学年北京市密云二中高二上学期月考物理试题份 解析版Word格式文档下载.docx
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B.由E=
可知,当r→∞时,E=0
C.由UAB=Ed,在匀强电场中,只要两点间距离相等,则它们之间的电势差就相等
D.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在检验电荷无关
6.某电场的分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面.A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,关于这三点的电场强度和电势的关系,以下判断正确的是( )
A.EA<EB,φB=φCB.EA>EB,φA>φBC.EA>EB,φA<φBD.EA=EC,φB=φC
7.对电容C=
,以下说法正确的是( )
A.电容器充电量越大,电容就越大
B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C.电容器的电容越大,所带电量就越多
D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
8.两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示.A处电荷带正电Q1,B处电荷带负电Q2,且Q2=4Ql,另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )
A.Q3为负电荷,且放于A左方B.Q3为负电荷,且放于B右方
C.Q3为正电荷,且放于AB之间D.Q3为正电荷,且放于B右方
9.在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,一个带负电荷Q2,Q1=2Q2,用E1和E2,分别表示两个电荷所产生场强的大小,则在x轴上( )
A.E1=E2之点只有一处,该处合场强为零
B.E1=E2之点只有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2E2
C.E1=E2之点只有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2E2
D.E1=E2之点只有三处,其中两处合场强为零,另两处合场强为2E2
10.如图所示,三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,c球在xoy坐标系原点o上.a和c带正电,b带负电,a所带电荷量比b所带电荷量少.关于c受到a和b的静电力的合力方向,下列判断正确的是( )
A.从原点指向第Ⅰ象限B.从原点指向第Ⅱ象限
C.从原点指向第Ⅲ象限D.从原点指向第Ⅳ象限
11.如图所示,在a、b两点上放置两个点电荷,它们的电荷量分别为q1、q2,MN是连接两点的直线,P是直线上的一点,下列哪种情况下P点的场强可能为零( )
A.q1、q2都是正电荷,且q1>q2
B.q1是正电荷,q2是负电荷,且q1<|q2|
C.q1是负电荷,q2是正电荷,且|q1|>q2
D.q1、q2都是负电荷,且|q1|<|q2|
12.两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器,将两金属板分别与电源两极相连接,如图所示.闭合开关S达到稳定后,在两板间有一带电液滴p恰好处于静止状态.下列判断正确的是( )
A.保持开关S闭合,减小两板间的距离,液滴仍处于静止状态
B.保持开关S闭合,减小两板间的距离,液滴向下运动
C.断开开关S,减小两板间的距离,液滴仍处于静止状态
D.断开开关S,减小两板间的距离,液滴向下运动
13.a、b是某电场中的某一条电场线上的两点,如图
(1)所示.一带负电的质点只受电场力的作用,沿电场线从a点运动到b点.在这个过程中,此质点的速度﹣时间图象如图
(2)所示,比较a、b两点电势的高低φa和φb以及场强Ea和Eb的大小,正确的是( )
A.φa>φb,Ea<EbB.φa>φb,Ea=EbC.φa<φb,Ea>EbD.φa<φb,Ea=Eb
14.如图(甲)所示,两个平行金属板P、Q正对竖直放置,两板间加上如图(乙)所示的交变电压.t=0时,Q板比P板电势高U0,在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计),已知电子在0~4t0时间内未与两板相碰.则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是( )
A.0<t<t0B.t0<t<2t0C.2t0<t<3t0D.3t0<t<4t0
15.如图所示,是一个电荷形成的电场,虚线a、b和c是该静电场中的三个等势面,它们的电势分别为ϕa、ϕb和ϕc.一个电子从K点射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可判定( )
A.这是由正电荷形成的静电场
B.a的电势ϕa大于b的电势ϕb
C.电子从K到L的过程中,电场力做正功
D.电子在K点的电势能等于在N点的电势能
16.如图所示,A、B两个小球带同种电荷,放在光滑的绝缘水平面上,A的质量为m,B的质量为2m,它们相距为d,同时由静止释放,当它们相距为2d时,A的加速度为a,速度为v,则( )
A.此时B的加速度为
B.此时B的速度为v
C.此过程中它们的电势能增加mv2
D.此过程中它们的电势能减小
二、本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的.(每小题4分,共16分.每小题全选对的得4分,选对但不全的得2分,只要有选错的,该小题不得分.)
17.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是( )
A.保持Q、q不变,增大d,则θ变小,说明F与d有关
B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比
C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关
D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比
18.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示.设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A.保持S不变,增大d,则θ变小
B.保持S不变,增大d,则θ变大
C.保持d不变,减小S,则θ变小
D.保持S、d不变,在两板之间插入一块有机玻璃(绝缘介质),θ变小
19.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示.若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则( )
A.电子将沿Ox方向运动
B.电子的电势能将增大
C.电子运动的加速度恒定
D.电子运动的加速度先减小后增大
20.如图所示,K为灯丝,通电加热后可发射电子,A为有中心小孔O1的金属板,A、K间加有电压U1,可使电子加速,C、D为相互平行的金属板,MN为荧光屏,当C、D间不加电压时,电子束打在荧光屏的O2点;
当C、D之间加有电压U2时,电子束打在荧光屏上另外一点P,欲使P点距O2再近一点,以下哪些措施是可行的( )
A.增大A、K之间距离B.增大电压U1
C.增大C、D之间距离D.增大电压U2
三、论述、计算题(本题有4小题,共36分)解题要求:
写出必要的文字说明、方程式和演算步骤.有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位.
21.如图所示,一簇带箭头的水平实线表示匀强电场的电场线,a、b是电场中的两点.一个负点电荷在电场力的作用下从a点移恰能运动到b点.已知a、b两点间的电势差为80V,电场强度为8N/C,该点电荷所带的电荷量为1.0×
10﹣10C.求:
(1)a、b两点中哪点的电势高;
(2)该点电荷所受电场力的大小和方向;
(3)该点电荷在a点时所具有的动能.
22.如图所示,质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点,并处在水平向右的大小为E的匀强电场中,小球静止时,丝线与竖直方向的夹角为θ,设重力加速度为g.求:
(1)小球带何种电荷?
小球所带的电荷量是多少?
(2)若将丝线烧断,则小球的加速度为多大?
将做什么运动?
(设电场范围足够大)
23.如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×
104N/C.现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷q=8.0×
10﹣5C,取g=10m/s2,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少.
24.如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.
(1)求电子穿过A板时速度的大小;
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方,可采取哪些措施?
参考答案与试题解析
【考点】库仑定律.
【分析】根据库仑定律列出前后两次库仑力的表达式,则可得出增加后的倍数关系.
【解答】解:
根据库仑定律的公式为:
F=k
,它们的间距不变,但它们的电量均减小为原来的2倍,则库仑力增大为原来的4倍.故B正确,A、C、D错误.
故选:
B.
【考点】静电现象的解释.
【分析】当带电金属球靠近不带电的验电器时,由于电荷间的相互作用,而使电荷发生了移动从而使箔片带电.
由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;
故只有B符合条件.
【考点】电场强度.
【分析】本题考考察了电场强度的定义:
电场中某处电荷所受的电场力F跟它所带的电荷量q的比值叫做该点的电场强度.用公式表示为:
由电场的定义式
可知,选项ACD是错误的.选项B是正确的.
故选B.
【考点】电场线.
【分析】利用电场线特点分析.电场线特点如下:
电场线是假想的;
电场线不是闭合曲线,在静电场中,电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处),不形成闭合曲线;
电场线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致;
电场线的疏密程度与场强大小有关,电场线密处电场强,电场线疏处电场弱;
电场线在空间不相交.
A、电场线是为了形象的描述电场的强弱和方向而假想的曲线,并不存在,故A错误;
B、电场线的切线方向就是电场的方向,如果两条电场线在同一点相交,则有两个切线方向,而事实上电场中的每一点只有一个方向,故任意两条电场线都不会相交.故B错误.
C、沿电场线的方向电势越来越低,故C正确.
D、在静电场中,电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处),不形成闭合曲线.故D错误.
C.
【分析】电场强度的定义式为E=
,适用于任何电场,E反映电场本身的性质,与试探电荷无关,电场中某点电场强度一定,电场力与场强成正比.
A、该定义式适用于任何电荷产生的电场.故A正确;
B、公式E=
是点电荷的电场,当r→∞时,E=0.故B正确;
C、公式UAB=Ed使用于匀强电场、沿电场线的方向,只有在沿电场线的方向,两点间距离相等,则它们之间的电势差就相等.故C错误;
D、电场强度是反映电场本身特性的物理量,与F、q无关,不能说电场强度与F成正比,与q成反比.故D正确.
本题选择错误的,故选:
C
【考点】电势差与电场强度的关系;
电场强度;
电势.
【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱,电场线某点的切线方向表示电场强度的方向.沿着电场线方向电势是降低的.
由图示可知,A处的电场线密,B处的电场线稀疏,因此A点的电场强度大,B点的场强小,即EA>EB,EA>EC;
沿着电场线的方向,电势逐渐降低,在同一等势面上,电势相等,由图示可知,φA>φB,φB=φC,
【考点】电容.
【分析】电容器的电容由本身的性质决定,跟电容器两端所加的电压和所带的带电量无关.
A、电容器的电容与所带电量和两端间的电压无关,由本身的性质决定.故A、B错误.
C、根据Q=CU,电容越大,带电量不一定大.故C错误.
D、对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.故D正确.
故选D.
【分析】由于Q1带正电荷,Q2带负电荷,根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,要使整个系统处于平衡状态,对其Q3受力分析,去判断所处的位置.
假设Q3放在Q1Q2之间,那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同,Q3不能处于平衡状态,所以假设不成立.
设Q3所在位置与Q1的距离为r13,Q3所在位置与Q2的距离为r23,要能处于平衡状态,
所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小.
即:
=
由于Q2=4Q1,
所以r23=2r13,所以Q3位于Q1的左方.
根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,可判断Q3带负电.
故选A.
【考点】电场的叠加;
电场强度.
【分析】由题:
Q1带正电荷,Q2带负电荷,根据点电荷的电场强度公式可确定电场强度的大小,而电场强度的方向对于负点电荷则是指向负点电荷,对于正点电荷则是背离正点电荷.由题意可确定两点电荷在某处的电场强度大小相等的位置.
根据点电荷的电场强度可知:
E=
,则有带正电Q1的电场强度用E1=
,
另一个带负电﹣Q2的电场强度E2=
要使E1和E2相等,则有r1=
r2,而满足此距离有两处:
一处是两点电荷的连接间,另一处是负电荷外侧.
由于异种电荷,所以在两者连接的一处,电场强度为2E1或2E2;
而在负电荷的外侧的一处,电场强度为零,故B正确,ACD错误.
【分析】由题意,a对c的静电力为F1,为斥力,沿ac方向;
b对c的静电力为F2,为引力,沿cb方向,若F1=F2,则合力指向x轴正方向.由于F1<F2,据力的合成可知,c所受到合力的方向为从原点指向第Ⅳ象限.
如图可知,a对c的静电力为F1,为斥力,沿ac方向;
b对c的静电力为F2,为引力,沿cb方向,若F1=F2,则合力指向x轴正方向.由于F1<F2,据力的合成可知,c所受到合力的方向为从原点指向第Ⅳ象限
【分析】要使P点场强为零,则两电荷在该点的场强应大小相等方向相反;
则分析各项可得出正确答案.
A、两电荷若都是正电荷,则两点电荷在p点产生的场强方向均向左,故无法为零,A错误;
B、q1是正电荷,则q1在p点的场强方向向左,q2是负电荷,q2在p点的场强方向向右,因r1>r2,由E=
可知,要使两电荷在p点场强相等,应保证q1>|q2|,故B错误;
C、q1是负电荷,则q1在p点的场强方向向右,q2是正电荷,q2在p点的场强方向向左,由B的分析可知,电荷量应保证|q1|>q2,故C正确;
D、若两电荷均为负电荷,则两电荷在p点的场强方向均向右,故无法为零,故D错误;
【考点】带电粒子在混合场中的运动;
电容.
【分析】当平行板电容器充电稳定后,两板间存在匀强电场,则带电液滴在电场力与重力共同作用下处于静止状态;
当开关闭合后两板板间的电压不变,当变化极板间距,从而改变电容器的电容,导致极板间的电场强度发生变化,最终使得液滴状态发生变化;
当而开关断开后,两极板的电量不变,当变化极板间距,从而改变电容器的电容,但极板间的电场强度却不变化,从而确定液滴是否会运动.
AB、当保持开关S闭合,则两极板间的电压不变;
若减小两板间的距离,根据E=
,两板间的电场强度增加,所以电场力大于重力,出现液滴向上运动.故A错误,B错误;
CD、当断开开关S,则两极板间的电量不变;
根据C=
,E=
,C=
,有:
;
若减小两板间的距离,两板间的电场强度仍不变,因此电场力仍等于重力,则液滴仍处于静止状态.故C正确,D错误;
【分析】从v﹣t图象可以知道电荷做加速度不变的减速运动,根据牛顿第二定律确定电场力的方向,然后确定场强方向并比较电场强度的大小,最后根据沿着电场线方向电势降低来确定电势的大小.
从v﹣t图象可以知道正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点做加速度不变的减速运动,故电荷在A点受到的电场力等于电荷在B点的电场力,故A点的场强等于B点的场强;
由于电荷做减速运动,故电场力与速度方向相反,即电场力由B指向A;
电荷带负电,故电场线由A指向B,故A点电势较高;
所以B选项正确.
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动.
【分析】平行板电容器两极板带电后形成匀强电场,带电离子在电场中受到力的作用,根据牛顿第二定律求出加速