一、 選擇題 (本題共計(jì) 8 小題 ,每題 4 分 ,共計(jì)32分 )
1. 圖示為某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖,A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn),下列判斷正確的是( )

A. A點(diǎn)比B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大
B. 電荷在A點(diǎn)比在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大
C. 電荷在A點(diǎn)比在B點(diǎn)所具有的電勢(shì)能大
D. A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高
2. 如圖所示,不帶電的導(dǎo)體B在靠近帶正電的導(dǎo)體A后,P端及Q端分別感應(yīng)出負(fù)電荷和正電荷,則以下說(shuō)法正確的是( )
A. 若用導(dǎo)線將Q端接地,然后斷開(kāi),再取走A,則導(dǎo)體B將帶負(fù)電
B. 若用導(dǎo)線將Q端接地,然后斷開(kāi),再取走A,則導(dǎo)體B將帶正電
C. 若用導(dǎo)線將Q端接地,然后斷開(kāi),再取走A,則導(dǎo)體B將不帶電
D 若用導(dǎo)線將P端接地,然后斷開(kāi),再取走A,則導(dǎo)體B將帶正電
3. 公式:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦。關(guān)于以上公式下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. ①③④適用任何靜電場(chǎng),②適用點(diǎn)電荷電場(chǎng),⑤只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)定量計(jì)算
B. E由F和q決定,由Ep和q決定,UAB由WAB和q決定
C. ⑥適用于任何電容器,⑦是平行板電容器的決定式
D. Ep由和q決定,WAB和q有關(guān)
4. 如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng),傾角為θ的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端N的速度仍為v0,則( )

A. 小球在N點(diǎn)的電勢(shì)能大于在M點(diǎn)的電勢(shì)能
B. 點(diǎn)M、N兩的電勢(shì)差為
C. 電場(chǎng)強(qiáng)度等于
D. 電強(qiáng)強(qiáng)度等于
5. 如圖甲所示,一條電場(chǎng)線與Ox軸重合,取O點(diǎn)電勢(shì)為零,Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x變化的情況如圖乙所示,若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅受電場(chǎng)力的作用,則( )

A. 電子沿Ox的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
B. 電子的電勢(shì)能將增大
C. 電子運(yùn)動(dòng)的加速度恒定
D. 電子運(yùn)動(dòng)加速度先減小后增大
6. 圖中虛線所示為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4,相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等、其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為30eV和12eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置,其電勢(shì)能變?yōu)?6eV時(shí),它的動(dòng)能應(yīng)為( )
A. 6eVB. 18eVC. 24eVD. 32eV
7. 如圖甲所示,某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線恰好與直線AB重合,以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),向右為正方向建立直線坐標(biāo)系,B點(diǎn)的坐標(biāo)為,若一α粒子僅在電場(chǎng)力的作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),其電勢(shì)能增加60 eV,該電場(chǎng)線上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E隨位移x的變化規(guī)律如圖乙所示,若A點(diǎn)電勢(shì)為15V,下列說(shuō)法正確的是( )
A. x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向都沿x軸正方向
B. 該a粒子沿x軸正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C. B點(diǎn)電勢(shì)是A點(diǎn)電勢(shì)的2倍
D. 圖乙中E0應(yīng)為
8. 下列說(shuō)法中,正確的是:( )
A. 由E=知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比
B. 由公式可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)φ與q成反比
C. 由Uab=ED可知,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大,則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也一定越大
D. 公式C=,其中電容器的電容C與電容器兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)
二、 多選題 (本題共計(jì) 4 小題 ,每題 4 分 ,共計(jì)16分 )
9. 如圖所示,用長(zhǎng)度不等的絕緣絲線將帶電小球A、B懸掛起來(lái),兩絲線與豎直方向的夾角分別是和(),兩小球恰在同一水平線上,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 兩小球一定帶同種電荷
B. A小球所帶電荷量一定大于B小球所帶電荷量
C. A小球所受庫(kù)侖力一定大于B小球所受庫(kù)侖力
D. A小球所受庫(kù)侖力一定與B小球所受庫(kù)侖力大小相等
10. 圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線,兩粒子M、N質(zhì)量相等,所帶電荷的絕對(duì)值也相等?,F(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出,兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示。點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn),已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)。若不計(jì)重力,則( )
A. M帶負(fù)電荷,N帶正電荷
B. M從O點(diǎn)至b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)它做功為零
C. N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功
D. N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同
11. 關(guān)于電勢(shì)差和電勢(shì)、的理解,正確的是( )
A. 說(shuō)明,兩點(diǎn)間電勢(shì)差與成正比,與移動(dòng)電荷的電荷量q成反比
B. UAB和UBA是不同,它們的關(guān)系:
C. 、都有正負(fù),所以電勢(shì)是矢量
D. 若,則
12. 如圖所示,M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量異種電荷,A為它們連線的中點(diǎn),B為連線上靠近N的一點(diǎn),C為連線的中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn),在A、B、C三點(diǎn)中,說(shuō)法正確的是( )
A. C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小
B. B點(diǎn)電勢(shì)最高
C. C點(diǎn)電勢(shì)最高
D. A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小
三、實(shí)驗(yàn)探究題 (本題共計(jì) 2 小題 ,每題 6 分 ,共計(jì)12分 )
13. 如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因數(shù),其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼均接地,電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連,使電容器帶電后與電源斷開(kāi)。

(1)對(duì)該裝置理解正確的是________;
A.操作過(guò)程中,可認(rèn)為A、B兩板間的電壓始終不變
B.操作過(guò)程中,可認(rèn)為A、B兩板間的場(chǎng)強(qiáng)始終不變
C.操作過(guò)程中,可認(rèn)為A、B兩板間的帶電量始終不變
D.操作過(guò)程中,可認(rèn)為電容器的電容始終不變
(2)當(dāng)手持絕緣柄將A板向左平移時(shí),靜電計(jì)指針張角將________;在AB兩板間插入電解質(zhì)時(shí),靜電計(jì)指針張角將________。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
14. 如圖所示是定性研究平行板電容器的電容與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的裝置,平行板電容器的A板與靜電計(jì)相連,B板和靜電計(jì)金屬殼都接地,若充電后保持電容器帶電量不變,試指出如圖所示的情況下,靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變化情況。

(1)板間距離減小時(shí),靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度________(選填“不變”“變大”或“變小”)。
(2)正對(duì)面積增大時(shí),靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度________(選填“不變”“變大”或“變小”)。
(3)使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器________的變化情況。
四、 解答題 (本題共計(jì) 4 小題 ,共計(jì)40分 )
15. 如圖所示,一質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,靜止時(shí)懸線與豎直方向成θ角.已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E,重力加速度為g.求:
(1)小球所帶電荷量的大??;
(2)將細(xì)線突然剪斷的瞬間,小球的加速度大?。?br>16. 如圖所示為一組勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,將帶電荷量為q = -1.0 × 10-6C的帶電油滴(可視為點(diǎn)電荷)由A點(diǎn)沿直線移至B點(diǎn),電場(chǎng)力做了-2 × 10-6J的功,已知A、B間的距離為2cm。試求:
(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB以及該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;
(2)若A點(diǎn)的電勢(shì)為φA = 1V,試求B點(diǎn)的電勢(shì)φB以及油滴在B點(diǎn)的電勢(shì)能EpB。

17. 矩形處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向平行于矩形所在平面,矩形邊長(zhǎng),。將電子由A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力做功2eV;將電子由A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功1eV。已知A點(diǎn)電勢(shì)為0,求:
(1)B點(diǎn)的電勢(shì);
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
18. 如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子,經(jīng)的電壓加速后,在兩平行金屬板中點(diǎn)處沿垂直電場(chǎng)線方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),兩平行金屬板之間的電壓為。若兩板間距為,板長(zhǎng)為。整個(gè)裝置處在真空中,重力可忽略。求:
(1)粒子從加速電場(chǎng)出射時(shí)的速度大??;
(2)粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的豎直位移大??;
(3)粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度。
景勝學(xué)校2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期高二月考(9月)
物理試題(A)
一、 選擇題 (本題共計(jì) 8 小題 ,每題 4 分 ,共計(jì)32分 )
1. 圖示為某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖,A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn),下列判斷正確的是( )

A. A點(diǎn)比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大
B. 電荷在A點(diǎn)比在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大
C. 電荷在A點(diǎn)比在B點(diǎn)所具有的電勢(shì)能大
D. A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.由題圖可知,該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,根據(jù)
F = Eq
可知電荷在A、B兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一樣大,故AB錯(cuò)誤;
CD.沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,可知
φA > φB
再根據(jù)電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系有
Ep = φq
但不知道電荷的電性,故無(wú)法判斷電荷在A、B兩點(diǎn)所具有的電勢(shì)能大小,故C錯(cuò)誤、D正確。
故選D
2. 如圖所示,不帶電的導(dǎo)體B在靠近帶正電的導(dǎo)體A后,P端及Q端分別感應(yīng)出負(fù)電荷和正電荷,則以下說(shuō)法正確的是( )
A. 若用導(dǎo)線將Q端接地,然后斷開(kāi),再取走A,則導(dǎo)體B將帶負(fù)電
B. 若用導(dǎo)線將Q端接地,然后斷開(kāi),再取走A,則導(dǎo)體B將帶正電
C. 若用導(dǎo)線將Q端接地,然后斷開(kāi),再取走A,則導(dǎo)體B將不帶電
D. 若用導(dǎo)線將P端接地,然后斷開(kāi),再取走A,則導(dǎo)體B將帶正電
【答案】A
【解析】
【詳解】試題分析:如圖枕型導(dǎo)體在帶正電的小球附近時(shí),枕型導(dǎo)體上的自由電子會(huì)向金屬棒的左邊運(yùn)動(dòng),金屬棒的左端因有了多余的電子而帶負(fù)電,右端因缺少電子而帶正電;而用導(dǎo)線接地,接導(dǎo)體的任何部位,右端的正電荷被中和,因此導(dǎo)體將帶負(fù)電;故A正確,BCD錯(cuò)誤;
考點(diǎn):靜電場(chǎng)中導(dǎo)體
【名師點(diǎn)睛】本題考查電荷的轉(zhuǎn)移,有一定的難度,關(guān)鍵知道由于異種電荷相互吸引,大地的負(fù)電荷(自由電子)會(huì)轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體上.
3. 公式:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦。關(guān)于以上公式下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. ①③④適用任何靜電場(chǎng),②適用點(diǎn)電荷電場(chǎng),⑤只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)定量計(jì)算
B. E由F和q決定,由Ep和q決定,UAB由WAB和q決定
C. ⑥適用于任何電容器,⑦是平行板電容器的決定式
D. Ep由和q決定,WAB和q有關(guān)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.①③④適用任何靜電場(chǎng),②適用點(diǎn)電荷電場(chǎng),⑤只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)定量計(jì)算,A正確;
B.公式
,,
都是比值定義,場(chǎng)強(qiáng)的大小,電勢(shì)的高低以及電場(chǎng)中AB之間的電勢(shì)差是由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的,與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;
C.公式
是電容器的定義式,適用于任何電容器;而
是平行板電容器的決定式,C正確;
D.電勢(shì)能Ep由和q共同決定的,電場(chǎng)力做功WAB與AB間電勢(shì)差以及電荷量q都有關(guān),D正確。
故錯(cuò)誤的選B。
4. 如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng),傾角為θ的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端N的速度仍為v0,則( )

A. 小球在N點(diǎn)的電勢(shì)能大于在M點(diǎn)的電勢(shì)能
B. 點(diǎn)M、N兩的電勢(shì)差為
C. 電場(chǎng)強(qiáng)度等于
D. 電強(qiáng)強(qiáng)度等于
【答案】C
【解析】
【詳解】A.從M到N,電場(chǎng)力做正功,則電勢(shì)能減小,即小球在N點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)能,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)動(dòng)能定理

故B錯(cuò)誤;
CD.電場(chǎng)強(qiáng)度
故C正確、D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 如圖甲所示,一條電場(chǎng)線與Ox軸重合,取O點(diǎn)電勢(shì)為零,Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x變化的情況如圖乙所示,若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅受電場(chǎng)力的作用,則( )

A. 電子沿Ox的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
B. 電子的電勢(shì)能將增大
C. 電子運(yùn)動(dòng)的加速度恒定
D. 電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由圖看出,電勢(shì)逐漸升高,則電場(chǎng)線方向沿Ox負(fù)方向,電子所受的電場(chǎng)力沿Ox正方向,則電子將沿Ox正方向運(yùn)動(dòng)。故A不符合題意;
B.由靜止釋放后,電場(chǎng)力對(duì)電子做正功,電子的電勢(shì)能將減小,故B錯(cuò)誤;
CD.φ-x圖象的斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度,由幾何知識(shí)得知,斜率先減小后增大,則電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大,則電子所受的電場(chǎng)力先減小后增大,電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
6. 圖中虛線所示為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4,相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等、其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為30eV和12eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置,其電勢(shì)能變?yōu)?6eV時(shí),它的動(dòng)能應(yīng)為( )
A. 6eVB. 18eVC. 24eVD. 32eV
【答案】C
【解析】
【詳解】經(jīng)過(guò)a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為30eV和12eV;圖中虛線所示為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4,相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,故電荷經(jīng)過(guò)相鄰兩個(gè)等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能減小量為
故經(jīng)過(guò)等勢(shì)面3時(shí)的動(dòng)能為18eV,總能量為
由于只有電場(chǎng)力做功,所以電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒,當(dāng)其電勢(shì)能變?yōu)?6eV時(shí),故有
解得動(dòng)能應(yīng)為
故選C。
7. 如圖甲所示,某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線恰好與直線AB重合,以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),向右為正方向建立直線坐標(biāo)系,B點(diǎn)的坐標(biāo)為,若一α粒子僅在電場(chǎng)力的作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),其電勢(shì)能增加60 eV,該電場(chǎng)線上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E隨位移x的變化規(guī)律如圖乙所示,若A點(diǎn)電勢(shì)為15V,下列說(shuō)法正確的是( )
A. x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向都沿x軸正方向
B. 該a粒子沿x軸正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C. B點(diǎn)電勢(shì)是A點(diǎn)電勢(shì)的2倍
D. 圖乙中E0應(yīng)為
【答案】D
【解析】
【詳解】A C.粒子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為
解得
因?yàn)?br>所以
B點(diǎn)電勢(shì)是A點(diǎn)電勢(shì)的3倍,因?yàn)锽點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì),所以電場(chǎng)的方向沿x軸負(fù)方向,A、C錯(cuò)誤;
B.圖乙中電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移x均勻變化,電場(chǎng)力為變力,所以α粒子沿x軸正方向做加速度增加的減速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;
D.圖乙中圖像的面積為A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小,則
D正確。
故選D。
8. 下列說(shuō)法中,正確的是:( )
A. 由E=知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比
B. 由公式可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)φ與q成反比
C. 由Uab=ED可知,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大,則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也一定越大
D. 公式C=,其中電容器的電容C與電容器兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.公式
是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式, 采用比值法定義,E與F、q無(wú)關(guān),由電場(chǎng)本身決定,A錯(cuò)誤;
B.公式
是電勢(shì)的定義式,采用比值法定義, 與Ep、q無(wú)關(guān),由電場(chǎng)本身決定,B錯(cuò)誤;
C.由
可知,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間沿電場(chǎng)方向的距離越大,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差才一定越大,C錯(cuò)誤;
D.公式
C=
是定義式,電容C與電容器帶電量Q和兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān),由電容器本身決定,D正確。
故選D。
二、 多選題 (本題共計(jì) 4 小題 ,每題 4 分 ,共計(jì)16分 )
9. 如圖所示,用長(zhǎng)度不等的絕緣絲線將帶電小球A、B懸掛起來(lái),兩絲線與豎直方向的夾角分別是和(),兩小球恰在同一水平線上,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 兩小球一定帶同種電荷
B. A小球所帶電荷量一定大于B小球所帶電荷量
C. A小球所受庫(kù)侖力一定大于B小球所受庫(kù)侖力
D. A小球所受庫(kù)侖力一定與B小球所受庫(kù)侖力大小相等
【答案】AD
【解析】
【分析】
【詳解】A.根據(jù)同種電荷相互排斥可知,兩小球一定帶同種電荷,所以A正確;
B.對(duì)兩球受力分析可知
所以不同夾角的球質(zhì)量不同,與電荷量無(wú)關(guān),所以B錯(cuò)誤;
CD.根據(jù)庫(kù)侖定律
可知兩球間的庫(kù)侖力為相互作用力,所以總是大小相等,則C錯(cuò)誤;D正確;
故選AD。
10. 圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線,兩粒子M、N質(zhì)量相等,所帶電荷的絕對(duì)值也相等?,F(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出,兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示。點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn),已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)。若不計(jì)重力,則( )
A. M帶負(fù)電荷,N帶正電荷
B. M從O點(diǎn)至b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)它做功為零
C. N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功
D. N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.由題,等勢(shì)線在水平方向,O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn),根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,而且由高電勢(shì)指向低電勢(shì),可知電場(chǎng)方向豎直向下,根據(jù)粒子的軌跡可判斷出N粒子所受的電場(chǎng)力方向豎直向上,M粒子所受的電場(chǎng)力方向豎直向下,故知M粒子帶正電,N帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;
B.O、b間電勢(shì)差為零,由動(dòng)能定理可知M從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)它做功為零。故B正確;
C.N從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力與速度的夾角為銳角,電場(chǎng)力做正功。故C正確;
D.由動(dòng)能定理可判斷,N從O點(diǎn)到a點(diǎn)與M從O點(diǎn)到c點(diǎn)的電勢(shì)差大小不相等,所以電勢(shì)能變化量不相等,故動(dòng)能的變化量不同,又因在O點(diǎn)兩粒子的速率相同,動(dòng)能相同,故N在a點(diǎn)的速度與 M在c點(diǎn)的速度大小不同。故D錯(cuò)誤。
故選BC
11. 關(guān)于電勢(shì)差和電勢(shì)、的理解,正確的是( )
A. 說(shuō)明,兩點(diǎn)間電勢(shì)差與成正比,與移動(dòng)電荷的電荷量q成反比
B. UAB和UBA是不同的,它們的關(guān)系:
C. 、都有正負(fù),所以電勢(shì)是矢量
D. 若,則
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.電勢(shì)差由電場(chǎng)本身決定,與電場(chǎng)力做功、移動(dòng)電荷電荷量均無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)?br>,
所以
故B正確;
C.電勢(shì)的正負(fù)不表示方向,電勢(shì)是標(biāo)量,故C錯(cuò)誤;
D.因?yàn)?br>若,則
故D正確。
故選BD。
12. 如圖所示,M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量異種電荷,A為它們連線的中點(diǎn),B為連線上靠近N的一點(diǎn),C為連線的中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn),在A、B、C三點(diǎn)中,說(shuō)法正確的是( )
A. C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小
B. B點(diǎn)電勢(shì)最高
C. C點(diǎn)電勢(shì)最高
D. A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小
【答案】AB
【解析】
【分析】
【詳解】根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線的分布,可知場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系為,場(chǎng)強(qiáng)最小的是C點(diǎn)。等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線,知,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,異種電荷間的電場(chǎng)線由正電荷指向負(fù)電荷,知,所以電勢(shì)最高點(diǎn)是B點(diǎn)。
故選AB。
三、實(shí)驗(yàn)探究題 (本題共計(jì) 2 小題 ,每題 6 分 ,共計(jì)12分 )
13. 如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因數(shù),其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼均接地,電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連,使電容器帶電后與電源斷開(kāi)。

(1)對(duì)該裝置理解正確的是________;
A.操作過(guò)程中,可認(rèn)為A、B兩板間的電壓始終不變
B.操作過(guò)程中,可認(rèn)為A、B兩板間的場(chǎng)強(qiáng)始終不變
C.操作過(guò)程中,可認(rèn)為A、B兩板間的帶電量始終不變
D.操作過(guò)程中,可認(rèn)為電容器的電容始終不變
(2)當(dāng)手持絕緣柄將A板向左平移時(shí),靜電計(jì)指針張角將________;在AB兩板間插入電解質(zhì)時(shí),靜電計(jì)指針張角將________。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
【答案】 ①. C ②. 變大 ③. 變小
【解析】
【詳解】(1)[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知,電容器帶電后與電源斷開(kāi),所以電容器兩極板的電量不變
故選C。
(2)[2]將A板向左平移時(shí),兩板距離d增大,根據(jù)
可知電容減小,而電容器所帶電量不變,由
可知兩板間的U增大,則靜電計(jì)指針張角變大。
[3]在AB兩板間插入電介質(zhì),極板間介電常數(shù)變大,故兩板間電壓變小,靜電計(jì)指針張角將變小。
14. 如圖所示是定性研究平行板電容器的電容與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的裝置,平行板電容器的A板與靜電計(jì)相連,B板和靜電計(jì)金屬殼都接地,若充電后保持電容器帶電量不變,試指出如圖所示的情況下,靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變化情況。

(1)板間距離減小時(shí),靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度________(選填“不變”“變大”或“變小”)。
(2)正對(duì)面積增大時(shí),靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度________(選填“不變”“變大”或“變小”)。
(3)使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器________的變化情況。
【答案】 ①. 變小 ②. 變小 ③. 兩極板間的電勢(shì)差
【解析】
【詳解】(1)[1]板間距離減小時(shí),根據(jù)電容的決定式,可知電容C增大,而電量Q不變,由電容的定義式得知,電容器板間電壓減小,所以靜電計(jì)指針偏角變小。
(2)[2]正對(duì)面積增大時(shí),根據(jù)電容的決定式,可知電容C增大,而電量Q不變,由電容的定義式得知,電容器板間電壓減小,所以靜電計(jì)指針偏角變小。
(3)[3]使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器兩極板間電勢(shì)差。
四、 解答題 (本題共計(jì) 4 小題 ,共計(jì)40分 )
15. 如圖所示,一質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,靜止時(shí)懸線與豎直方向成θ角.已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E,重力加速度為g.求:
(1)小球所帶電荷量的大?。?br>(2)將細(xì)線突然剪斷的瞬間,小球的加速度大?。?br>【答案】(1) ;(2)
【解析】
【詳解】(1)對(duì)小球受力分析,受重力、電場(chǎng)力和拉力,如圖,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,則有:
則所帶電量為:
(2)剪短細(xì)線后,小球受到重力和電場(chǎng)力,合力恒定,如圖,故做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng);則有:
則小球的加速度為:
16. 如圖所示為一組勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,將帶電荷量為q = -1.0 × 10-6C的帶電油滴(可視為點(diǎn)電荷)由A點(diǎn)沿直線移至B點(diǎn),電場(chǎng)力做了-2 × 10-6J的功,已知A、B間的距離為2cm。試求:
(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB以及該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??;
(2)若A點(diǎn)的電勢(shì)為φA = 1V,試求B點(diǎn)的電勢(shì)φB以及油滴在B點(diǎn)的電勢(shì)能EpB。

【答案】(1)2V,200V/m;(2)-1V,1.0 × 10-6J
【解析】
【詳解】(1)由題意可知,點(diǎn)電荷從A到B,電場(chǎng)力做負(fù)功
據(jù)得
A、B兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離

(2)由

油滴在點(diǎn)的電勢(shì)能
17. 矩形處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向平行于矩形所在平面,矩形邊長(zhǎng),。將電子由A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力做功2eV;將電子由A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功1eV。已知A點(diǎn)電勢(shì)為0,求:
(1)B點(diǎn)的電勢(shì);
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【詳解】(1)由電場(chǎng)力做功公式得

聯(lián)立解得
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,平行且相等的線段之間的電勢(shì)差相等,則
解得
(2)取BC中點(diǎn)為M,則
所以AM為等勢(shì)線,,由幾何關(guān)系知
所以
18. 如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子,經(jīng)的電壓加速后,在兩平行金屬板中點(diǎn)處沿垂直電場(chǎng)線方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),兩平行金屬板之間的電壓為。若兩板間距為,板長(zhǎng)為。整個(gè)裝置處在真空中,重力可忽略。求:
(1)粒子從加速電場(chǎng)出射時(shí)的速度大?。?
(2)粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的豎直位移大??;
(3)粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【詳解】(1)由動(dòng)能定理
解得

(2)電子在電場(chǎng)力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)

水平方向有

豎直方向有

聯(lián)立解得

(3)豎直方向

速度為

速度與水平方向的夾角為α
α=37°

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