物理选修3-1第一章综合测试题大全

物理选修3-1第一章综合测试题

一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分)

1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ）

A.5 F /9

B.4F /5

C.5F /4

D.9F /5

2.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( )

A ．A 和

B 之间 B ．A 右侧

C ．B 左侧

D ．A 的右侧及B 的左侧

3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说确的是（ ）

A ．保持S 闭合，将A 板向

B 板靠近，则θ增大

B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变

C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大

D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变

4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ）

A ．自由落体运动

B ．曲线运动

C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动

D ．变加速直线运动

5.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ）

A ．这个电场是匀强电场

B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c

C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d

D ．无法确定这四个点的场强大小关系

6．以下说确的是（ ）

A ．由q

F

E =可知此场中某点的电场强度E 与

F 成正比 B ．由公式q E P

=φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比

C ．由U ab =Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D ．公式C=Q/U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关

图1-69

B A Q 4Q 图1-70 图1-71 图２ 图1-73 图1-74

7. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图1-73所示,则（

）

A.同一点电荷在A 、B 两点的电势能相等

B.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先增大后减小

C.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先减小后增大

D. A 、B 两点的连线上任意两点的电势差为零

8．一个电子在电场中A 点具有80eV 的电势能，当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ，则（ ）

A ．电子在

B 点的电势能是50eV B ．电子的电势能增加了30eV

C ．B 点的电势为110V

D ．B 点的电势为-110V

9.如图1-74所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a 处运动到b 处，以下判断正确的是（ ）

A ．电荷从a 到b 加速度减小

B ．b 处电势能大

C ．b 处电势高

D ．电荷在b 处速度小

10.如图1-75所示，质量为m ，带电量为q 的粒子，以初速度v 0，从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率v B =2v 0，方向与电场的方向一致，则A ，B 两点的电势差为：( )

11．两个半径为0.25 m 的铜球，球心相距1 m ，若各带1 C 的同种电荷时，相互作用的力为F 1，各带1 C 的异种电荷时，相互作用的力为F 2。则（ ）

A ．F 1=F 2

B ．F 1＜F 2

C ．F 1＞F 2

D ．无法判断 12．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（ ）

A ．没有任何两点电场强度相同

B ．可以找到很多电场强度相同的点

C ．没有任何两点电势相等

D ．可以找到很多电势相等的点

13．如图所示，两平行金属板间的距离是d ，两板间的电压是U ，今有一电子从两板间的O 点沿着垂直于板的方向射出，到达A 点后即返回。若OA 距离为h ，则此电子具有的初动能是（ ）

A ．edh /U

B ．edhU

C ．eU /dh

D ．ehU /d

14．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v A 经过A 点向B 点运动，经过一段时间后，电子以速度v B 经过B 点，且v B 与v A 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 点的动能一定小于它在B 点的动能

D ．电子在A 点的电势能一定小于它在B 点的电势能 图A B 图1-76

15．对于点电荷Q 产生的电场，下列说法中正确的是（ ）

A ．电场强度的表达式F E q =仍成立，式中q 就是本题中所指的产生电场的点电荷Q

B ．在真空中，电场强度的表达式为2kQ E r

=，式中Q 就是产生电场的电荷 C ．在真空中2kq E r

=，式中q 是试探电荷 D ．上述说法都不对

16．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电量为Q ，表面无大气，在一实验中，宇航员将一带电q （q <

A ．背向星球球心方向飞向太空

B ．仍处于悬浮状态

C ．沿星球自转的线速度方向飞向太空

D ．向星球球心方向下落

17．科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中正确的是（ ）

A ．把质子或电子叫元电荷

B ．1.6×10－19

C 的电量叫元电荷

C ．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷

D ．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷

18．如图所示，A 、B 为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P 点放一个负点电荷q (不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是（ ）

A ．点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大

B ．点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大

C ．点电荷运动到O 点时加速度为零，速度达最大值

D ．点电荷越过O 点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零

19．如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（ ）

A ．匀速直线运动

B ．匀加速直线运动

C ．匀变速曲线运动

D ．匀速圆周运动

20．如图所示，虚线a 、b 、c 代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa 、φb 和φc ， φa >φb >φc 。一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN 所示。由图可知（ ） A ．粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功

B ．粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功

C ．粒子从K 到L 的过程中，电势能增加

D ．粒子从L 到M 的过程中，动能增加

二、填空题（本大题共15分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答）

21．氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)

22．如图1-76所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V ／m ，A 、B 两板相距1cm ，C 点与A 相距0.4cm ，若B 接地，则A 、C 间电势差U AC ＝____,将带电量为－1.0×10-12C 的点电荷置于C 点，其电势能为____ ．

23.带正电1.0×10-3C 的粒子，不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点，飞经A 点时动能为10J ，飞经B 点时动能为4J ，则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______，AB 两点电势差为____．

24．如图所示，在匀强电场中有a 、b 、c 三点，a 、b 相距 4 cm,b 、c 相距10 cm 。将一个带电荷量为2×10-8 C 的电荷从a 点移到b 点时，电场力做功为4×10-6 J 。将此电荷从b 点移到c 点时电场力做功为

________ J ，a 、c 间电势差为________V 。

第11题图 第12题图

25．A 、B 是某电场中的一条电场线上两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A 点到B 点运动过程中的v —t 图象如上图所示。比较A 、B 两点电势φ的高低和场强E 的大小： φA ________φB ，E A ________E B 。

26．A 、B 两点电荷，原来相距r ，相互作用力为F 。若将A 、B 的电荷量都增大到原来的两倍，则相互作用力为________。若再将距离也增大到原来的两倍，则相互作用力为________。

27．有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V ，现使它的电荷量减少3×10-4 C ，于是电容器两极板间电压降为原来的3

1，此电容器的电容是________ μF ，电容器原来的带电荷量是________ C ，若电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是________ μF 。

三、计算题(本大题共45分,)

28．如图1-77所示，在匀强电场中的M 、N 两点距离为2 cm ，两点间的

电势差为5 V,M 、N 连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？

29.如图1-78所示，Q A =3×10-8C ，Q B =－3×10-8C ，A ，B 两球相距5cm ，在水

平方向外电场作用下，A ，B 保持静止，悬线竖直，求A ，B 连线中点场强。（两

带电小球可看作质点）

30．如图1-79所示，质量m ＝5.0X10-8千克的带电粒子，以初速

Vo=2m/s 的速度从水平放置的平行金属板A 、B 的中央，水平飞入电

场，已知金属板长0.1m ，板间距离d ＝2X10-2m ，当U AB =1000V 时，带

电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒子能

从两板间飞出，U AB 的变化围是多少?(g 取10m ／s 2

)

31.如图1-80所示,质量为m 、带电量为-q 的小球在光滑导轨上图1-77 A B 图1-79 图1-78 A B

运动，半圆形滑环的半径为R，小球在A点时的初速为V0，方向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下，强度为E的匀强电场中，斜轨的高为H，试问：(1)小球离开A点后将作怎样的运动? (2)设小球能到达B 点，那么，小球在B点对圆环的压力为多少? (3)在什么条件下，小球可以以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大?

32.如图1-81所示，一个电子以速度v0=6.0×106m/s和仰角α=45°

从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。两板间场强E=

2.0×104V/m，方向自下向上。若板间距离d=2.0×10-2m，板长L=10cm，

问此电子能否从下板射至上板？它将击中极板的什么地方？

图1-81

33．（10分）有一带电荷量q= -3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10-4 J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9×10-4 J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高。

34．（10分）如图所示，两块相距为d，足够长的金属板A、B平行竖直放置，两板间电压为U，长为L缘细线一端拴质量为m的带电小球，另一端固定在左板上某点，小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为

θ。如突然将细线剪断，问：

(1)小球将如何运动？

(2)小球经多长时间打到金属板上？

35．（10分）氢原子由一个质子（原子核）和一个核外电子组成。电子质量m e= 9.1×10-31kg，质子质量m p= 1.67×10-27kg，电子和原子核所带电荷量都等于e= 1.6×10-19C。电子绕核旋转的轨道半径r= 5.3×10-11m。试求：

（1）电子所受静电引力是万有引力的多少倍？

（2）电子绕核旋转的周期是多少？

答案

一：选择题

1. BD

2. C

3. D

4. C

5. B

6.D

7. AD

8. BD

9. BD 10. C

二：填空题

21. 增大、减小、增大 22. 40V -6.0×10-11

J 23. 6J 6000V 24．5×10-6 450 25．＜ ＞ 26．4F, F 27．150 4.5×10-4 150 三:应用题

28.500V/m 29. 7.56×105

N/C 方向向左 30. 大于200V 小于1800V 31.当mg=qE 时,小球做匀速直线运动; 当mg>qE 时, 小球做匀加速直线运动; 当mg

qE mg R

qEh mv mgh -+-+2220

当mg=qE 时,小球做匀速圆周运动,速率

为V 0 32. 电子不能射至上板,最后落在下板上，落点与出发点相距1.03cm.

33．负电荷从A 移到B 点的过程,电荷克服电场力做功,可见负电荷从电势高处移至电势低处.即φA >φB

电势差U AB =q W AB =4

6

610310---?-? V=200 V

负电荷从B 移至C ,电场力做正功,可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC >φB

电势差U BC =q W BC =4

6

910

310

-=?-? V= -300 V 而电势差U AC = φA -φC = φA -φB +φB -φC = U AB + U BC = -100 V

所以,A 、C 两点的电势差大小为100 V ,A 、C 两点中C 点的电势较高.

34．（1）由于小球原来是静止的,则合外力为零.所以细线剪断时,小球在重力和电场力这两个恒力作用下,将做匀加速直线运动.

（2）根据匀变速直线运动规律：s =v 0t +

21at 2

和a =g /cos θ 解得：t =θ

θtan )sin (2?-g L d . 35．(1) 根据库仑定律有N r e k F 82

112

19922

102.8)

103.5()106.1(109---?=????==电

根据万

有引

力定律有

312711

47

2

112

9.110 1.67106.6710

3.610(5.310)

e p m m F G

N r

-----???==??=??万，

所以392.2810F F =?电万

。

(2)根据上面的计算, F 电>>F 万，可见在核外电子绕氢原子核旋转时，万有引力完全可以忽略不计。 核外电子所受静电力就是核外电子绕氢原子核旋转的向心力， 即22()e F m r T

π=电

。

所以，核外电子绕氢原子核旋转的周期为s F r m T e 168

11

31105.1102.8103.5101.914.322----?≈??????==电π

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