学年吉林省长春汽车经济技术开发区六中高二月考物理试题 解析版Word文档格式.docx

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10－9N

【答案】A

【解析】因为10cm=100×

1mm，故当距离变为原来的

时，

，故A正确．

3.下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解,其中正确的是（　　）

A.电场强度公式

适用于任何电场

B.根据电容的定义式

电容器的带电量与其两端的电势差成正比

C.根据电场力做功的计算式W=qU,一个质子在1V电压下加速,电场力做功为1eV

D.电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹

【答案】C

电场强度、电容器的定义均采用了比值定义法，电场强度是电场本身的性质和q、F无关，同时电容也与电量及电压无关；

电场线是人假象出来的不是粒子的运动轨迹。

公式

仅仅适用于匀强电场，A错误；

为电容的计算式，电容的大小和其两端的电势差以及所带电荷量大小无关，B错误；

根据电场力做功的计算式W=qU,一个质子在1V电压下加速,电场力做功为1eV，C正确；

电场线并不存在，是虚拟的，是人为引入的，而物体的运动轨迹是实际存在的，故电场线不是电荷的运动轨迹，D错误．

4.如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°

。

电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；

若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2。

E1与E2之比为（）

A.1∶2B.2∶1

C.2∶

D.4∶

依题意，每个点电荷在O点产生的场强为

，则当N点处的点电荷移至P点时，O点场强如图所示，合场强大小为

，则

，B正确，故选B。

场强的叠加

【名师点睛】电场强度为矢量，在求合场强时应先分别求得各电荷在O点的场强再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的场强。

5.一正电荷在电场中仅受电场力作用，从A点运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别对应电荷在A、B两点的时刻，则下列说法中正确的是（　　）

A.A处的场强一定小于B处的场强

B.A处的电势一定低于B处的电势

C.电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能

D.从A到B的过程中，电场力对电荷做正功

v-t图象的斜率等于加速度，由v-t图象看出，质点做加速度减小的减速运动，而质点在电场中仅受电场力作用，则知电场力减小，说明电场强度减小，即有A处的场强一定大于B处的场强．故A错误．

根据电荷的电性，能判断电场线的方向，也就判断电势的高低，即A处的电势一定低于B处的电势．故B正确．质点的动能减小，由能量守恒定律得知，其电势能一定增加，则有电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能．故C错误．质点的动能减小，由动能定理得知，电场力一定对电荷做负功．故D错误．故选B。

带电粒子在电场中的作用

6.如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电荷量为q＝-1．0×

10－5C的负电荷由A移动到C电场力做功W1＝4．0×

10－5J，该电荷由C移到B电场力做功W2＝－2．0×

10－5J，若B点电势为零，以下说法正确的是

A.A点的电势为2V

B.A点的电势为-3V

C.匀强电场的方向为由C指向A

D.匀强电场的方向为垂直于AC指向B

.........

7.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中

点以初速度

进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到

点，如图所示，可以判断（）

A.粒子的加速度在

点时较大

B.粒子的电势能在

C.粒子可能带负电，在

点时速度较大

D.粒子一定带正电，动能先变小后变大

【答案】D

做曲线运动的物体所受的合力大致指向轨迹凹的一向，根据此可判断出电场力的方向以及电场力的做功情况，根据电场力做功可判断出动能、电势能的变化．粒子的加速度可通过比较合力（电场力）进行比较．

解：

A、a点的电场强度比b点小，则在a所受的电场力（即合力）小，所以粒子的加速度在a点时较小．故A错误．

B、根据轨迹弯曲程度，知电场力的方向沿电场线切线方向向右，所以该电荷是正电荷．从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．但a点到b点，整个过程最终电场力做正功，所以a点的电势能大于b点，a点的动能小于b点．故B、C错误，D正确．

故选D．

【点评】解决本题的关键通过轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功判断出动能的变化和电势能的变化．

8.平行板电容器与电源电压为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（　　）

A.带电油滴将沿竖直方向向上运动

B.P点的电势将降低

C.带电油滴的电势能将减小

D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大

将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据

得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误；

场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式

分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低，故B正确；

由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加，故C错误；

根据

，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误。

带电粒子在电场中的运动、电势能

【名师点睛】本题运用

分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：

正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化。

9.空间某一静电场的电势

在

轴上分布如图所示，

轴上两点B、C点电场强度在

方向上的分量分别是

、

，下列说法中正确的有（）

A.

的大小大于

的大小

B.

的方向沿

轴正方向

C.电荷在

点受到的电场力在

方向上的分量最大

D.负电荷沿

轴从

移到

的过程中，电场力先做正功，后做负功

【答案】AD

在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象可知，图象切线的斜率表示场强，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看做匀强电场有

，可见

，A正确；

同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C错误；

沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以B错误，D正确；

故选AD。

匀强电场中电势差和电场强度的关系。

【名师点睛】本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论。

10.平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（　　）

A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加

C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动

【答案】BD

根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此A错误，D正确；

由A选项分析可知，电场力做负功，则电势能增加，故B正确；

因电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，故C错误。

带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。

11.如图所示，在真空中A、B两点分别放置等量的异种电荷＋q、－q，在通过A、B两点的竖直平面内相对于AB对称取一个矩形路径abcd，且ab平行于AB，a、d到A点的距离等于b、c到B点的距离．设想将一个电子沿路径abcd运动一周，则下列说法正确的是（　　）

A.由a到b，电势降低，电子的电势能增大

B.由a到b，电势升高，电子的电势能增大

C.由b到c，电场力对电子先做正功，后做负功，总功为零

D.由d到a，电子的电势能先减小后增大，电势能的变化总量为零

根据电势高低，分析电场力对电子做功的正负．电场力做正功时，电势能减小；

相反，电势能增加．根据等势线的分布情况可知，电子靠近正电荷时，电势升高；

反之，电势降低．

由a→b，电势降低，电场力做负功，电子的电势能增加，A正确B错误；

如图，画出过b、c的等势线，则知由b→c，电势先降低再升高，则电场对电子先做负功，后做正功．根据对称性可知，b、c两点的电势相等，电场力做的总功为零，根据对称性可知a、d两点的电势相等，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，由于两点电势相等，所以电势能的变化量为零，C错误D正确．

12.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。

当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电的粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）

A.带电粒子将始终向同一个方向运动

B.2s末带电粒子回到原出发点

C.3s末带电粒子的速度为零

D.0～3s内，电场力做的总功为零

【答案】CD

由图象可知，电场强度的大小与方向的变化，当带电粒子由静止释放仅在电场力作用下，根据运动与力的关系可确定运动情况．

粒子在电场中只受电场力作用，故粒子在0~1s内做初速度为零的正向匀加速直线运动，加速度大小为

，1~2s内电场强度方向相反，则加速度方向相反，大小为

，故在1.5s时速度为零，然后在1.5s~2s，正向加速运动，2~4s过程中又以

运动，即在2~3s正向减速，3s末速度为零，然后3~4s过程中，负向加速运动，如此重复，故A错误C正确；

v-t图象如图所示：

图像与坐标轴围成的面积表示位移，故2s末没有回到原点，B错误；

因为0~3s过程中初速度为零，末速度也为零，故电场力做功为零，D正确．

二、填空题（共计16分，每空2分）

13.在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地，则：

（1）若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角_______（填“变大”、“变小”或“不变”）,此实验说明平行板电容器的电容随______________而减小;

（2）若极板B稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角_______（填“变大”、“变小”或“不变”）,此实验说明平行板电容器的电容随______________而减小。

【答案】

（1）.变大

（2）.极板的相对面积减小（3）.变大（4）.极板间距离增大

【解析】若极板B稍向上移动一点，两极板正对面积减小，根据公式

可得电容减小，而两极板间的电荷量不变，根据公式

可得两极板间的电势差增大，即静电计指针偏角增大，说明平行板电容器的电容随极板的相对面积减小而减小，

若极板B稍向左移动一点，两极板间的距离增大，根据公式

可得两极板间的电势差增大，即静电计指针偏角增大，说明平行板电容器的电容随极板间距离增大而减小，

14..如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时具有动能60J，它运动到等势面φ1上时，速度恰好为零，粒子运动到φ2那的动能是__________J,令φ2＝0，那么，当该电荷的电势能为12J时，其动能大小为________J.

【答案】

（1）.30J

（2）.18J

相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，根据动能定理求出电荷经经过φ2等势面时的动能，确定电荷总能量，再由能量守恒定律求出电势能为12J时它的动能

正电荷在等势面

上时动能60J，在等势面

上时动能为零，动能的减小为60J．由于相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，动能减小量相等，则电荷经经过

等势面时的动能为30J，又

，所以电荷的动能与电势能的总量为30J，根据能量守恒定律得到，电势能为12J时它的动能为18J．

15.如图所示，真空中有一电子束，以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OA＝AB＝BC，再自A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，则AM:

BN:

CP＝________，电子流经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为________．

【答案】

（1）.1:

4:

9

（2）.1:

1:

1

【解析】电子在水平方向上做匀速直线运动，所以经历相同的位移所用的时间相同，OA，AB，BC所用时间为t，电子在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，故根据

可得

，故解得AM:

CP=1:

9，因为在水平方向上匀速直线运动，速度不变，故水平分速度之比为1：

1：

1．

三、计算题

16.有一带电量q＝－3×

10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×

10－4J。

从B点移到C点电场力做功9×

问：

（1）AB、CA间电势差各为多少?

（2）如以B点电势为零，则A点的电势为多少?

电荷在C点的电势能为多少?

【答案】

（1）UAB==200VUCA=100V

（2）φA=UAB=200V；

EPC=-9×

10-4J

负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即

电势差

．

而电势差

故CA间电势差

（2）因B点为0电势点，则

，

17.如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E＝4.0×

102V/m，两板相距d＝16cm，板长L＝30cm.一带电荷量q＝1.0×

10－16C、质量m＝1.0×

10－22kg的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：

（1）粒子带何种电荷？

（2）要使粒子恰能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0为多大？

（1）正电

（2）1.5×

104m/s

平行金属板B板带负电，粒子向B板偏转，粒子带正电．当粒子恰好从B板右侧边缘飞出电场时，此时粒子水平位移为L，竖直位移为．粒子做类平抛运动，将其分解为水平和竖直两个方向研究，根据牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出初速度．

（1）因带电粒子进入两板间后向B板偏转，故所受到的电场力竖直向下，粒子带正电．

（2）粒子恰好飞出电场时，偏转位移

，又

以上两式联立可得：

.．

18.如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一质量为m、带正电q的小滑块，（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。

若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：

（1）滑块通过B点时的速度大小；

（2）滑块过B点时对轨道的压力；

（3）水平轨道上A、B两点之间的距离。

（1）

（2）3mg-2qE，方向竖直向下（3）

（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功。

设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理有mgR-qER=mvB2

解得：

（2）设滑块过弧形轨道B点时所受的支持力大小为N，根据牛顿第二定律有

N-mg=m

解得N=3mg-2qE

根据牛顿第三定律可知，滑块对弧形轨道B点的压力大小N′=3mg-2qE，方向竖直向下

（3）小滑块在水平轨道上运动时，所受摩擦力为f=μmg

小滑块从C经B到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功。

设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点间的距离）为L，则根据动能定理有：

mgR-qE（R+L）-μmgL=0解得：

牛顿第二定律及动能定理的应用

【名师点睛】本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力．对于电场力做功W=qEd，d为两点沿电场线方向的距离．