
1.如圖,半徑相同的兩個(gè)金屬球A、B帶有相等的電荷量(可視為點(diǎn)電荷),相隔一定距離,兩球之間相互吸引力的大小是F。今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開.這時(shí),A,B兩球之間的相互作用力的大小是( )
A. F8B. F4
C. 3F8D. 3F4
2.如圖所示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖(箭頭未標(biāo)出),在M點(diǎn)處放置一個(gè)電荷量大小為q的負(fù)試探電荷,受到的靜電力大小為F,以下說(shuō)法中正確的是( )
A. 由電場(chǎng)線分布圖可知M點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大
B. M點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Fq,方向與負(fù)試探電荷所受靜電力的方向相同
C. a、b為異種電荷,a的電荷量小于b的電荷量
D. 如果M點(diǎn)處的點(diǎn)電荷電荷量變?yōu)?q,該處電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)镕2q
3.如圖所示,一個(gè)帶正電、質(zhì)量為m的小球B用絕緣細(xì)繩拴住,另一個(gè)帶正電小球A固定在絕緣豎直墻上,小球B在重力、細(xì)繩拉力和小球A靜電力的作用下靜止,且A、B兩球處于離地面高度為?的同一水平面上?,F(xiàn)將細(xì)繩剪斷,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A. 小球B從細(xì)繩剪斷瞬間起開始做平拋運(yùn)動(dòng)B. 小球B在細(xì)繩剪斷瞬間加速度等于g
C. 小球B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于 2?gD. 小球B落地的速度等于 2g?
4.若電場(chǎng)中,a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=1 V,將一電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電子克服電場(chǎng)力做的功為1 eV,則( )
A. 場(chǎng)強(qiáng)方向一定由b指向a ? B. 場(chǎng)強(qiáng)方向一定由a指向b
C. 電子的電勢(shì)能增加1 eVD. 電子的電勢(shì)能減少1 eV
5.某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,由此可以判定( )
A. 粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度
B. 粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能
C. 電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)
D. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能
6.如圖所示,將兩個(gè)等量的正點(diǎn)電荷分別固定在M、N兩點(diǎn),圖中圓的圓心位于兩點(diǎn)
電荷連線的中點(diǎn),be為兩點(diǎn)電荷的中垂線與圓弧的交點(diǎn),a、c、d、f分別為圓弧Mb、
bN、Ne、eM的中點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )
A. a、c、d、f四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B. a、c、d、f四點(diǎn)的電勢(shì)相同
C. 如果將一帶負(fù)電的重力不計(jì)的粒子由e點(diǎn)無(wú)初速釋放,則該粒子將沿中垂線向O點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)
D. 如果將帶一負(fù)電的重力不計(jì)的粒子由a點(diǎn)沿圓弧abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),則電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功
7.某靜電場(chǎng)中x軸上電勢(shì)φ隨x變化的情況,且x軸為該靜電場(chǎng)中的一根電場(chǎng)線,一個(gè)帶電粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放,粒子僅在電場(chǎng)力作用下開始沿x軸正向運(yùn)動(dòng),正確的是( )
A. 粒子一定帶負(fù)電
B. 從O到x1,電場(chǎng)方向先沿x軸正方向,后沿x軸負(fù)方向
C. 從O到x1,粒子運(yùn)動(dòng)的加速度先增大后減小
D. 從O到x1,粒子先加速后減速
二、多選題:本大題共3小題,共18分。
8.如圖所示,一均勻帶電的金屬球體,半徑r= 5cm,球體所帶電量為Q=5×10?12C,靜電力常量為k=9.0×109Nm2/C2,則關(guān)于該金屬球形成的場(chǎng)強(qiáng)說(shuō)法正確的是( )
A. 由于該金屬球的體積較大,不能看成是點(diǎn)電荷,所以無(wú)法計(jì)算其空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
B. 距離球心O為3r的某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為10N/C
C. 距離球心O為0.3r的某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0
D. 把正的試探點(diǎn)電荷放在金屬球外空間某點(diǎn),則其該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變大
9.如圖所示,金屬板帶電荷量為+Q,質(zhì)量為m的金屬小球帶電荷量為+q,當(dāng)小球靜止后,懸掛小球的絕緣細(xì)線與豎直方向間的夾角為α,小球與金屬板中心O恰好在同一條水平線上,且距離為L(zhǎng).下列說(shuō)法正確的是( )
A. +Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1=kQL2
B. +Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1=mgtanαq
C. +q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E2=kqL2
D. +q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E2=mgtanαQ
10.如圖所示,用絕緣細(xì)線拴一帶負(fù)電小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下,則( )
A. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí),線的張力一定最小
B. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí),小球的速度一定最大
C. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí),小球的電勢(shì)能最小
D. 小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒
三、填空題:本大題共1小題,共6分。
11.如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素。平行板電容器已經(jīng)充電,靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度反映電容器兩極板間的電勢(shì)差的大小。實(shí)驗(yàn)中保持極板上的電荷量Q不變。設(shè)電容器兩極板正對(duì)面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為θ。
(1)保持S不變,增大d,則θ__________;
(2)保持d不變,減小S,則θ__________;
(3)保持S、d不變,在兩極板間插入玻璃,則θ______。(以上3個(gè)空都填“變大”、“不變”或者“變小”)
四、實(shí)驗(yàn)題:本大題共1小題,共6分。
12.某同學(xué)選用兩個(gè)完全相同的小球A、B來(lái)驗(yàn)證庫(kù)侖定律。使小球A和B帶上同種電荷,A球放在左右可移動(dòng)且上下高度可調(diào)節(jié)的絕緣座上,B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn),如圖。實(shí)驗(yàn)時(shí),保證A、B兩球球心在同一水平線上,待B球平衡后偏離豎直線的角度為θ,B球質(zhì)量為m,重力加速度為g;先保持兩球電荷量不變,使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近,觀察到兩球距離越小,懸線的偏角越大;再保持兩球距離不變,改變小球所帶的電荷量,觀察到電荷量越大,B球懸線的偏角越大.
(1)實(shí)驗(yàn)中需要用到_____________的科學(xué)方法。
(2)根據(jù)平衡關(guān)系,A、B兩球之間的電場(chǎng)力F=________________(用m、g、θ表示)。
(3)在閱讀教材后,該同學(xué)知道了庫(kù)侖定律的表達(dá)式,并知道了均勻分布的帶電球體可以等效為電荷量全部集中在球心處的一個(gè)點(diǎn)電荷。它將兩個(gè)半徑為R的金屬小球分別帶上了q1和q2的正電,并使其球心相距3R,應(yīng)用庫(kù)侖定律,計(jì)算了兩球之間的庫(kù)侖力,則該同學(xué)的計(jì)算結(jié)果_______(選填“偏大”“偏小”“正確”),
五、計(jì)算題:本大題共3小題,共42分。
13.如圖所示,把一個(gè)傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向水平向右,有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體以初速度v0從A端滑上斜面恰好沿斜面勻速運(yùn)動(dòng),求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?重力加速度為g)
14.如圖所示,長(zhǎng)l=1 m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10?6C,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。
(1)求小球所受電場(chǎng)力F的大??;
(2)求小球的質(zhì)量m;
(3)若突然剪斷細(xì)繩,求小球的加速度;
(4)若將電場(chǎng)撤去,求小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小。
15.如圖在真空中存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E.一根絕緣細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),一端固定在圖中的O點(diǎn),另一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q、可視為點(diǎn)電荷的小球,O點(diǎn)距離地面的高度為H,將小球拉至與O點(diǎn)等高的位置A處從靜止釋放.求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?br>(2)此刻細(xì)線對(duì)B點(diǎn)處的小球的拉力大??;
(3)若小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí),細(xì)線恰好斷開,求小球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平位移x。
答案解析
1.A
【解析】?jī)蓚€(gè)小球原來(lái)的作用力是引力,說(shuō)明兩個(gè)帶點(diǎn)小球帶有相反電荷,分別記為+q,?q,F(xiàn)=kq2r2;
不帶電小球與A小球接觸后,A小球帶電量變?yōu)?0.5q,不帶電小球帶有+0.5q;
小球與B小球接觸后,有0.5q的電荷被中和,剩下的0.5q的電荷被兩個(gè)小球平分,B剩余的電荷量為?0.25q;
F′=kq28=F8,故A正確,BCD錯(cuò)誤
故A正確
2.C
【解析】A.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度,判斷N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大,故A錯(cuò)誤.
B.據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式知,M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Fq;場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定知,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與負(fù)試探電荷所受電場(chǎng)力方向相反,故B錯(cuò)誤.
C.根據(jù)電場(chǎng)線由正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷,可知a、b為異種電荷;據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式:E=kQr2知,場(chǎng)源的電荷量越大距離場(chǎng)源相同距離的位置場(chǎng)強(qiáng)越大,電場(chǎng)線越密,由圖可知b的右側(cè)電場(chǎng)線密,a的左側(cè)電場(chǎng)線稀疏,所以a的電荷量小于b的電荷量,故C正確.
D.據(jù)場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身決定,與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān),所以M點(diǎn)處的點(diǎn)電荷電量變?yōu)?q,該處場(chǎng)強(qiáng)不變,故D錯(cuò)誤.
故選:C.
3.C
【解析】解:AB、將細(xì)繩剪斷瞬間,小球受到球的重力和庫(kù)侖力的共同的作用,合力斜向右下方,并不是只有重力的作用,因此剪斷瞬間起開始,不可能做平拋運(yùn)動(dòng),且加速度大于g,故A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;
CD、小球在落地過(guò)程中,除受到重力外,還受到庫(kù)侖斥力,那么豎直方向的加速度大于g,因此球落地的時(shí)間小于 2?g,落地的速度大于 2g?,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
對(duì)小球受力分析可知,結(jié)合庫(kù)侖定律,小球受到球的重力和庫(kù)侖力的共同的作用,此過(guò)程中庫(kù)侖力是不斷減小的,小球不只受到重力的作用,做變加速曲線運(yùn)動(dòng)。
對(duì)小球受力分析,根據(jù)球的受力的情況來(lái)判斷小球的運(yùn)動(dòng)的情況及各力做功情況,要注意的庫(kù)侖力是不斷減小的。
4.C
【解析】解:
A、B,由題可知,a的電勢(shì)高于b的電勢(shì),而場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)沒有關(guān)系,但場(chǎng)強(qiáng)不一定由a指向b,也不可能由b指向a.故AB均錯(cuò)誤.
C、電子克服電場(chǎng)力做的功為1eV,則知電子的電勢(shì)能增加1eV.故C正確.
D、電子克服電場(chǎng)力做的功為1eV,根據(jù)動(dòng)能定理得知,動(dòng)能減小1eV.故D錯(cuò)誤.
故選C
a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=1V,說(shuō)明a的電勢(shì)高于b的電勢(shì).克服電場(chǎng)力做功多少,電子的電勢(shì)能就增加多少,動(dòng)能就減小多少.
對(duì)于電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,要注意順著場(chǎng)強(qiáng)方向,電勢(shì)一定降低,但電勢(shì)降低的方向不一定是場(chǎng)強(qiáng)方向,電勢(shì)降低最快的方向才是場(chǎng)強(qiáng)方向.
5.D
【解析】A.A點(diǎn)附近的電場(chǎng)線比B點(diǎn)附近的電場(chǎng)線稀疏,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,粒子在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力小于它在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力,因此粒子在A點(diǎn)的加速度小于它在B點(diǎn)的加速度,故A錯(cuò)誤;
BCD.根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì),而粒子所受電場(chǎng)力方向一定指向軌跡的凹側(cè),由此可判斷粒子帶負(fù)電,則粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能,根據(jù)能量守恒可知粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于它在B點(diǎn)的動(dòng)能,故BC錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
6.B
【解析】解:A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的矢量疊加和對(duì)稱性,可知兩個(gè)點(diǎn)電荷在a、c、d、f四點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向不同,則場(chǎng)強(qiáng)不同,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)等量同種電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)可知,圖中對(duì)稱的a、c、d、f四點(diǎn)的電勢(shì)相等,故B正確;
C.帶負(fù)電的粒子在e點(diǎn)所受的電場(chǎng)力沿中垂線指向O點(diǎn),則該粒子在電場(chǎng)力的作用下由靜止開始沿中垂線向O點(diǎn)做變加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D..帶負(fù)電的粒子由a沿圓弧abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)電場(chǎng)的矢量疊加可知,電場(chǎng)力與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向先成鈍角后成銳角,即電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
本題考查的是場(chǎng)強(qiáng)的矢量疊加和對(duì)稱性,電場(chǎng)線分布特點(diǎn)及力做功的條件。
7.C
【解析】解:AB、電場(chǎng)線方向從高電勢(shì)指向低電勢(shì),沿x軸正方向電勢(shì)一直降低,所以電場(chǎng)線方向沿x軸正方向,因?yàn)榱W訌撵o止出發(fā)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),說(shuō)明粒子受電場(chǎng)力方向沿x軸正方向,粒子帶正電,故AB錯(cuò)誤;
C、φ?x圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,所以從O到x1,電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,所以粒子運(yùn)動(dòng)的加速度先增大后減小,故C正確;
D、從O到x1,電場(chǎng)力方向一直沿x軸正方向,所以粒子一直做加速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:C。
根據(jù)電勢(shì)的變化規(guī)律可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,進(jìn)而知道粒子的電性;圖象的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)的大??;粒子的加速度僅有電場(chǎng)力提供。
知道圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是解題的關(guān)鍵。電勢(shì)是標(biāo)量,正負(fù)號(hào)表示大小,沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低。
8.BC
【解析】A.不是點(diǎn)電荷也能計(jì)算場(chǎng)強(qiáng),故A錯(cuò)誤;
B.由公式
E=kQr2
可得
E=10N/C
故B正確;
C.帶電導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0,故C正確;
D.電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度與放入電場(chǎng)中的試探電荷無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選BC。
9.BC
【解析】解:對(duì)金屬小球受力分析,如圖所示:
根據(jù)平衡條件,有:F=mgtanθ
故+Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為:
E1=Fq=mgtanαq
根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式,+q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為:E2=kqL2
故選:BC。
先對(duì)金屬小球受力分析:受重力、細(xì)線的拉力、靜電力,根據(jù)平衡條件求解出靜電力F,根據(jù)公式E=Fq求解+Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng);再根據(jù)公式E=kQr2求解+q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng).
本題以平衡問(wèn)題為載體,著重考查了電場(chǎng)強(qiáng)度的定義公式和點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,注意它們適用條件、公式中各個(gè)量的區(qū)別.
10.CD
【解析】AB.小球在電場(chǎng)中受到重力和豎直向上的電場(chǎng)力.電場(chǎng)力和重力大小未知,因此物體運(yùn)動(dòng)情況不明,需要討論分析,如當(dāng)重力等于電場(chǎng)力時(shí),小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度大小不變,當(dāng)重力小于電場(chǎng)力時(shí),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí),線的張力一定最大, 故A、B錯(cuò)誤;
C.小球最低點(diǎn)b到的最高點(diǎn)a過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí),小球的電勢(shì)能最小,故C正確。
D.由于電場(chǎng)力做功,小球的機(jī)械能一定不守恒,故D正確。
故選:CD
11. 變大 變大 變小
【解析】(1)[1]根據(jù)
C=εrS4πkd
可知,保持S不變,增大d,電容器的電容減小,依題意極板上的電荷量不變,又根據(jù)
C=QU
可知,極板間電壓增大。即靜電計(jì)指針偏角 θ 變大。
(2)[2]同理,保持d不變,減小S,則電容器的電容減小,極板間電壓增大。即靜電計(jì)指針偏角 θ 變大。
(3)[3]同理,保持S、d不變,在兩極板間插入玻璃,電容器的介電常數(shù)變大,其電容變大,極板間電壓減小,即靜電計(jì)指針偏角 θ 變小。
12.(1)控制變量法;(2)mgtanθ;(3)偏大;
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中需要用到控制變量法的科學(xué)方法。
(2)A球受重力,繩的拉力和電場(chǎng)力三力平衡,根據(jù)平衡關(guān)系,A、B兩球之間的電場(chǎng)力F=mgtanθ。
(3)當(dāng)兩球心相距為3R時(shí),兩球不能看成點(diǎn)電荷,因帶同種電荷,相互排斥,導(dǎo)致電荷間距大于3R,
根據(jù)庫(kù)侖定律F=kq1q2r2,可知,它們相互作用的庫(kù)侖力大小F
這是一份2024-2025學(xué)年河南省開封市蘭考縣第二高級(jí)中學(xué)高二(上)月考物理試卷(9月)(含解析),共13頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,簡(jiǎn)答題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024-2025學(xué)年江西省樂(lè)平中學(xué)高二(上)月考物理試卷(9月)(含解析),共11頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024-2025學(xué)年河北省滄州市第二中學(xué)高二(上)月考物理試卷(9月)(含答案),共7頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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