20xx年春人教版物理選修3-1第1章靜電場(chǎng)章末綜合能力測(cè)試-資料下載頁(yè)
2025-11-19 00:39本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。常會(huì)跟你開(kāi)個(gè)小玩笑。下列一些相關(guān)的說(shuō)法中正確的是(). 若將內(nèi)外衣視為電容。當(dāng)人因脫衣服時(shí)帶上電，與金屬門把接近時(shí)會(huì)使空氣電離而放電，所以選項(xiàng)D不正。其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是(). 丁圖中場(chǎng)強(qiáng)大小，方向皆相同，電勢(shì)φa<φb。一質(zhì)量為×10－4kg、帶電量為－×10－7C的小。球從靜止釋放，在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落m。據(jù)動(dòng)能定理，－qEd＋mgd＝ΔEk，方向是沿電場(chǎng)線向上的，所以粒子從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小，左側(cè)所受電場(chǎng)力向右，在PQ中點(diǎn)的右側(cè)，所受電場(chǎng)力向左，可見(jiàn)電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，電場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)電子垂直經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí)，動(dòng)能為20eV，飛經(jīng)等勢(shì)面C時(shí)，
【正文】 (3)設(shè)平行板電容器的電容 C＝ 10 － 12F，則該電容器帶電量 Q是多少？ 答案： (1) 10 6V/m 方向豎直向下 (2)10 5V (3)10 － 6C 解析： 由動(dòng)能定理 W＝ Δ Ek得 mg(h＋ L)＝ |Q|U， U＝ mg h＋ L|Q| 代入數(shù)據(jù) U＝ 10－ 9 ＋10 － 14 V＝ 105V E＝ U/d＝ 105 V/m ＝ 10 6V/m Q＝ CU＝ 10 － 1210 5C ＝ 10 － 6C 16． (11分 )如圖所示，固定于同一條豎直線上的 A、 B是兩個(gè)等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為＋ Q和－ Q， A、 B間距離為 2d， MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球 P，其質(zhì)量為 m、電荷量為＋ q(可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)分布 )。現(xiàn)將小球 P 從與點(diǎn)電荷 A等高的 C處由靜止開(kāi)始釋放，小球 P向下運(yùn)動(dòng)到距 C點(diǎn)距離為 d的 O點(diǎn)時(shí)，速度為 v。已知 MN 與 AB 之間的距離為 d，靜電力常量為 k，重力加速度為 g。求： (1)C、 O間的電勢(shì)差； (2)O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向。 答案： (1)mv2－ 2mgd2q (2)2kQ2d2 方向豎直向下 解析： (1)小球 P由 C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 O點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理可得 mgd＋ qUCO＝ 12mv2－ 0 所以 UCO＝ mv2－ 2mgd2q (2)小球 P經(jīng)過(guò) O點(diǎn)時(shí)的受力分析如圖所示，由庫(kù)侖定律得 F1＝ F2＝ k Qq2d 2 電場(chǎng)力為 F＝ F1cos45176。 ＋ F2cos45176。 ＝ 2kQq2d2 O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為 E＝ Fq＝ 2kQ2d2 方向豎直向下。 17． (12分 )(遼寧省沈陽(yáng)市 2021～ 2021學(xué)年高二上學(xué)期期末 )如圖 所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)兩極板不帶電，上極板接地，它的極板長(zhǎng) L＝ ，兩板間距離 d＝ ，有一束相同的帶電微粒以相同的初速度先后從兩極板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下極板上，微粒所帶電荷立即轉(zhuǎn)移到下極板且均勻分布在下極板上。設(shè)前一微粒落到下極板上時(shí)后一微粒才能開(kāi)始射入兩極板間。已知微粒質(zhì)量為 m＝ 210－ 6kg、電荷量 q＝ 110 － 8C，電容器電容為 C＝ 1μF ，取 g＝ 10m/s2。 (1)為使第一個(gè)微粒恰能落在下極板的中點(diǎn)到緊靠邊緣的 B點(diǎn)之內(nèi)，求微粒入射初速度v0的取值范圍； (2)若帶電微粒以第 (1)問(wèn)中初速度 v0 最小值入射，則最多能有多少個(gè)帶電微粒落到下極板上？ 答案： (1)≤ v0≤5m/s (2)600 個(gè) 解析： (1)設(shè)粒子打在下極板中點(diǎn)、邊緣的初速度分別為 v1， v2，則偏轉(zhuǎn)位移為： d2＝ 12gt2 得： t＝ dg＝ 10－ 210 s＝ 水平方向： L2＝ v1t L＝ v2t 聯(lián)立解得： v1＝ ， v2＝ 5m/s 故粒子的初速 度滿足 ≤ v0≤5m/s 。 (2)設(shè)粒子剛好從邊緣飛出時(shí)極板帶電為 Q，場(chǎng)強(qiáng)為 E，板間電壓為 U，由牛頓第二定律得： mg－ Eq＝ ma 偏轉(zhuǎn)位移： d2＝ 12at2 水平位移： L＝ v0t 又 v0＝ 聯(lián)立解得： E＝ 10 3N/C U＝ Ed， Q＝ CU 解得 Q＝ 610 － 6C 最多能落到下極板粒子的個(gè)數(shù)為： n＝ Qq＝ 610－ 6110 － 8個(gè)＝ 600個(gè)
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