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人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场9 带电粒子在电场中的运动当堂达标检测题
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这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场9 带电粒子在电场中的运动当堂达标检测题，共6页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1． 下列关于电场力和电场强度的说法，正确的选项是（ ）
A．一点电荷分别处于电场中的A、B两点，电荷受到的电场力大则场强大
B．在电场某点如果没有检验电荷，则电场力为零，电场强度也为零
C．电场中某点场强为零，则检验电荷在该点受到的电场力为零
D．一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力相同
2．关于电场下面说法中正确的是 ( )
A．根据E = F/q，可知电场中某点的场强与电场力成正比。
B．根据E = KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。
C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强。
D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
3、关于电势和电势能下列说法中正确的是（ ）
在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大；
在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电量越大，它所具有的电势能也越大；
在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能；
在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。
4、下列说法中正确的是（ ）
在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；
电荷在场强为零处的电势能也为零；
在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；
在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零。
5．(2010·福建高考)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q(q>0)，而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O1和O2相距为2a，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(rA．E＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(kqR1,[R12＋a＋r2])－\f(kqR2,[R22＋a－r2])))
B. E＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(kqR1,[R12＋a＋r2]\f(3,2))－\f(kqR2,[R22＋a－r2]\f(3,2))))
C. E＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(kqa＋r,[R12＋a＋r2])－\f(kqa－r,[R22＋a－r2])))
D. E＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(kqa＋r,[R12＋a＋r2]\f(3,2))－\f(kqa－r,[R22＋a－r2]\f(3,2))))
6、关于电势差的说法中，正确的是 ( )
两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功
1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V
在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关
两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
7、一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图虚线abc所示，图中实线表示电场的等势面，下列判断错误的是：（ ）
粒子在a→b→c的过程中，电场力始终做正功；
粒子在a→b→c的过程中，一直受静电引力作用；
粒子在a→b→c的过程中，ab段受引力，bc段受斥力；
粒子在a→b→c的过程中，ab段逆着电场线，bc段顺着电场线。
8、四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（ ）
9．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，两板充电后与电源断开。若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是
+
+
+
---
B
A
A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小
B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大
C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小
D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大
10、如图所示，有一质量为m、带电量为q的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中，设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的，可以判定（ ）
油滴在电场中做抛物线运动
油滴在电场中做匀加速直线运动
油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离
油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离，
还决定于油滴的荷质比
11、如图所示，带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向进入M、N两极板间的匀强电场中，都恰好能从N板的右缘飞出，不计重力作用，则（ ）
A、两粒子进入电场时的动能一定相等
B、两粒子进入电场时的初速度的大小一定相等
C、两粒子飞出电场时的动能一定相等
D、两粒子飞出电场时的速度大小一定相等
第Ⅱ卷（56分）
A
B
二、填空题：本大题共8空,每空2分，共16分
12． 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，试判断：
(1)粒子带________电；(2)粒子在________点加速度大；
(3)粒子在________点动能大；(4)A、B两点相比，________点电势高．
13．平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v如果两板电量各减少一半，则两板间电势差变为 V，两板间的电场强度将变为原来的 。
14．A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m。在库仑力作用下，B由静止开始运动。已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a。经过一段时间后，B的加速度为a/4，此时A、B间的距离应为__________。已知此时B的速度为v，则在此过程中电势能的减少量为__________
三、计算题
15 （9分）在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的
正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图1—B—12中直线a，b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。
求：（1）B点的电场强度的大小和方向。
（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由。
（3）点电荷Q的位置坐标。
·
E
O
A
B
l
m
图8
16．（10分）如图8所示，O点固定，绝缘轻细杆l，A端粘有一带正电荷的小球，电量为q，质量为m，水平方向的匀强电场的场强为E，将小球拉成水平后自由释放，求在最低点时绝缘杆给小球的力。
17．（11分）如图所示，两块长3 cm的平行金属板A、B相距1 cm，并与300 V直流电源的两极相连接，A＜B。如果在两板正中间有一电子（m=9.0×10－31 kg，e=－1.6×10－19 C），沿着垂直于电场线方向以2.0×107 m/s的速度飞入，则:
（1）电子能否飞离平行金属板?
（2）如果由A到B分布宽1 cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几?
18．如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。求：
（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。
（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。
（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
电场 单元测试卷参考答案
一选择题
1 AC 2 B 3 D 4 D 5 D 6 D 7 ACD 8 D 9 AD 10 BD 11 AC
二 填空题
12.负， B, A, A. 13. 1，1/2 。 14.2d, mv2
三 计算题
15.解：
（1）由图可知，B点的电场强度，方向指向x负方向。
同理A点的电场强度EA=40N/C，方向指向x正方向。
（2）点电荷Q应位于A、B两点之间，带负电荷。
（3）设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场E=可知
解得x=2.6m。（另解x=1舍去）
16解：以小球为研究对象，从A到B过程中，由动能定理得：
mgl+Eql=mvB2/2-0 ①
当小球到达B点时，对小球受力分析，则在竖直方向上：T-mg= mvB2/l ②
由①②式解得T＝3mg+2Eq
17.解：（1）当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107 m/s的速度飞入时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为t=，在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为：
y=at2，其中a===
联立求解，得y=0.6 cm，而=0.5 cm，所以y＞，故粒子不能飞出电场.
（2）从（1）的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为x=d－y=（1－0.6） cm=0.4 cm，所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为n=×100%=×100 %=40%. 答案：（1）不能 （2）40%
18．解：（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有：
解得：y＝，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－2L，）
（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有
解得：xy＝，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。
（3）设电子从（x，y）点释放，在电场I中加速到v2，进入电场II后做类平抛运动，在高度为y′处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，则有 ，
解得：，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置．
1． 下列关于电场力和电场强度的说法，正确的选项是（ ）
A．一点电荷分别处于电场中的A、B两点，电荷受到的电场力大则场强大
B．在电场某点如果没有检验电荷，则电场力为零，电场强度也为零
C．电场中某点场强为零，则检验电荷在该点受到的电场力为零
D．一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力相同
2．关于电场下面说法中正确的是 ( )
A．根据E = F/q，可知电场中某点的场强与电场力成正比。
B．根据E = KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。
C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强。
D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
3、关于电势和电势能下列说法中正确的是（ ）
在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大；
在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电量越大，它所具有的电势能也越大；
在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能；
在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。
4、下列说法中正确的是（ ）
在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；
电荷在场强为零处的电势能也为零；
在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；
在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零。
5．(2010·福建高考)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q(q>0)，而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O1和O2相距为2a，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r
B. E＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(kqR1,[R12＋a＋r2]\f(3,2))－\f(kqR2,[R22＋a－r2]\f(3,2))))
C. E＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(kqa＋r,[R12＋a＋r2])－\f(kqa－r,[R22＋a－r2])))
D. E＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(kqa＋r,[R12＋a＋r2]\f(3,2))－\f(kqa－r,[R22＋a－r2]\f(3,2))))
6、关于电势差的说法中，正确的是 ( )
两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功
1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V
在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关
两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
7、一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图虚线abc所示，图中实线表示电场的等势面，下列判断错误的是：（ ）
粒子在a→b→c的过程中，电场力始终做正功；
粒子在a→b→c的过程中，一直受静电引力作用；
粒子在a→b→c的过程中，ab段受引力，bc段受斥力；
粒子在a→b→c的过程中，ab段逆着电场线，bc段顺着电场线。
8、四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（ ）
9．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，两板充电后与电源断开。若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是
+
+
+
---
B
A
A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小
B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大
C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小
D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大
10、如图所示，有一质量为m、带电量为q的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中，设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的，可以判定（ ）
油滴在电场中做抛物线运动
油滴在电场中做匀加速直线运动
油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离
油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离，
还决定于油滴的荷质比
11、如图所示，带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向进入M、N两极板间的匀强电场中，都恰好能从N板的右缘飞出，不计重力作用，则（ ）
A、两粒子进入电场时的动能一定相等
B、两粒子进入电场时的初速度的大小一定相等
C、两粒子飞出电场时的动能一定相等
D、两粒子飞出电场时的速度大小一定相等
第Ⅱ卷（56分）
A
B
二、填空题：本大题共8空,每空2分，共16分
12． 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，试判断：
(1)粒子带________电；(2)粒子在________点加速度大；
(3)粒子在________点动能大；(4)A、B两点相比，________点电势高．
13．平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v如果两板电量各减少一半，则两板间电势差变为 V，两板间的电场强度将变为原来的 。
14．A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m。在库仑力作用下，B由静止开始运动。已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a。经过一段时间后，B的加速度为a/4，此时A、B间的距离应为__________。已知此时B的速度为v，则在此过程中电势能的减少量为__________
三、计算题
15 （9分）在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的
正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图1—B—12中直线a，b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。
求：（1）B点的电场强度的大小和方向。
（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由。
（3）点电荷Q的位置坐标。
·
E
O
A
B
l
m
图8
16．（10分）如图8所示，O点固定，绝缘轻细杆l，A端粘有一带正电荷的小球，电量为q，质量为m，水平方向的匀强电场的场强为E，将小球拉成水平后自由释放，求在最低点时绝缘杆给小球的力。
17．（11分）如图所示，两块长3 cm的平行金属板A、B相距1 cm，并与300 V直流电源的两极相连接，A＜B。如果在两板正中间有一电子（m=9.0×10－31 kg，e=－1.6×10－19 C），沿着垂直于电场线方向以2.0×107 m/s的速度飞入，则:
（1）电子能否飞离平行金属板?
（2）如果由A到B分布宽1 cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几?
18．如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。求：
（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。
（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。
（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
电场 单元测试卷参考答案
一选择题
1 AC 2 B 3 D 4 D 5 D 6 D 7 ACD 8 D 9 AD 10 BD 11 AC
二 填空题
12.负， B, A, A. 13. 1，1/2 。 14.2d, mv2
三 计算题
15.解：
（1）由图可知，B点的电场强度，方向指向x负方向。
同理A点的电场强度EA=40N/C，方向指向x正方向。
（2）点电荷Q应位于A、B两点之间，带负电荷。
（3）设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场E=可知
解得x=2.6m。（另解x=1舍去）
16解：以小球为研究对象，从A到B过程中，由动能定理得：
mgl+Eql=mvB2/2-0 ①
当小球到达B点时，对小球受力分析，则在竖直方向上：T-mg= mvB2/l ②
由①②式解得T＝3mg+2Eq
17.解：（1）当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107 m/s的速度飞入时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为t=，在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为：
y=at2，其中a===
联立求解，得y=0.6 cm，而=0.5 cm，所以y＞，故粒子不能飞出电场.
（2）从（1）的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为x=d－y=（1－0.6） cm=0.4 cm，所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为n=×100%=×100 %=40%. 答案：（1）不能 （2）40%
18．解：（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有：
解得：y＝，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－2L，）
（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有
解得：xy＝，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。
（3）设电子从（x，y）点释放，在电场I中加速到v2，进入电场II后做类平抛运动，在高度为y′处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，则有 ，
解得：，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置．
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