1.關(guān)于靜電場，下列說法中正確的是( )
A. 元電荷實(shí)際上是指電子和質(zhì)子本身
B. 在勻強(qiáng)電場中，電勢降低的方向不一定是電場線的方向
C. 摩擦起電是在摩擦的過程中分別創(chuàng)造了正電荷與負(fù)電荷
D. 由真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式，E=kQr2可知，當(dāng)r趨近于0時，E將無窮大
2.如圖所示，電工穿上用銅絲編織的防護(hù)服進(jìn)行高壓帶電作業(yè)時，防護(hù)服能保護(hù)電工的安全，其原因是( )
A. 防護(hù)服用銅絲編織不易拉破，對人體起到保護(hù)作用
B. 編織防護(hù)服的銅絲電阻小，對人體起到保護(hù)作用
C. 電工被防護(hù)服所包裹，人體電勢為零，對人體起到保護(hù)作用
D. 電工被防護(hù)服所包裹，人體場強(qiáng)為零，對人體起到保護(hù)作用
3.如圖所示，當(dāng)架空線路的一根帶電導(dǎo)線斷落在地上時，電流就會從導(dǎo)線的落地點(diǎn)向大地流散，在地面上形成一個以導(dǎo)線落地點(diǎn)為中心的電勢分布區(qū)域。其電勢分布在地表區(qū)域可等效為以落點(diǎn)為中心的點(diǎn)電荷形成的電場。下列說法正確的是( )
A. 兩腳并攏跳離導(dǎo)線觸地點(diǎn)中心是防跨步觸電的一種有效方法
B. 跨大步跑開遠(yuǎn)離導(dǎo)線觸地點(diǎn)中心觸電風(fēng)險較小
C. 人向中心行走過程中，如果每步步長一致，每步兩腳間電壓相同
D. 下落的導(dǎo)線輸電電壓高低不影響每步之間的電壓
4.如圖所示，是某避雷針放電時空間電場線的分布圖。a、b、c三點(diǎn)在同一電場線上?？臻g電場分布關(guān)于直線ac對稱。圖中的虛線AB是一帶電粒子只在電場力作用下的運(yùn)動軌跡。已知ab=bc，下列說法正確的是( )
A. 粒子帶負(fù)電
B. 粒子在A點(diǎn)的電勢能一定小于在B點(diǎn)的電勢能
C. 粒子在A點(diǎn)的動能一定小于在B點(diǎn)的動能
D. ab兩點(diǎn)的電勢差等于bc兩點(diǎn)的電勢差
5.示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，其原理圖如圖甲所示。圖乙是從右向左看到的熒光屏的平面圖。若在XX′上加如圖丙所示的電壓，在YY′上加如圖丁所示的信號電壓，則在示波管熒光屏上看到的圖形是( )
A. B.
C. D.
6.計(jì)算機(jī)鍵盤每個按鍵下有塊小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊小的固定金屬片，兩片金屬片組成一個小電容器。計(jì)算機(jī)工作時，電壓保持不變，對正常工作的計(jì)算機(jī)，按下鍵盤上“ctrl”鍵過程中，按鍵金屬片間組成的電容器( )
A. 電容變小B. 金屬片間的場強(qiáng)變大
C. 電荷量減小D. 處于放電狀態(tài)
7.如圖所示，讓兩質(zhì)子先、后以不同初速度從同一位置垂直射入一平行板電容器(兩板間電壓恒定)，質(zhì)子分別沿a、b軌跡落到極板上，則質(zhì)子沿b軌跡運(yùn)動時( )
A. 加速度更大B. 運(yùn)動時間更長
C. 動能增量更大D. 電勢能增量與沿a軌跡運(yùn)動時相同
8.如圖，兩個固定的等量正點(diǎn)電荷，其連線的中點(diǎn)為O，a和b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱，以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)、Ob為x軸的正方向。若帶正電的試探電荷從a點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿直線aOb運(yùn)動到b點(diǎn)，下列各圖關(guān)于x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度E、電勢φ和該試探電荷速度v、電勢能Ep的描述正確的是( )
A. B.
C. D.
9.圖甲為兩水平金屬板，在兩板間加上周期為T的交變電壓u，電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示.質(zhì)量為m、重力不計(jì)的帶電粒子以初速度v0沿中線射入兩板間，經(jīng)時間T從兩板間飛出.下列關(guān)于粒子運(yùn)動描述錯誤的是 ( )
A. t=0時入射的粒子離開電場時偏離中線的距離最大
B. t=14T時入射的粒子離開電場時偏離中線的距離最大
C. 無論哪個時刻入射的粒子離開電場時的速度方向都水平
D. 無論哪個時刻入射的粒子離開電場時的速度大小都相等
10.粒子直線加速器在科學(xué)研究中發(fā)揮著巨大的作用，簡化如圖所示：沿軸線分布O(為薄金屬環(huán))及A、B、C、D、E5個金屬圓筒(又稱漂移管)，相鄰漂移管分別接在高壓電源MN的兩端，O接M端。質(zhì)子飄入(初速度為0)金屬環(huán)O軸心沿軸線進(jìn)入加速器，質(zhì)子在金屬圓筒內(nèi)做勻速運(yùn)動且時間均為T，在金屬圓筒之間的狹縫被電場加速，加速時電壓U大小相同。質(zhì)子電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子經(jīng)過狹縫的時間，則( )
A. 質(zhì)子從圓筒E射出時的速度大小為 5eUm
B. 圓筒E的長度為T 10eUm
C. MN所接電源是直流恒壓電源
D. 金屬圓筒A的長度與金屬圓筒B的長度之比為1:2
二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共10分。
11.某興趣小組自制電容器。他們用兩片錫箔紙做電極，用三張電容紙(某種絕緣介質(zhì))依次間隔夾著兩層錫箔紙，一起卷成圓柱形，然后接出引線，如圖甲所示，最后密封在塑料瓶中，電容器便制成了。
(1)為增大該電容器的電容，下列方法可行的有哪些( )
A.增大電容紙的厚度 B.減小電容紙的厚度
C.增大錫箔紙的厚度 D.同時增大錫箔紙和電容紙的面積
(2)將開關(guān)S先撥到a充電完成后，電容器的_____(選填“左”或“右”)極板帶正電荷，后開關(guān)S撥到b，此過程電阻R上的電流方向?yàn)開______(選填“向左”或“向右”)
(3)該小組采用如圖乙所示的電路測量該電容器的電容。將開關(guān)S撥到a端，電壓和電流傳感器顯示出U?t圖像和I?t圖像分別如圖丙、丁所示，其中I?t圖線與t軸所圍的小格數(shù)約為60個，則該電容器充滿電后所帶的電荷量約為______C，電容大小約為______F。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
三、計(jì)算題：本大題共4小題，共50分。
12.如圖所示，空間中有一對彼此絕緣的平行金屬帶電極板MN，一帶電液滴恰好靜止在極板MN之間的A點(diǎn)處，已知金屬板M、N之間相距為d=8cm，其中N板接地，帶電液滴的質(zhì)量為m=4×10?4kg，帶電量為q=2×10?6C，取g=10m/s2。
(1)求MN兩板間的電勢差UMN；
(2)若A點(diǎn)到N板的距離為3cm，試求液滴在A點(diǎn)的電勢能EpA。
13.空間中三點(diǎn)A、B和C是直角三角形的三個頂點(diǎn)，且AB=4cm，∠CAB=37°，現(xiàn)將點(diǎn)電荷QA和QB分別放在A、B兩點(diǎn)，測得C點(diǎn)的場強(qiáng)為EC=8N/C，方向如圖所示，求：
(1)QA和QB的電性；
(2)QA產(chǎn)生的電場在C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大??；
(3)QA電荷量大小。
14.如圖所示，AB、CD分別是水平方向和豎直方向的兩正對平行板電容器，極板之間均存在勻強(qiáng)電場。OO＇為電容器AB的中心線，電容器AB極板長為L，極板間距足夠大，電場強(qiáng)度大小為E?，方向豎直向下。電容器CD極板足夠長，極板間距足夠?qū)挘妶鰪?qiáng)度E?，方向水平向右，大小未知。M為極板C上的一個小孔。一帶正電的液滴以一定的初速度從O點(diǎn)沿中心線OO′射入電容器AB間的勻強(qiáng)電場，隨后從M孔射入電容器CD，恰好能在CD間做直線運(yùn)動。重力加速度為g，帶電液滴的質(zhì)量為m，電荷量q=mgE1，在O點(diǎn)的初速度v0= 2gL，忽略電場的邊緣效應(yīng)及帶電液滴對電場的影響。求：
(1)小孔M與O點(diǎn)的豎直距離y；
(2)勻強(qiáng)電場E?的大小；
(3)若將電場E?改為方向水平向左，大小不變，帶電液滴從極板C上的小孔M射入后恰好再次打到C板的N點(diǎn)(圖中未畫出)。求MN間的距離yMN。
15.如圖所示，BCDG是光滑絕緣的34圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中E=3mg4q?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平軌道上，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g。sin53°=0.8，cs53°=0.6。
(1)若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s=2R的A點(diǎn)由靜止釋放，求滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度；
(2)在(1)的情況下，求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時對軌道的壓力；
(3)改變s的大小，為了使小滑塊不脫離圓弧軌道，求AB初始距離s的取值范圍。
答案
1.B
2.D
3.A
4.C
5.A
6.B
7.D
8.B
9.B
10.B
11.(1)BD
(2) 左 向右
(3) 1.2×10?? 2.4×10??
12.(1)由平衡條件有
qE=mg
兩板間的電壓為
U=Ed
解得
E=2000V/m，U=160V
由于場強(qiáng)向上，N板電勢較高，MN間的電勢差為
UMN= ?160V
(2)NA兩點(diǎn)間的電勢差
UNA =EdNA=60V
UNA=φN?φA N點(diǎn)的電勢為零，則A點(diǎn)的電勢
φA=?60V
則液滴在A點(diǎn)的電勢能為
EpA=qφA
EPA= ?1.2×10?4J
13.(1)如圖，根據(jù)矢量疊加可知QA在C點(diǎn)產(chǎn)生電場強(qiáng)度方向由C指向A，而QB在C點(diǎn)產(chǎn)生電場強(qiáng)度方向由B指向C，所以QA帶負(fù)電，QB帶正電；
(2)有電場強(qiáng)度矢量關(guān)系得
EC=EAcs37°
解得
EA=10N/C
(3)根據(jù)前面分析可知QA帶負(fù)電，根據(jù)幾何關(guān)系可得
AC=ABcs37°=5cm
根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式有
EA=kQAAC2
解得
QA=259×10?12C
14.(1)水平方向上有
L=v0t1
豎直方向上有
mg+qE1=ma1
y=12a1t12
解得
y=L2
(2)由
vy=a1t1
tanθ=vyv0
v=v0csθ
解得
vy= 2gL
θ=45°
v=2 gL
由于液滴恰好在CD之間做直線運(yùn)動，可知
qE2tanθ=mg
解得
E2=mgq=E1
(3)根據(jù)上述分析，液滴打到N點(diǎn)過程水平方向有
qE2=ma2
解得
a2=g
在水平方向有
?v0=v0?a2t2
解得
t2=2 2Lg
在豎直方向有
yMN=vyt2+12gt22
解得
yMN=8L
15.解：
(1)根據(jù)題意，從A點(diǎn)到B，根據(jù)動能定理可得qEs?μmgs=12mvB2?0
解得vB= gR；
(2)由牛頓第二定律得N?mg=mvB2R
由牛頓第三定律得N′=N
解得N′=2mg
方向豎直向下；
(3)滑塊恰好始終沿軌道BCDG滑行，則滑至圓弧軌道D、G間等效最高點(diǎn)時，由電場力和重力的合力 G′ 提供向心力，此時的速度最小， G′ 與豎直方向夾角 θ 的正切值為tanθ=qEmg=34
解得θ=37°
則有mgcsθ=mvmin2R
解得vmin= 5gR2
滑塊不離開軌道有兩種可能，一種是最高到 I 點(diǎn)(等效重力場中圓心等高處)，另一種是恰好通過H點(diǎn)(等效最高點(diǎn))。如圖所示
①如果最高到I點(diǎn)，根據(jù)動能定理，
有qEs+Rcs37°?μmgs?mgR+Rsin37°=0
解得s=4R
②如果在等效場中最高到H點(diǎn)，則根據(jù)動能定理，
有qEs?Rsin37°?μmgs?mgR+Rcs37°=12mvmin2?0
聯(lián)立解得s=11.5R
故使滑塊沿圓弧軌道滑行時不脫離圓弧軌道的 s 的取值范圍為s≤4R 或 s≥232R。

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