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1、第十章综合测试第十章综合测试一、单项选择题（本题共一、单项选择题（本题共 8 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 32 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的）分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的）1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是（）A.由FEq=知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B.由QCU=知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C.由2QEkr=知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D.由ABABUWq=知,带电荷量为1C的正电荷,从 A 点移动到 B 点克服电场力做功
2、为1J,则 A、B 两点间的电势差为1V-2.两点电荷形成的电场的电场线分布如图 1 所示。若图中 A、B 两点处的场强大小分别为AE、BE电势分别为Aj、Bj,则（）图 1A.ABEE,ABjjB.ABEE,ABjjC.ABEE,ABjjD.ABEE,ABjj3.如图 2 所示,虚线 A、B、C 代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q 是这条轨迹上的三点,由此可知（）图 2A.带电粒子在 P 点时的速度大于在 Q 点时的速度B.带电粒子在 P 点时的电势能比在 Q 点时的电势能大C.带电粒子在 R 点时的动能与电势能之和比在 Q 点时的
3、小,比在 P 点时的大D.带电粒子在 R 点的加速度小于在 Q 点的加速度4.如图3所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的电路。在增大电容器两极板间距离的过程中（）图 3A.电阻 R 中没有电流B.电容器的电容在变大C.电阻 R 中有从 A 流向 B 的电流D.电阻 R 中有从 B 流向 A 的电流5.一带电粒子在电场中仅在电场力作用下,从 A 点运动到 B 点,速度大小随时间变化的图像如图 4 所示,At、Bt分别是带电粒子在 A、B 两点对应的时刻,则下列说法中正确的有（）图 4A.A 处的场强一定大于 B 处的场强B.A 处的电势一定高于 B 处的电势C.带电粒子在 A 处的电势能
4、一定小于在 B 处的电势能D.带电粒子从 A 到 B 的过程中,所受电场力一定做正功6.如图 5,平行板电容器两极板的间距为 D,极板与水平面成 45角,上极板带正电。一电荷量为0q q的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能k0E竖直向上射出。不计重力,极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为（）图 5A.k04EqdB.k02EqdC.k022EqdD.k02Eqd7.在匀强电场中平行电场方向建立一直角坐标系,如图 6 所示。从坐标原点沿y+轴前进0.2 m到 A 点,电势降低了10 2 V,从坐标原点沿x+轴前进0.2 m到 B 点,电势升高了10 2 V,则匀强电
5、场的场强大小和方向为（）图 6A.50 V/m,方向 BAB.50 V/m,方向 ABC.100 V/m,方向 BAD.100 V/m,方向垂直 AB 斜向下8.如图 7 所示,矩形区域 ABCD 内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电粒子 A 和 B 以相同的水平速度射入电场,粒子 A 由顶点 A 射入,从 BC 的中点 P 射出,粒子 B 由 AB 的中点 O 射入,从顶点 C 射出。若不计重力,则（）图 7A.A 和 B 在电场中运动的时间之比为1:2B.A 和 B 在电场中运动的时间之比为2:1C.A 和 B 的比荷之比为1:4D.A 和 B 的比荷之比为4:1二、多项选择题（本题共二、
6、多项选择题（本题共 4 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 16 分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分,选对但不全的得分,选对但不全的得 2 分,有选错的得分,有选错的得 0 分）分）9.如图 8 所示,电路中 A、B 为两块竖直放置的金属板,C 是一只静电计,合上开关 S 后,静电计指针张开一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是（）图 8A.使 A、B 两板靠近一些B.使 A、B 两板正对面积减小一些C.断开 S 后,使 B 板向右平移一些D.断开 S 后,使 A、B 正对面积减小一
7、些10.在真空中 A、B 两点分别放置等量异种点电荷,在电场中通过 A、B 两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径 ABCD,且 AD 到 A 的距离等于 BC 到 B 的距离,如图 9 所示,现将一电子沿 ABCD 移动一周,则下列判断正确的是（）图 9A.由 AB,电场力做正功,电子的电势能减小B.由 BC,电场对电子先做负功,后做正功,总功为零C.由 CD,电子的电势能一直增加D.由 DA,电子的电势能先减小后增大,电势能总增加量为零11.如图 10 所示,A 为粒子源,A 和极板 B 间的加速电压为 U1,两水平放置的平行带电板 C、D 间的电压为2U,现有质量为m、电荷量为q+的粒子
8、由静止从 A 处被加速电压1U加速后水平进入竖直方向的匀强电场,平行板 C、D 的极板长度为L,两板间的距离为L,不计带电粒子的重力,则下列说法正确的是（）图 10A.带电粒子射出 B 板时的速度102qUvm=B.带电粒子在 C、D 极板间运动的时间2mtLU q=C.带电粒子飞出 C、D 间电场时在竖直方向上发生的位移2214U LyU d=D.若同时使1U和2U加倍,则带电粒子在飞出 C、D 极板间的电场时的速度与水平方向的夹角将加倍12.如图 11 甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力）,两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后,下列四个选项中的图像,反映电子速
9、度v、位移x和加速度A三个物理量随时间 t 的变化规律可能正确的是（）图 11A.B.C.D.三、非选择题（本题共三、非选择题（本题共 5 小题,共小题,共 52 分）分）13.（10 分）电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为 C 的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差 u 随电荷量 q 的变化图像都相同。（1）请在图 12 甲中画出上述uq-图像。类比直线运动中由vt-图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能pE。（2）在如图乙所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的qt-曲线如图丙
10、中所示。A.两条曲线不同是_（选填 E 或 R）的改变造成的；B.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据 A 中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。图 12（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程,填写下表（选填“增大”“减小”或“不变”）。“恒流源”（2）中电源电源两端电压通过电源的电流14.（8 分）如图 13 所示,两平行金属板 A、B 间有一匀强电场,C、D 为电场中的两点,且4cmCD=,其连线的延长线与金属板 A 成 30角。已知电子从 C 点移到 D 点的过程中电场
11、力做功为174.8 10J-,元电荷191.6 1C0e=。求：图 13（1）C、D 两点间的电势差CDU、匀强电场的场强大小 E；（2）若选取 A 板的电势0Aj=,C 点距 A 板1cm,电子在 D 点的电势能为多少？15.（10 分）如图 14 所示,水平绝缘轨道 AB 长4 mL=,离地高1.8mh=,A、B 间存在竖直向上的匀强电场。一质量0.1 kgm=、电荷量55 10Cq=-的小滑块,从轨道上的 A 点以06 m/sv=的初速度向右滑动,从 B点离开电场后,落在地面上的 C 点。已知 C、B 间的水平距离2.4 mx=,滑块与轨道间的动摩擦因数0.2m=,取2g10 m/s=,
12、不计空气阻力。求：图 14（1）滑块离开 B 点时速度的大小；（2）滑块从 A 点运动到 B 点所用的时间；（3）匀强电场的场强 E 的大小。16.（11 分）如图 15 所示,平行板电容器 A、B 间的电压为 U,两板间的距离为 D,一质量为m、电荷量为q的粒子,由两板中央 O 点以水平速度0v射入,落在 C 处,BCl=。若将 B 板向下拉开2d,此粒子仍从 O 点水平射入,初速度0v不变,则粒子将落在 B 板上的C点,求BC的长度。（粒子的重力忽略不计）图 1517.（13 分）如图 16 所示,在31.0 10 V/mE=的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道 QPN 与一水平绝缘轨
13、道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径40 cmR=,N为半圆形轨道最低点,P为 QN 圆弧的中点,一带电荷量为41.0 10Cq=的带负电小滑块质量10 gm=,与水平轨道间的动摩擦因数 0.15,位于 N 点右侧 1.5 m 的 M 处,g取210 m/s,求：图 16（1）要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点 Q,则小滑块应以多大的初速度0v向左运动？（2）这样运动的小滑块通过 P 点时对轨道的压力是多大？第十章综合测试第十章综合测试答案解析答案解析一、一、1.【答案】D【解析】电场强度E与F、q无关，由电场本身决定，A 错误；电容C与Q、U无关，由电容器本身决定，B
14、 错误；2QEkr=是决定式，C 错误；由ABABUWq=可知，D 正确。2.【答案】C【解析】根据电场线密集的地方场强大得出ABEE，再由等势面与电场线垂直，沿着电场线方向电势降低得出ABjj，选项 C 正确。3.【答案】A【解析】根据牛顿第二定律可得qEmA=，又根据电场线的疏密程度可知Q、R两点处的电场强度的大小关系为RQEE，则带电粒子在R、Q两点处的加速度大小关系为RQAA，故 D 项错误；由于带电粒子在运动过程中只受电场力作用，只有动能与电势能之间的相互转化，则带电粒子的动能与电势能之和保持不变，故 C 项错误；根据物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知，带电粒子所受电场力的
15、方向向右，假设粒子从Q向P运动，则电场力做正功，所以电势能减小，动能增大，速度增大，假设粒子从P向Q运动，则电场力做负功，所以电势能增大，动能减小，速度减小，故 A 项正确，B 项错误。4.【答案】C【解析】在增大电容器两极板间距离的过程中，电容 C 减小，电压U不变，则电荷量QCU=减小，电容器放电，由于电容器上极板带正电，则电阻R中有从 A 流向 B 的电流，故 C 正确，A、B、D 错误。5.【答案】D【解析】根据vt-图像的斜率表示加速度可知，从 A 点运动到 B 点的过程中带电粒子的加速度增大，则其所受的电场力增大，则电场强度E增大，A 处的场强一定小于 B 处的场强，故 A 错误；
16、从 A 到 B 的过程中，带电粒子的速度增大，动能增大，由能量守恒定律知其电势能减小，电场力做正功，故 C 错误，D 正确；由于粒子电性未知，无法判断 A、B 两点电势高低，故 B 错误。6.【答案】B【解析】当电场强度最大时，粒子打到上极板的情况为粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行，将粒子的初速度0v分解为垂直极板方向的yv和平行极板方向的xv，根据运动的合成与分解及运动学公式有22yqEvDm=，0co 45syvv=，又2k0012Emv=，联立解得k02EdEq=，故选项 B 正确。7.【答案】C【解析】连接 AB，由题意可知，AB 中点 C 点电势应与坐标原点O相等，连线OC 即为等势线，与等势线OC 垂直的方向为电场的方向，故电场方向由 BA，其大小10 210 2V/m100 V/m20.2UEd+=，选项 C 正确。8.【答案】A【解析】A、B 两个粒子在水平方向上做匀速直线运动，A、B 两粒子的水平位移之比为1:2，根据0 xv t=可知运动时间之比为1:2。粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，根据212yAt=，两粒子在竖直方向的位移之比为2:1，则 A、B 两粒
