电 图5B此电场不一定是匀强电场C该电场的电场线方向一定水平向左D粒子在电场中运动过程动能不断减少解析：由粒子运动轨迹可知，粒子所受到的电场力一定水平向右，但是无法确定粒子的电性和电场线的方向，A、C错误；由速度方向与电场力方向的夹角大于90，故而可以确定电场力一定对粒子做负功，动能不断减少，D正确，等差等间距的等势面所表示的电场为匀强电场，B错误。答案：D7如图6所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在减小电容器两极板间距离的过程中() A电容器A板始终带正电荷 图6B电容器的电容变小C电阻R中有从a流向b的电流DA、B板间的电场强度增大解析：电容器A板始终和电源正极相连，所以A板电势高，带正电荷，A项正确；板间距离减小，由C知，电容增大，B项错；由QCU可知电容器电荷量增大，则电源继续向电容器充电，所以电流方向为从b流向a，C项错；由UEd可知场强E增大，D项正确。答案：AD8如图7所示，静止的电子在加速电压为U1的电场的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离。现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该使() 图7AU2加倍 BU2变为原来的4倍CU2变为原来的倍 DU2变为原来的1/2倍解析：要使电子的轨迹不变，则应使电子进入偏转电场任一水平位移x所对应的偏移量y保持不变，由yat2()2和qU1mv得y，可见x、y一定时，U2U1，故选项A正确。答案：A9如图8所示，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、电荷量为q的小球，由静止开始沿轨道运动至最低点的过程中，下列说法正确的是() 图8A小球在运动过程中机械能守恒B小球经过环的最低点时速度最大C小球电势能增加qERD小球由静止释放到达最低点，动能的增加量等于mgR解析：小球由静止释放到最低点，重力与电场力均做正功，重力势能与电势能减少，动能增加。小球在运动过程中除重力做功外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，A错；小球运动到最低点的过程中，重力与电场力均做正功，重力势能减少mgR，电势能减少qER，而动能增加mgRqER，到最低点时动能最大，所以速度最大，因此B正确，C、D错误。答案：B二、计算题(本题共3小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位)10(12分)如图9所示，质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0沿偏转电场的中心线射入极板间距为d，极板长为l，所加电压 图9为U的偏转电场，射出后打在距极板右端L远处的竖直荧光屏上，求打在荧光屏上的亮斑距荧光屏中心(荧光屏中心与偏转电场两极板的中心线在同一水平直线上)的距离y。解析：带电粒子射出电场时的偏转量为y()2粒子由电场射出后，沿直线做匀速运动，运动的方向就是其射出时的速度方向。射出时沿速度方向的反向延长线交于极板中心，如图所示，由相似三角形关系有得yy(Ll)。答案： (Ll)11(16分)如图10所示，在A点固定一正电荷，电荷量为Q。在离点A高为H的C处静止释放某带正电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好等于重力加速度g。已知静电力常量为k，两电荷均可看成点电 荷，不计空气阻力，求： 图10(1)液珠的比荷。(2)液珠速度最大时，离A点的距离h。解析：(1)设液珠的电荷量为q，质量为m，由题意知，当液珠在C点时有：kmgmg解得比荷为(2)当液珠速度最大时，kmg联立解得hH答案：(1)(2)H12(18分)一个带正电的粒子，从A点射入水平方向的匀强电场中，粒子沿直线AB运动，如图11所示。已知AB与电场线夹角30，带电粒子的质量m1.0107 kg，电荷量q1.01010 C，A、B相距L20 cm。(取g10 m/s2，结果保留两位有效数字)求： 图11(1)粒子在电场中运动的情况，要求说明理由。(2)电场强度的大小和方向。(3)要使粒子从A点运动到B点，粒子射入电场时的最小速度是多少？解析：(1)粒子只在重力和电场力作用下沿直线AB运动，重力和电场力的合力必由B指向A，与粒子初速度vA方向相反，所以粒子做匀减速运动。(2)由图可得：tan代入数据解得：E1.7104 N/C，方向水平向左。(3)当粒子到B时的速度vB0时，粒子进入电场时的速度最小，由动能定理得mgLsinqELcosmv代入数据，解得vA2.8 m/s。答案：(1)匀减速运动；理由见解析(2)1.7104 N/C，水平向左(3)2.8 m/s6