学年河北省辛集中学高二下学期物理限时训练910.docx
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学年河北省辛集中学高二下学期物理限时训练910
河北辛集中学2017-2018学年高二物理限时训练9-10
一.选择题（每题4分，共20题，其中1—9题为单选题，10—20为多选题。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
总分值80）
1.关于静电场的等势面，下列说法正确的是（ ）
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
2．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是（ ）
A．a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量
B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
C．a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量
D．a、b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
3．如图a、b、c是一条电力线上的三个点，电力线的方向由a到c、a、b间的距离等于b、c间的距离．用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定（ ）
A．φa＞φb＞φcB．Ea＞Eb＞EcC．φa﹣φb=φb﹣φcD．Ea=Eb=Ec
4．图中三条实线a、b、c表示三个等势面．一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出（ ）
A．三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φc
B．三个等势面的电势关系是φa＜φb＜φc
C．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大
D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小
5.如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一棱形ABCD，对角线交点为O，在顶点B、D处各固定一个点电荷，若将一个带正电的小球从A点静止释放，小球将沿对角线AC作往返运动．则（ ）
A.B.D处固定的是等量的正电荷
B．B、D处固定的是等量的异种电荷
C.在A、C的连线上O点电势最低D.运动小球在O处的机械能最小
6.如图所示，质子和二价氦原子核（不考虑二者间的相互作用），从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场中，则它们（ ）
A.同时离开偏转电场，出射点的位置相同
B.同时离开偏转电场，出射点的速度相同
C.先后离开偏转电场，且出射点的位置相同
D.先后离开偏转电场，且出射点的速度相同
7．油滴下落时受到空气阻力的大小与油滴半径、下落速度成正比，当阻力和重力相等时，它将以收尾速度v匀速下落，这时的空气阻力为krv（k为比例系数，r为油滴半径，v为收尾速度）。
如图为密立根油滴实验的模拟装置，从喷嘴F喷出的雾状油滴由于摩擦而带电，一油滴以速度v穿过金属板P上的小孔S，进入P、Q两平行金属板间的匀强电场中在电场力作用下油滴最终以收尾速度v’在两板间匀速向下运动，已行电源两端电压恒为U，P、Q两板间的距离为d，则该油滴所带电量为
A．krd／U，B．krdv／U，
C．（v－v’）krd／U，D．（v＋v’）krd／U。
8.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A.O点的电势最低
B.x2点的电势最高
C.x1和－x1两点的电势相等
D.x1和x3两点的电势相等
9．已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为
，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为（ ）
A.
和
B.
和
C.
和
D.
和
10.在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示．电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed，点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标（ra，φa）标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd．下列选项正确的是（ ）
A．Ea：
Eb=4：
1B．Ec：
Ed=2：
1
C．Wab：
Wbc=3：
1D．Wbc：
Wcd=1：
3
11．一带电粒子在电场中由静止释放，只在电场力作用下运动，以下说法正确的是（ ）
A．带电粒子不一定沿电场线运动
B．带电粒子朝着电势低的位置运动
C．带电粒子将做匀变速运动
D．带电粒子朝着电势能低的位置运动
12.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A.电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零
B.电荷q从B点运动到D点，电场力做功为零
C.O点的电场强度大小为
D.O点的电场强度大小为
13.假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，根据图中信息，下列说法中正确的是（ ）
A．0～x1范围内各点场强的方向均与x轴垂直
B．只在电场力作用下，正电荷沿x轴从0运动到x1，可做匀减速直线运动
C．负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小
D．负电荷在x3处电势能大于其在x5处的电势能
14.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以Q表示电容器所带电量，E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）
A．Q不变，E不变B．θ增大，Ep不变
C．θ减小，Ep增大D．θ减小，E不变
15．如图所示，电荷量为＋Q的点电荷固定在O点，光滑绝缘水平面上的P点在O点的正下方，质量为m、电荷量为－q（q>0）的试探电荷在水平面上的N点有向右的水平速度v0，该试探电荷到达P点时速度为v，图中θ＝60°，规定电场中P点的电势为零，下列说法中正确的是（ ）
A．试探电荷从N运动到P点做加速运动
B．试探电荷在P点受到的电场力大小是N点的2倍
C．在＋Q形成的电场中N、P两点的电势差UNP＝
D．试探电荷在N点具有的电势能为
m
16.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（ ）
A.0B.
mv02＋
qEl
C.
mv02D.
mv02＋
qEl
17.如图所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知（ ）
A．Q点的电势比P点高
B．油滴在Q点的动能比它在P点的大
C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
18．如图10所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则（ ）
A．小球带正电
B．电场力跟重力平衡
C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小
D．小球在运动过程中机械能守恒
19．如图所示，在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用．则下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到地面的支持力先增大后减小
B．物体A受到地面的支持力保持不变
C．物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D．库仑力对点电荷占先做正功后做负功
20．在空间某一电场中，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为
，则下列说法中正确的有（）
A．质量为m、带电量为＋2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2
，
B．质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2
，
C．质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为
，
D．质量为m、带电量为－2q的小球从a点静止释放后将在ab间来回振动。
二、计算题（本题共2小题，共20分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
21.如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m、带电荷量为＋q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．
（1）求固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小；
（2）若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下、电场强度为E0的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，求小球对环的压力。
22．在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo，其周期是T。
现有电子以平行于金属板的速度vo从两板中央射入。
已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，求：
（1）若电子从t=0时刻射入，在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出，则电子飞出时速度的大小。
（2）若电子从t=0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少多长？
（3）假设两极板板间距离足够大，若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时刻射入，两板间距至少多大？
河北辛集中学高二物理限时训练9-10答案
1、B2、B3、A4、C5、C6、C7、C8、C9、D10、AC11、AD12、BD13、AC14、AD15、ACD 16、ABC17、AB 18、AB19、AC20、ACD
21、
（1）由A到B，电场力不做功，只有重力做功，由动能定理得：
mgR＝
mv12，
在B点，对小球由牛顿第二定律得：
qE－mg＝m
，
联立以上两式解得：
E＝
.
由于是点电荷形成的电场，AB是点电荷为圆心的圆弧，故AB弧中点的电场强度为
（2）设小球到达B点时的速度为v，由动能定理得：
（mg＋qE0）·r＝
mv2，①
在B点处小球对环的弹力为N，由牛顿第二定律得：
N－mg－qE0E＝m
，②
联立①和②式，解得小球在B点受到环的支持力为：
N＝3（mg＋qE0），
由牛顿第三定律得：
小球在B点对环的压力大小为N＝3（mg＋qE0）．方向竖直向下。
22、
（1）电子飞出过程中只有电场力做功，根据动能定理得：
可得：
（2）若电子恰能平行于金属板飞出，说明电子在竖直方向前半周期做匀加速直线运动，后半周期做匀减速直线运动，到电子飞出电场最少用时为T；则电子水平方向做匀速直线运动：
L=v0T
（3）若电子恰能从两板中央平行于板飞出，要满足两个条件，第一竖直方向的位移为零，第二竖直方向的速度为零；则电子竖直方向只能先加速到某一速度vy再减速到零，然后反方向加速度到vy再减速到零．由于电子穿过电场的时间为T，所以竖直方向每段加速、减速的时间只能为
，即电子竖直方向只能先加速
时间到达某一速度vy再减速
时间速度减小到零，然后反方向加速
时间到达某一速度vy，再减速
时间速度减小到零，电子回到原高度．根据以上描述电子可以从t时刻进入：
。
设两板间距至为d，而电子加速
时间的竖直位移为：
，
而电子减速
时间的竖直位移也为：
h；
所以电子在竖直方向的最大位移为：
y=2h
而：
y≤
解得：
d≥
所以d的最小值为：
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