1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。单元评估检测(八)第九章(60分钟 100 分) 一、选择题(本大题共 8小题,每小题 6分,共 48分。每小题至少一个答案正确,选不全得 4分)1.M和 N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后 M带正电 1.610-10C,下列判断正确的是 ( )A.在摩擦前 M和 N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从 M转移到 NC.N在摩擦后一定带负电 1.610-10CD.M在摩擦过程中失去 1.610-10个电子2.(2011海南高考)关于静电场,下
2、列说法正确的是 ( )A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点,电势一定为零C.同一电场线上的各点,电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加3.(2011大纲版全国卷)通常一次闪电过程历时约 0.20.3s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅 4080s,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0109V,云地间距离约优质文档优质文档为 1km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6C,闪击持续时间约为60s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是 ( )A.闪电电流的瞬时值可达到 1105
3、AB.整个闪电过程的平均功率约为 11014WC.闪电前云地间的电场强度约为 1106V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为 6106J4.(2013云南师大附中模拟)如图所示,曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹,a、b 是轨迹上的两点,则下列说法正确的是 ( )A.电荷在 b点的电势能大于在 a点的电势能B.该电场的方向水平向左C.b点的电势高于 a点的电势D.电荷在电场中相同时间内速度的变化量不相同5.(2012江苏高考)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容 C和两极板间的电势差 U的变化情况是 ( )A.C和 U均增大 B.C增大,
4、U 减小C.C减小,U 增大 D.C和 U均减小6.(2012新课标全国卷)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 ( )优质文档优质文档A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动7.如图所示,光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块 P,将另一个带电小物块 Q在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动。设斜面足够长,则在 Q向上运动过程中 ( )A.物块 Q的动能一直增大B.物块 Q的电势能一直增大C.物块 P、Q 的重力势能和电势能之和一直增大D.
5、物块 Q的机械能一直增大8.(2013济南模拟)如图所示,平行金属板内有一匀强电场,一个电量为 q、质量为 m的带电粒子(不计重力)以 v0从 A点水平射入电场,且刚好以速度 v从 B点射出 ( )A.若该粒子以速度-v 从 B点射入,则它刚好以速度-v 0从 A点射出B.若将 q的反粒子(-q,m)以-v 从 B点射入,它将刚好以速度-v 0从 A点射出优质文档优质文档C.若将 q的反粒子(-q,m)以-v 0从 B点射入,它将刚好以速度-v 从 A点射出D.若该粒子以-v 0从 B点射入电场,它将以-v 从 A点射出二、实验题(本大题共 2小题,共 15分)9.(2013柳州模拟)(7 分
6、)在“DIS 描绘电场等势线”的实验中,(1)给出下列器材,a、b 处的电源应选用 ,传感器应选用 。(用字母表示)A.6 V的交流电源 B.6 V的直流电源C.100 V的直流电源 D.电压传感器E.电流传感器 F.力传感器(2)该实验装置如图所示,如果以 c、d 两个电极的连线为 x轴,以 c、d 连线的中垂线为 y轴,并将一个探针固定置于 y轴上的某一点,合上开关 S,而将另一探针由 O点左侧沿 x轴正方向移到 O点右侧的过程中,传感器示数的绝对值变化情况是 ( )A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先变大后变小 D.先变小后变大10.(2013玉林模拟)(8 分)(1)甲图是“用描迹法画出电
7、场中平面上的等势线”实验的装置图。如乙图所示,某同学在导电纸上 A、B 两电极的连线上等间距地选出 a、b、c、d、e 五个基准点,虚线 MN过 d垂直于 AB。已知所用的灵敏电流优质文档优质文档表的指针偏转与电流流向的关系是电流从探针流入时,指针向左偏转,电流从探针流入时,指针向右偏转。实验时,当该同学把探针压在 d点处,探针沿虚线 MN从 d点向下运动时,运动过程中探针一直压在导电纸上,则在探针运动的过程中,电流表的指针将 偏转(选填“向右”“向左”或“没有”)。(2)如果在实验过程中,某同学已把导电纸、复写纸、白纸铺放在木板上,按自上而下的顺序放好,并且用电压表检查电极 A、B 两端,发
8、现电压正常,然后让其中的一个探针接触某一基准点,另一探针在该基准点附近的导电纸上左、右试探移动,无论怎样移动,灵敏电流表的指针都不会发生偏转,其原因可能是 (只要答出一个原因即可)。三、计算题(本大题共 2小题,共 37分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(18分)如图所示,绝缘光滑轨道 AB部分为倾角为 30的斜面,AC 部分为竖直平面内半径为 R的圆轨道,斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为 E、方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为 m的小球,带正电荷量为q= ,要使小球能安全通过圆轨道 ,在 O点的初速度应为多大?33优质文档优质文档12.(19分)如图甲
9、所示,边长为 L的正方形区域 ABCD内有竖直向下的匀强电场,电场强度为 E,与区域边界 BC相距 L处竖直放置足够大的荧光屏,荧光屏与 AB延长线交于 O点。现有一质量为 m,电荷量为+q 的粒子从 A点沿 AB方向以一定的初速度进入电场,恰好从 BC边的中点 P飞出,不计粒子重力。(1)求粒子进入电场前的初速度的大小。(2)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从 CD边的中点 Q飞出,求粒子从Q点飞出时的动能。(3)现将电场分成 AEFD和 EBCF相同的两部分,并将 EBCF向右平移一段距离x(xL),如图乙所示。设粒子打在荧光屏上位置与 O点相距 y,请求出 y与 x的关系。答案解析
10、1.【解析】选 B、C。M 和 N 都不带电,是指这两个物体都呈电中性,没有“净电荷”(没有中和完的电荷), 也就是没有得失电子。但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和 负电荷( 电子数),故 A 错误。 M 和 N 摩擦后 M 带正电荷,说明 M 失去电子,电子从 M 转移到 N,故 B 正确。根据电荷守恒定律,M 和 N 这个与外界没有电荷优质文档优质文档交换的系统原来电荷的代数和为 0,摩擦后电荷量仍应为 0,故 C 正确。电子带电荷量为-1.610 -19C,摩擦后 M 带正电荷 1.610-10C,由于 M 带电荷量应是电子电荷量的整数倍,所以 M 失去 109个电子,故 D 错误。
11、2.【解析】选 D。电势是相对量,其大小与零势 点的选取有关,沿同一电场线上的各点电势逐渐降低,故 A、B、C 均错误;负电荷受 电场力方向与电场线方向相反,故沿电场线移动负电荷时电场力做负功,电势能增加,D 正确。3.【解析】选 A、C。在 60s的短暂时间内的平均电流就可以当作瞬时电流,= = A=1105A,所以 A 正确;第一个闪击过程中的平均功率 = = =Iq 660106 PW qW=11014W,因为题目中告诉整个闪电过程的时间是 0.20.3s 而不6110960106是60s,故整个闪电过程的平均功率不等于第一个闪击过程中的平均功率,所以 B错误;闪电前电场强度 E= =
12、V/m=1106V/m,C 正确; 由于电荷转移主要发U11091103生在第一个闪击过程中,整个闪电过程向外释放的能量大约是 W=qU=6109J,所以 D 错误。4.【解析】选 A。由电荷运动轨迹可判断电荷受 电场力方向向左,所以由 ab 电场力做负功,电势能增加,因电荷电性未知,无法判断电场的方向与电势的高低,故 A正确,B、 C 均错误。电 荷在匀强电场中做匀变 速运动,在相同时间内速度的变化量相同,故 D 错误。【变式备选】(2013 九江模拟) 在点电荷 Q 的电场中,一个带正电的粒子的运动轨迹如图中实线所示。a、 b 两圆为两个等势面,则下列判断中正确的是 ( )优质文档优质文档
13、A.Q 可能为正电荷,也可能 为负电荷B.粒子运动中,电场力先做负功后做正功C.粒子经过两等势面的动能 EkaEkbD.粒子在两等势面上的电势能 EpaEpb【解析】选 B、C。由于粒子 带正电,由题图轨迹可知点 电荷 Q 必带正电,故 A 错。在运动过程中电场力先做负功后做正功,故 B 对。由 b 到 a 的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增大,故 C 对 D 错。5.【解析】选 B。由 C= 知,S 和 d 不变,插入电介质时, 增大,电容增大,由 C=4可知:Q 不变时,C 增大,则两板间的电势差 U 一定减小,故选 B。Q6.【解题指南】解答本题应把握以下两点:(1)由直 线运 动
14、的条件分析带电粒子的受力情况,并确定运动的性质。(2)由动 能定理分析能量的变化情况。【解析】选 B、D。分析 带电 粒子的受力情况,画出其受力图如图所示。可以看出其合力方向与其速度方向相反。所以,带电粒子在电场中做匀减速运动。电场力做负功,重力不做功,动能减少,电势能增加,故选项 A、C 错误,选项 B、D 正确。7.【解析】选 D。由 F 库 -mgsin=ma可知,物块沿斜面的加速度先向上逐渐减小,再沿斜面向下,逐渐增大,其速度先增大后减小,故物块 Q 的动能先增大再减小,A 错误;因电场力始终做正功,故电势能一直减小,物块 Q 的机械能一直增大,B 错误,D正确;因只有电场力、重力做功
15、,物块的电势能、重力势能、动能之和守恒,又知动能先增大后减小,故重力势能和电势能之和先减小后增大,C 错误。优质文档优质文档【总结提升】电场中功能关系的应用(1)若只有 电场 力做功,电荷的电势能与动能相互转化,两者之和守恒。(2)若只有 电场 力和重力做功,电荷的电势能、重力势能与动能相互转化,其总和守恒。(3)电场 力做功与 电荷电势能的变化相对应,电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加。(4)合外力 对电 荷所做的总功等于电荷动能的增量。8.【解析】选 A、C。带电 粒子进入电场后只受竖直方向的电场力,在水平方向做匀速运动。若粒子 q 从 B 点以-v 射入电场,则将在 A
16、点以-v 0射出,故 A 正确,B 错误。若粒子-q 从 B 点以-v 0射入电场,其轨迹与 AB 完全对称,则在 A 点以-v 射出电场,故C 正确,D 错误。9.【解析】(1)本实验要用直流电源形成的电流场模拟静电场,应选 6V 的直流电源(100V 的直流电源电压已超过安全电压,不可用),即电源应选用选项 B;本实验是利用传感器示数为零时,与传感器相连的探针相接触的两点电势相等的原理来寻找等势点,所以传感器要对电势敏感,即应选用电压传感器。(2)y 轴 是等 势线,当另一探针移到 O 点时,传 感器示数为零,所以,当将一个探针固定置于 y 轴上的某一点,合上开关 S,而将另一探针由 O
17、点左侧沿 x 轴正方向移到 O 点右侧的过程中,传感器示数的绝对值先变小到零,然后再逐渐增大,D 对。答案：(1)B D (2)D10.【解析】(1)电流表指针的偏转方向与两探针间的电势高低有关。由题意,电极B 相当于正电荷,电极 A 相当于负电荷,静电场中,经过 d 点的等势线如图弯曲虚线所示,该同学把探针压在 d 点处,探针的电势与等势线上的任何一点的电优质文档优质文档势相同,当探针沿虚线 MN 从 d 点向下运 动时,探针的电势始终小于图中等势线处电势,即探针的电势较大,电流从探针流入电流表,指针向左偏转。(2)在木板上铺纸的先后顺序是白纸放最下面,再放复写纸,最上面放导电纸,并且导电纸
18、能够导电的一面朝上。本实验中,如果电压正常,无论如何移动探针,电流表均无示数,说明无电流流入电流表,故障原因可能是导电纸导电面朝下放置或者灵敏电流表被破坏等。答案：(1) 向左 (2)导电纸导电面朝下放置、灵敏电流表被破坏等( 任选其一)11.【解析】小球先在斜面上运动,受重力、电场力、支持力,然后在圆轨道上运动,受重力、电场力、 轨道作用力,如图所示,类比重力场,将电场力与重力的合力视为等效重力 mg,大小为 mg= = (4 分)()2+()2233tan= = ,得 =30 (2 分)q33等效重力的方向与斜面垂直指向右下方,小球在斜面上匀速运动,因要使小球能安全通过圆轨道,在圆轨道的等效“最高点”(D 点)满足等效重力刚好提供向心力,即有:mg= , (3 分)m2因 =30与斜面的倾角相等,由几何关系可知 AD=2R (3 分)令小球以最小初速度 v0运动,由动能定理知:
