Контрольная работа по теме «Электрическое поле» для 10 класса с углубленным изучением физики

Пояснительная записка

Данный тест составлен для учащихся 10 класса физико-математического профиля. Он предлагается в качестве итоговой контрольной работы после изучения темы «Электрическое поле» Его цель - проверить усвоение темы «Электрическое поле».

На выполнение теста отводится 90 минут (два урока).

Он состоит из трех частей: часть1содержит 12 заданий с выбором ответа, среди них есть как задания базового уровня, так и задания повышенного уровня сложности; часть 2 состоит из четырех заданий и предполагает запись краткого ответа, кроме задания В1 (задания на установления соответствия), в котором необходимо получить последовательность цифр; часть 3 состоит из трех задач, для которых должно быть представлено полное правильное решение и, при необходимости, сделан рисунок.

При проверке теста за каждое правильно выполненное задание части 1 выставляется 1 балл.

За задание В1 выставляется 2 балла, если получена правильная последовательность из трех цифр, и 1 балл, если допущена одна ошибка, в противном случае выставляется 0 баллов.

За задания В 2 - В 4 выставляется по 1 баллу.

Максимальный возможный балл за задания части 3- 3 балла. После проверки все баллы суммируются.

Для перевода результатов проверки знаний в оценку по пятибалльной шкале рекомендуется следующая шкала перевода:

Вариант I

Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов под номером выполняемого вами задания (1-12) поставьте номер, который соответствует выбранному ответу.

1. Два точечных заряда притягиваются друг к другу только в том случае, если заряды по модулю

1. одинаковы по знаку и по модулю

2. одинаковы по знаку, но обязательно различны по модулю

3. различны по знаку, модули зарядов произвольны

4. различны по знаку, но обязательно одинаковы по модулю

2. К середине массивного проводника, соединяющего два незаряженных электрометра, поднесли положительно заряженную палочку. Как распределится заряд на электрометрах?

1. На электрометре 1 будет избыточный положительный заряд, на электрометре 2 и массивном проводнике - избыточный отрицательный заряд;

2. На электрометре 1 будет избыточный отрицательный заряд, на электрометре 2 и массивном проводнике - избыточный положительный заряд;

3. Оба электрометра будут заряжены положительно, а массивный проводник - отрицательно;

4. Оба электрометра будут заряжены отрицательно, а массивный проводник - положительно.

3. От водяной капли, обладающей электрическим зарядом +2e, отделилась маленькая капля с зарядом -3e. Каким стал электрический заряд оставшейся части капли?

1. - e; 2) - 5e; 3) +5e; 4) +e.

4. Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами увеличили в 3 раза, и один из зарядов увеличили в 3 раза. Сила электрического взаимодействия между ними

1. не изменилась 3) увеличилась в 27 раз

2. уменьшилась в 3 раза 4) уменьшилась в 27 раз

5. На электрический заряд, внесенный в однородное электрической поле напряженностью 100 В/м, действует сила 5^.10^-5Н. Каков модуль заряда?

1. 0,5 ^.10^-7Кл 2) 5 ^.10^-7Кл 3) 5^.10^-9Кл 4) 5^.10⁷Кл

6. Три точечных заряда q _1, q ₂ и q ₃ расположены так, как показано на рисунке, при этом q₁= q_0, q₂ = 3q_0,

q₃ = q_0. Если сила взаимодействия между зарядами q₁ и q₃ равна F₁₃ = 4Н, то сумма сил, действующих на заряд q₃, равна

1. 8,7 Н 2) 9,9 Н 3) 11,7 Н 4) 13,5 Н

7. Незаряженное металлическое тело внесено в электрическое поле положительного заряда +q, а затем разделено на части М и N. какими электрическими зарядами обладают части тела M и N после разделения?

1. М и N - положительными;

2) М и N - отрицательными;

3) М - положительным, N- отрицательным;

4) М - отрицательным, N- положительным

8. Металлическому полому телу, сечение которого представлено на рисунке, сообщен положительный заряд. Каково соотношение между потенциалами точек 1,2,3?

2. φ₁ > φ₂ > φ₃ 2) φ₁ = φ₂ > φ₃

3. φ₃ > φ₂ > φ₁ 4) φ₁ = φ₂ = φ₃

9. В электрическом поле точечного заряда Q переносят малый заряд q из точки М в точку N по траекториям 1,2 и 3. Точки М и N находятся на одинаковом расстоянии от заряда Q. В каком случае работа сил электрического поля будет наибольшей?

1. по траектории 1; 2) по траектории 2;

3) по траектории 3;

4. по всем траекториям работа одинакова и равна нулю

10. Зависимость емкости С плоского воздушного конденсатора от площади обкладок S изображается графиком

11. Плоский воздушный конденсатор емкостью С заряжен зарядом q. Расстояние между обкладками равно d. Сила, с которой одна обкладка притягивает другую, равна

1) 2) 3) 4)

12. К незаряженному конденсатору емкостью С подключили заряженный до заряда q конденсатор той же емкости. Каким выражением определяется энергия системы из двух конденсаторов после их соединения?

1. 2) 3) 4)

Часть 2

В 1. Плоский воздушный конденсатор подключен к источнику тока. После того как конденсатор зарядился, расстояние между его пластинами увеличили, не отключая его от источника тока. Что произойдет при этом с электроемкостью конденсатора, его энергией и напряженностью поля между его обкладками?

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

А) Электроемкость конденсатора 1) увеличится

Б) Энергия конденсатора 2) уменьшится

В) Напряженность поля между обкладками 3) не изменитсяПолучившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).

Ответом в каждом задании части В должно быть целое число или число, выраженное десятичной дробью. Это число надо записать в бланк ответов справа от номера задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ (цифру, запятую, знак минус) пишите в отдельной клеточке. Единицы физических величин писать не нужно.

В 2. Песчинка, имеющая положительный заряд 10^-11 Кл и массу 10^-6 кг, влетела в однородное электрическое поле вдоль его силовых линий с начальной скоростью 0,1 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Чему равна конечная скорость песчинки, если напряженность поля 10⁵ В/м?

В 3. Небольшое заряженное тело находится у основания наклонной плоскости. Масса тела m = 40г, его заряд q₁ = 2 мкКл, угол α=30⁰ .

На наклонной плоскости, на высоте Н=20 см над горизонтом закреплен точечный отрицательный заряд q₂ = - 6 мкКл.

Считать, что взаимодействие зарядов происходит в вакууме. Тело начинает скользить без трения вверх по наклонной плоскости. Чему будет равна кинетическая энергия тела в тот момент, когда оно окажется на расстоянии L =30 cм от заряда q₂? Ответ выразите в джоулях и округлите до сотых.

В 4. Проводящая сфера радиуса R = 6 см имеет заряд q. Потенциал поля в центре сферы равен φ₂= 240В, а потенциал поля в некоторой точке, находящейся вне сферы, равен φ₁=80 В. Найдите расстояние от этой точки до центра сферы. Ответ выразите в сантиметрах.

Часть 3

Задания С1-С3 представляют собой задачи, полное правильное решение которых необходимо записать в бланк ответов №2. Полное правильное решение каждой задачи должно включать в себя законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий решение.

С 1. В однородное поле с напряженностью 10 кВ/м, направленной вверх, внесли заряд 25 нКл. В какой точке напряженность поля станет равной нулю?

С 2. В плоский конденсатор длиной L=5см влетает электрон под углом α=15⁰ к пластинам. Энергия электрона W=2,4^.10^-16Дж. Расстояние между пластинами d=1 см. Определите напряжение на пластинах конденсатора U, при котором электрон при выходе из пластин будет двигаться параллельно им.

С 3. Конденсатор неизвестной емкости, заряженный до напряжения 800В, подключили параллельно конденсатору емкостью 4 мкФ, заряженному до напряжения 200В. Чему равна емкость первого конденсатора, если после соединения напряжение на батарее конденсаторов равно 400 В?

Вариант II

Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов под номером выполняемого вами задания (1-12) поставьте номер, который соответствует выбранному ответу.

1. Два точечных заряда будут отталкиваться друг от друга только в том случае, если заряды

1. одинаковы по знаку, модули зарядов произвольны

2. одинаковы по знаку и обязательно одинаковы по модулю

3. различны по знаку и по модулю

4. различны по знаку, но обязательно одинаковы по модулю

2. Металлический шарик 1, укрепленный на тонкой изолирующей ручке и имеющий заряд +q, приводят поочередно в соприкосновение с двумя такими же шариками 2и 3, расположенными на одинаковых изолирующих подставках и имеющих соответственно заряды +q и -q. Какой заряд в результате останется на шарике 2?

1. q; 2) q/2 ; 3) q/3; 4) 0.

3. От водяной капли, обладающей электрическим зарядом - 2e, отделилась маленькая капля с зарядом +3e. Каким стал электрический заряд оставшейся части капли?

1. - e; 2) - 5e; 3) +5e; 4) +e.

4. Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами увеличили в 2 раза, а каждый из зарядов уменьшили в 2 раза. При этом сила взаимодействия между ними

1. не изменилась ; 3) уменьшилась в 16 раз;

2. уменьшилась в 2 раза; 4) уменьшилась в 64 раза

5. В электрическое поле напряженностью 2^.10² В/м внесли заряд 10^-7 Кл. Какая сила действует на этот заряд?

1. 2^.10^-5Н; 2) 0,5^.10^-5Н ; 3) 0,5^.10⁹Н; 4) 0,5^.10⁵Н

6. Три точечных заряда q _1, q ₂ и q ₃ расположены так, как показано на рисунке, при этом q₁= 5q_0,

q₂ = q_0, q₃ = q_0. Если сила взаимодействия между зарядами q₁ и q₃ равна F₁₃ = 4Н, то сумма сил, действующих на заряд q₃, равна

1) 8,7 Н ; 2) 15,2 Н; 3) 20,4 Н ; 4) 22,5 Н

7. Незаряженное тело из диэлектрика внесено в электрическое поле отрицательного заряда -q, а затем разделено на части М и N. Какими электрическими зарядами обладают части тела M и N после разделения?

1) М и N - отрицательными;

2) М - отрицательным, N - положительным;

3) М - положительным, N- отрицательным;

4) М и N нейтральны

8. Проводящий шар заряжен положительно. Обозначим I - объем внутри проводника, II - объем проводника, III - объем снаружи проводника. Напряженность электрического поля, созданного этим шаром, равна нулю

1. только в области I; 3) только в области II;

2. в областях I и II; 4) в областях II и III

9. Из точки М на поверхности заряженной металлической сферы электрический заряд может быть перемещен в точку N по трем различным траекториям: 1 - внутри сферы, 2 - вне сферы, 3 - по поверхности сферы. При перемещении по какой траектории силы электрического поля совершают наименьшую работу?

1. по траектории 1;

2. по траектории 2;

3. по траектории 3;

4. по всем траекториям работа одинакова

10. Зависимость емкости С плоского воздушного конденсатора от расстояния d между обкладками изображается графиком

11. Пластины заряженного конденсатора притягиваются с силой F. Чему станет равна сила притяжения между его пластинами, если заполнить все пространство между пластинами конденсатора диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε =2?

1) F/2; 2) F; 3) 2F; 4) 4F.

12. К заряженному конденсатору подключили параллельно такой же, но незаряженный конденсатор. Энергия электрического поля первого конденсатора до соединения со вторым была равна 4 Дж. Какова энергия второго конденсатора после его соединения с первым?

1) 0 Дж; 2) 1 Дж; 3) 2 Дж; 4) 4Дж.

Часть 2

В 1. Плоский воздушный конденсатор отключили от источника тока, а затем заполнили пространство между его пластинами диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 3. Что произойдет при этом с зарядом на обкладках конденсатора, электроемкостью конденсатора и напряжением на его обкладках?

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

А) Заряд конденсатора 1) увеличится

Б) Электроемкость 2) уменьшится

В) Напряжение на обкладках 3) не изменитсяПолучившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).

Ответом в каждом задании части В должно быть целое число или число, выраженное десятичной дробью. Это число надо записать в бланк ответов справа от номера задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ (цифру, запятую, знак минус) пишите в отдельной клеточке. Единицы физических величин писать не нужно.

В 2. Песчинка, имеющая заряд 10^-11 Кл, влетела в однородное электрическое поле вдоль его силовых линий с начальной скоростью 0,1 м/с и переместилась на расстояние 4 см. чему равна масса песчинки, если ее скорость увеличилась на 0,2 м/с при напряженности поля 10⁵ В/м? Ответ выразите в миллиграммах (мг).

В 3. Небольшое тело с зарядом q₁ = 4 мкКл и массой m закреплено на высоте Н₁= 70см над неподвижным точечным зарядом q₂ =1мкКл. Верхнее тело освобождают, и оно начинает падать вертикально вниз. Когда тело оказалось на высоте Н₂ = 40см над точечным зарядом, его кинетическая энергия стала равной W = 80 мДж. Чему равна масса тела? Ответ выразите в килограммах и округлите до сотых.

В 4. Проводящая сфера радиуса R имеет заряд q. Потенциал поля в некоторой точке поля, находящейся на расстоянии 𝑎 = 8см от ее поверхности, равен φ₁ = 300В, а потенциал на поверхности сферы равен φ₂ = 600В. Чему равен радиус сферы? Ответ выразите в сантиметрах.

Часть 3

Задания С1-С3 представляют собой задачи, полное правильное решение которых необходимо записать в бланк ответов №2. Полное правильное решение каждой задачи должно включать в себя законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий решение.

С 1. Трем бесконечным параллельным пластинам сообщены заряды, поверхностные плотности которых равны σ ₁ = 4^.10 ^-10 Кл/м ² , σ₂ = - 6 ^.10 ^-10 Кл/м², σ₃ = 3 ^. 10^-10 Кл/м². Найти напряженность электрического поля Е в областях 1 - 4 и изобразить зависимость Е(x).

С 2. Пылинка взвешена в плоском конденсаторе. Ее масса m = 10^-11г, расстояние между пластинами конденсатора d = 0,5 см. Пылинка освещается ультрафиолетовым светом и, теряя заряд, выходит из равновесия. Какой заряд потеряла пылинка, если первоначально к конденсатору было приложено напряжение U =154В, а затем, чтобы опять вернуть пылинку в равновесие, пришлось прибавить 8В?

С 3. Два одинаковых по размерам плоских конденсатора соединены параллельно, заряжены до напряжения U = 200В и отключены от источника напряжения. Один из конденсаторов пуст, а другой содержит стеклянную пластину, целиком заполняющую зазор между его обкладками. Какую работу нужно совершить, чтобы медленно извлечь пластину из конденсатора, если емкость пустого конденсатора С₁=6 мкФ? Диэлектрическая проницаемость стекла ε = 1,5.

Бланк ответов №1

Фамилия _______________________________

Имя ________________________________

Класс ________________________________

Часть 1

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

№

ответа

Часть 2

Бланк ответа 2

Здесь должно быть записано полное правильное решение заданий С 1 - С 3. Запись можно продолжить на обратной стороне листа.

Ответы и решения.

Вариант I

Часть 1

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

№

ответа

3

3

3

2

2

1

4

4

4

1

1

2

Часть 2Часть 3

С 1 15с; С 2 150В; С3 2 мкФ.

Вариант II

Часть 1

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

№

ответа

1

4

2

3

1

3

4

2

4

3

1

2

Часть 2

Часть 3

С1 -5,65 В/м; 39,55 В/м; -28,25 В/м; 5,65 В/м;

С 2 1,6^.10^-19Кл;

С 3 75 мДж.

Образец инструкции для проверки задания части 3.

Вариант I

Задача С1

Возможное решение.

По принципу суперпозиции полей напряженность результирующего поля

. По условию Е = 0 , это возможно, если . Следовательно, напряженность поля точечного заряда q должна быть направлена вертикально вниз и по модулю равна напряженности однородного поля. = = .

Это возможно в точке А, расположенной на одной прямой с зарядом q, под ним на расстоянии = 0,15 м.

Рисунок обязателен.Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:

- правильно записаны формулы, выражающие физические законы (в данном случае - принцип суперпозиции полей, формула для напряженности поля точечного заряда), дан верный ответ;

- приведены рассуждения, приводящие к правильному ответу,

-проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ;

- правильно изображен рисунок

3

Представлено правильное решение только в общем виде, без каких либо числовых расчетов.

ИЛИ

Правильно записаны необходимые формулы, записан правильный ответ, но не представлены преобразования, приводящие к ответу.

ИЛИ

Отсутствует поясняющий рисунок

2

В решении содержится ошибка в необходимых математических преобразованиях, и отсутствуют какие - либо числовые расчеты.

1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1,2 и 3 балла.

0