第01章 章末测试B卷学年高二物理同步单元双基双测AB卷选修31解析版Word下载.docx
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由库仑定律知:
两个点电荷的电荷量不变,只使它们之间的距离成为原来的一半,则它们之间的库仑力变为原来的4倍,所以D错误。
2.【湖北省宜昌市部分示范高中2015-2016学年高二(元月)期末联考】下列说法正确的是( )
A.元电荷实质上是电子和质子
B.真空中两个电荷量不变的点电荷之间距离每增大到原来的2倍,它们之间的库仑力就变为原来的1/2
C.电场强度的方向总是处处与等电势面垂直
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最大的方向
考点:
库仑定律;
元电荷、点电荷
【名师点睛】本题考查元电荷的概念,掌握库仑定律,理解电场强度与等势面的垂直的原因,注意电势降低最大方向与最快方向的区别。
3.如图所示的各种情况中,a、b两点的电势不相等的是()
A.平行板电容器带电时,极板间除边缘附近外的任意两点a、b
B.静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b
C.离点电荷等距的任意两点a、b
D.两个等量异号的点电荷,在其连线的中垂线上,与连线中点等距的两点a、b
【答案】A
【解析】平行板电容器带电时,板间的电场为匀强电场,画出等势线可知两点不在同一个等势线上,电势一定不同,A正确;
处于静电平衡的导体是一个等势体,所以ab两点的电势一定相等,B错误;
点电荷产生的电场,半径相同的球面为等势面,所以ab两点的电势一定相等,C错误;
两个等量异号的点电荷,其连线的中垂线上为一条等势线,所以ab两点的电势相同,D错误;
4.【多选】某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示),则下列说法正确的是()
A.如果图中虚线是电场线,电子在a点动能较大
B.如果图中虚线是等势面,电子在b点动能较小
C.不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的场强都大于b点的场强
D.不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的电势都高于b点的电势
【答案】AC
5.如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则()
A.电荷将向上加速运动
B.电荷将仍处于静止状态
C.电流表中将有从a到b的电流
D.电流表中将有从b到a的电流
【答案】D
【解析】将两极板的间距变大,而电容器的电压不变,板间场强减小,电荷q所受的电场力减小,电荷将向下加速运动.故AB错误;
根据电容的决定式可知,电容减小,电容器的电压U不变,由电容的定义式分析得知,电容器的电量减小,电容器放电,而电容器上极板带正电,则电流表中将有从b到a的电流.故C错误,D正确.
6.【多选】【2014-2015学年·
黑龙江安达市高级中学高二上学期第一次月考】如图所示,有三个质量相等,分别带正电、带负电和不带电的小球,从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场,它们分别落在A、B、C三点,可以判断()
A.小球A带正电,小球B不带电,C带负电
B.三个小球在电场中运动的时间相等
C.三个小球到达极板时的动能关系为EkA>
EkB>
EkC
D.三个小球在电场中运动时的加速度关系为aA<
aB<
aC
【答案】AD
7.【多选】如图所示,一个质量为m、带电荷量为q的粒子,从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入,当入射速度为v时,恰好穿过电场而不碰金属板.要使粒子的入射速度变为,仍能恰好穿过电场,则必须再使()
A.粒子的电荷量变为原来的
B.两板间电压减为原来的
C.两板间距离增为原来的4倍
D.两板间距离增为原来的2倍
【解析】设平行板长度为l,宽度为d,板间电压为U,恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上,则沿初速度方向做匀速运动:
,垂直初速度方向做匀加速运动:
,,欲使质量为m、入射速度为的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,则沿初速度方向距离仍是,垂直初速度方向距离仍为;
使粒子的带电量减少为原来的,则,故A正确;
使两板间所接电源的电压减小到原来的一半,,故B错误;
板的电压不变,距离变化,根据,有恒定,速度减小为,则距离应该增加为2倍;
故C错误,D正确;
8.【多选】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是
A.x1处电场强度大小为零
B.x2~x3段的电场强度大小方向均不变,为一定值
C.粒子在0~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动
D.0与x2处电势φ0、φ2的关系为φ0=φ2
【答案】ABD
【解析】
9.真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4,电量之比为1∶1∶2,均带正电。
重力不计).下列说法中正确的是( )
A.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
B.三种粒子出偏转电场时的速度相同
C.在荧光屏上将只出现1个亮点
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
故选:
C.
10.如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上.则t0可能属于的时间段是
A.0<
t0<
B.<
C.<
TD.T<
【答案】B
二、填空题(共20分)
11.在点电荷Q产生的电场中有a、b两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与ab连线夹角为30°
,b点的场强方向与连线成120°
角,如图所示,则该点电荷的电性为b点的场强大小为_______,a、b两点______点电势高。
【答案】负;
3E;
a
【解析】将场强Ea、Eb延长,交点即为点电荷所在位置,如图所示:
由于电场强度方向指向点电荷Q,则知该点电荷带负电。
根据几何知识分析解得a点到Q点的距离:
ra=2dcos30°
,b点到Q点的距离rb=d,由公式,得:
a、b两点场强大小的比值Ea:
Eb=1:
3.得,Eb=3E。
由于a点距离负点电荷Q更近,所以a点的电势高于b点的电势。
12.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m,带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,则圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小为.
【答案】
13.如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。
当B静止在与竖直方向夹角方向时,A对B的静电力为B所受重力的倍,则丝线BC长度为。
若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B仍能在处平衡。
以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是。
【答案】或者;
拉力先不变后变大
【解析】对小球B受力分析如下图,自身重力,静电力和绳子拉力,重力方向与墙壁平行,拉力方向与绳子同向,静电力与AB连线共线,所以几何与矢量三角形相似,所以有,可得,根据结合余弦定理,可得,解得或者。
若,则根据得到,代入余弦定理可得,根据几何关系可得.漏电过程中当时,任意一个位置都是平衡状态,都满足,,由于不变,,不变,所以绳子拉力不变,当时,,此时,随着A的漏电,而AB的距离不变,减小,变大,所以整个漏电过程中,拉力先不变后变大。
三、计算题(共40分)
14.【福建省泉州市四校2015-2016学年高二上学期期末考试物理试题】
(10分)在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×
10-9C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放有一点电荷q=-2×
10-10C,如图所示,求:
(1)q在M点受到的作用力;
(2)M点的场强大小。
(k=9.0×
109N▪m2/C2)
(1)2×
10-8N,M指向O
(2)100N/C,向右
库仑定律、点电荷的场强。
15.如图所示,水平放置的两块平行金属板长l=5cm,两板间距d=1cm,两板间电压为U=90V,且上板带正电,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×
107m/s,从两板中央射入,(电子质量m=9.0×
10-31kg,电子电量值q=1.6×
10-19C)求:
(1)电子飞出金属板时侧位移y0是多少?
(2)电子离开电场后,打在屏上的P点,若s=10cm,求OP的长.
【答案】0.5cm2.5cm
16.一质量为m=6kg带电量为q=-0.1C的小球P自动摩擦因数u=0.5倾角θ=53°
的粗糙斜面顶端由静止开始滑下,斜面高h=6.0m,,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。
整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强E=200N/C,忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场。
水平面上放一静止的不带电的质量也为m的1/4圆槽Q,圆槽光滑且可沿水平面自由滑动,圆槽的半径R=3m,如图所示。
(sin53°
=0.8,cos53°
=0.6,g=10m/s2。
)
(1)在沿斜面下滑的整个过程中,P球电势能增加多少?
(2)小球P运动到水平面时的速度大小。
(3)试判断小球P能否冲出圆槽Q。
(1)90J
(2)5m/s(3)不能
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