命題人： 審題人：
（全卷滿分100分 考試用時(shí)75分鐘）
一、選擇題：本題共 10 小題，每小題 4 分，共 40 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第 1~7 題只有一項(xiàng)符合題目要求，第 8~10 題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得 4 分，選對(duì)但不全的得 2 分，有錯(cuò)選的得 0 分。
1．靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在。有的靜電現(xiàn)象可以加以利用，有的卻要防止其危害。下列做法中屬于利用靜電的是（ ）
A．在高大的建筑物頂端安裝避雷針
B．用靜電除塵器收集空氣中的塵埃和煙霧
C．在加油站給車加油前，要用手觸摸一下靜電釋放器
D．在充滿易燃?xì)怏w或粉塵的環(huán)境中不要穿、脫化纖衣服
2．真空中有兩個(gè)完全相同的均勻帶電金屬小球（可視為點(diǎn)電荷），帶電量分別為-Q和+3Q，將它們放在相距為r的兩點(diǎn)，它們之間庫(kù)侖力的大小為F；若將它們接觸一下，再放回原來(lái)的位置，它們之間庫(kù)侖力的大小是（ ）
A．19FB．13FC．FD．3F
3．如圖所示，將一金屬空腔放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，穩(wěn)定后，電場(chǎng)線如圖分布。A為金屬外一點(diǎn)，B為金屬空腔內(nèi)一個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．金屬外表面的電場(chǎng)和金屬外表面垂直
B．導(dǎo)體內(nèi)的感應(yīng)電荷在B點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)為零
C．A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D．正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于在B點(diǎn)的電勢(shì)能
4.帶電球體的半徑為R，以球心為原點(diǎn)O建立坐標(biāo)軸x，軸上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化如圖所示，取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．球體帶正電荷
B．球心處電場(chǎng)強(qiáng)度最大
C．A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同
D．一帶負(fù)電的試探電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)電勢(shì)能的大
5．質(zhì)量相同的小球A、B分別帶有+3q和?q電量，兩段等長(zhǎng)絕緣細(xì)線懸掛在O點(diǎn)如圖所示，當(dāng)系統(tǒng)處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中并靜止時(shí)，可能出現(xiàn)的狀態(tài)應(yīng)是（ ）
A．B．C．D．
6. 如圖所示，空間正四棱錐型的底面邊長(zhǎng)和側(cè)棱長(zhǎng)均為a，水平底面的四個(gè)頂點(diǎn)處均固定著電量為+q的小球，頂點(diǎn)P處有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，在庫(kù)侖力和重力的作用下恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將P處小球的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一，同時(shí)加豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E，此時(shí)P處小球仍能保持靜止。重力加速度為g，靜電力常量為k，則所加勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（ ）
A．2kqa2B．22kqa2 C．42kqa2D．62kqa2
7．如圖所示，A、B、C、D、M、N點(diǎn)將半徑r=53cm的圓周六等分?？臻g內(nèi)有一方向與圓平面平行的范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出）。已知A、C、M三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=1V、φC=16V、φM=31V。下列判斷正確的是（ ）
A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由D指向A
B．將電子從D點(diǎn)沿圓弧經(jīng)M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功
C．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為200V/m
D．該圓周上的點(diǎn)電勢(shì)最高為15+103（V）
8．電場(chǎng)線能直觀地反映電場(chǎng)的分布情況。如圖甲是等量異號(hào)點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線，圖乙是電場(chǎng)中的一些點(diǎn)。O點(diǎn)是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D是兩電荷連線上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)。則（ ）

A．E、F兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．A、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同
C．B、O、C三點(diǎn)中，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小
D．從C點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的電子加速度逐漸增大
9．某電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面1、2、3分布如圖中實(shí)線所示，虛線為一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．該電場(chǎng)的某條電場(chǎng)線可能與虛線重合
B．等勢(shì)面2的電勢(shì)比等勢(shì)面3的電勢(shì)高
C．該帶電粒子在M點(diǎn)的加速度比在N點(diǎn)的小
D．該帶電粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的大
10．如圖所示，平行板電容器與直流電源E 連接。電容器下極板接地，上極板與一靜電計(jì)的金屬球相連，靜電計(jì)的外殼接地。一帶電油滴恰好靜止于靜電計(jì)電容器中的P 點(diǎn)。關(guān)于下列操作說(shuō)法正確的是（ ）

A．保持開關(guān)閉合，將電容器上極板向上移動(dòng)一段，則帶電油滴將向上運(yùn)動(dòng)
B．?dāng)嚅_并關(guān)，將電容器下極板向上移動(dòng)一段，則帶電油滴將向下運(yùn)動(dòng)
C．?dāng)嚅_開關(guān)，將電容器上極板向左平移一段，則靜電計(jì)指針偏角增大
D．保持開關(guān)閉合，將電容器上極板向左平移一段，則電流計(jì)中有從a流向b的電流
二、實(shí)驗(yàn)題:本題共 2 小題，第 11 題 6分，第 12 題 11 分，共 17 分。把答案寫在答題卡指定的答題處。
11．（6分）如圖所示，在“研究電荷間作用力大小影響因素”的實(shí)驗(yàn)中，將一帶電輕質(zhì)小球B掛在鐵架臺(tái)上，小球B靜止時(shí)絲線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示。
（1）作用力大小的變化通過(guò)觀察 （選填“θ”或“p點(diǎn)位置”）的變化呈現(xiàn)。
（2）在研究作用力大小與電量的關(guān)系時(shí)，當(dāng)增大小球A的電荷量后，在鐵架臺(tái)不動(dòng)時(shí)，需將 。
A．A球支架不動(dòng) B．A球支架左移 C．A球支架右移
（3）在小球A和B電荷量保持不變時(shí)，將小球B分別掛在P1、P2、P3的位置，可觀察到小球在不同位置時(shí)絲線偏離豎直方向的角度不同，如圖乙所示。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出結(jié)論：電荷之間相互作用力的大小與它們的 （選填“距離”或“電荷量”）有關(guān)。
12．（11分）
（1）在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計(jì)相接，極板B接地。
若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，則將觀察到靜電計(jì)指針偏角 ，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明平行板電容器的電容隨正對(duì)面積減小而 ；（選填“變大”或“變小”）
若極板B稍向左移動(dòng)一點(diǎn)，則將觀察到靜電計(jì)指針偏角 ，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明平行板電容器的電容隨距離變大而 ；（選填“變大”或“變小”）
（2）如圖所示為示波管的示意圖，以屏幕的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy，當(dāng)在這對(duì)電極上加上恒定的電壓，同時(shí)在電極上加上恒定的電壓時(shí)，熒光屏上光點(diǎn)的坐標(biāo)為（4,-1），則當(dāng)在這對(duì)電極上加上恒定的電壓，同時(shí)在電極上加上恒定的電壓時(shí)，熒光屏上光點(diǎn)的坐標(biāo)為（ ， ）
三、解答題，本題共3小題，共43分。（請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）
13.（12分）如圖所示，兩平行正對(duì)的極板A與B的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，極板間距為d，極板間的電壓為U，板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的離子，沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度為，離子穿過(guò)板間電場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)離子的重力。求：
（1）離子從電場(chǎng)射出時(shí)垂直板方向偏移的距離y；
（2）離子從電場(chǎng)射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)的角度（用三角函數(shù)表示）；
（3）離子穿過(guò)板間電場(chǎng)的過(guò)程中，增加的動(dòng)能。
14．（14分）如圖所示，同一平面內(nèi)的A、B、C、D四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與此平面平行，P為A、C連線的中點(diǎn)，Q為B、D連線的中點(diǎn)。把電荷量為﹣2.0×10?9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為1.6×10?7J；再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)能增加4.0×10?7 J，求：
（1）A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；
（2）若，且規(guī)定C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，求Q點(diǎn)的電勢(shì)φQ。
15．（17分）如圖所示，光滑水平面AB和豎直面內(nèi)的光滑圓弧導(dǎo)軌在B點(diǎn)平滑連接，導(dǎo)軌半徑為R。質(zhì)量為m，帶電量為q的小球?qū)⑤p質(zhì)彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，脫離彈簧后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為，之后沿軌道BO運(yùn)動(dòng)。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系xOy，在x≥ -R區(qū)域有方向與x軸夾角為θ＝45°的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E大小為。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，重力加速度為g。求：
（1）彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；
（2）小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大小v；
（3）小球過(guò)O點(diǎn)后運(yùn)動(dòng)的軌跡方程

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