1.以下說(shuō)法正確的是( )
A. 庫(kù)侖得出庫(kù)侖定律并用扭秤實(shí)驗(yàn)最早測(cè)出了元電荷的數(shù)值
B. 電荷定向移動(dòng)的速率等于電流的傳導(dǎo)速率
C. 在一個(gè)以點(diǎn)電荷為中心，r為半徑的球面上各處的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同
D. 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越大，電流越大
2.A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB：BC=1：2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷．當(dāng)在A處放一電荷量為+q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的靜電力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為?4q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為( )
A. ?F2B. F2C. ?FD. F
3.如圖(甲)為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a=1m、b=0.2m、c=0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U?I圖線如圖(乙)所示，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 隨著所加電壓的逐漸增大，該導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性能變差
B. U=10V時(shí)，其電阻值R為10Ω
C. U=10V時(shí)，其電解液的電阻率ρ為0.4Ω?m
D. 該導(dǎo)電材料沿PQ方向通電時(shí)比沿MN方向通電時(shí)電阻小
4.直角坐標(biāo)系xOy中，A、B兩點(diǎn)位于x軸上，坐標(biāo)如圖所示，C、D位于y軸上，C、D兩點(diǎn)各固定一等量正點(diǎn)電荷，另一電量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零．若將該負(fù)點(diǎn)電荷移到A點(diǎn)，則B點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為(靜電力常量為A)( )
A. 5kQ4l2，沿x軸正方向B. 5kQ4l2，沿x軸負(fù)方向
C. 3kQ4l2，沿x軸負(fù)方向D. 3kQ4l2，沿x軸正方向
二、多選題：本大題共4小題，共24分。
5.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一平行四邊形abcd，且平行四邊形所在平面與場(chǎng)強(qiáng)方向平行．其中φa=10V，φc=6V，φd=8V，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. b點(diǎn)電勢(shì) φb=4 VB. b點(diǎn)電勢(shì) φb=8V
C. 場(chǎng)強(qiáng)平行于ad方向D. 場(chǎng)強(qiáng)垂直于bd向下
6.如圖所示的是一個(gè)電容式傳感器，在金屬a的外面涂一層絕緣的電介質(zhì)后放在導(dǎo)電液體中構(gòu)成一個(gè)電容器，a與導(dǎo)電液體就是該電容器的兩極，今使該電容器充電后與電源斷開，并將a與靜電計(jì)的導(dǎo)體球相連，插入導(dǎo)電液體中的電極b與靜電計(jì)外殼相連，則當(dāng)導(dǎo)電液體深度?變大時(shí)則( )
A. 引起兩極間正對(duì)面積變大B. 電容器的電容將變小
C. 電容器兩極間的電壓將變大D. 靜電計(jì)指針偏角將減小
7.如圖所示，O點(diǎn)置一個(gè)正電荷，從與O點(diǎn)在同一豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)，自由釋放一個(gè)帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m，帶電量為g，小球落下的軌跡如圖中的實(shí)線所示，它與以O(shè)點(diǎn)為圓心、R為半徑的圓相交于B、C兩點(diǎn)，OC在同一水平線上，∠BOC=30°，A距OC的高度為?，若小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為v，則下列敘述正確的是( )
A. 小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小是 2g?
B. 小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小是 v2+gR
C. 小球由A到C電場(chǎng)力做的功是mg??12mv2
D. 小球由A到C電場(chǎng)力做的功是12mv2+mg(R2??)
8.如圖甲所示，粗糙、絕緣的水平地面上，一質(zhì)量m=1kg的帶負(fù)電小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在x=1m處以v0=2m/s的初速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05。在x=0及x=5m處有兩個(gè)電性未知，電荷量分別為Q1、Q2的點(diǎn)電荷場(chǎng)源，滑塊在不同位置所具有的電勢(shì)能Ep如圖乙所示，P點(diǎn)是圖線最低點(diǎn)，虛線AB是圖像在x=1m處的切線，g=10m/s2下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )
A. 滑塊在x=3m處所受合外力小于 0.5NB. 兩場(chǎng)源電荷均帶負(fù)電，且|Q1|>|Q2|
C. 滑塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度始終減小D. 滑塊向右一定可以經(jīng)過(guò)x=4m處的位置
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共5小題，共22分。
9.在靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖中，a、b是直流高壓電源的兩極，圖中P、M、N三點(diǎn)在同一直線上，且PM=MN。塵埃在電場(chǎng)中通過(guò)某種機(jī)制帶上負(fù)電，在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積以達(dá)到除塵目的。由題意可知a是直流高壓電源的______(填“正極”“負(fù)極”)，電場(chǎng)中P、M間的電勢(shì)差的絕對(duì)值|UPM| ______M、N間的電勢(shì)差的絕對(duì)值|UMN|(填“大于”、“等于”、“小于”)。
10.長(zhǎng)為3R的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，棒內(nèi)各點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)均為零，棒上的電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于______；將導(dǎo)體棒拿走，點(diǎn)電荷在R處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為______。(靜電力常數(shù)用k表示)
11.如圖所示，A、B、C三個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B小球帶負(fù)電，電荷量為q，A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的靜電感應(yīng))，不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線將三個(gè)小球連接起來(lái)懸掛在O點(diǎn)，三個(gè)小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，靜止時(shí)，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為______；剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為______。
12.如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平面成θ角，極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，A板帶負(fù)電，B板帶正電，且B板接地。若一比荷(qm)為k的帶電小球恰能沿圖中所示水平虛線向右通過(guò)電容器A、B板邊緣，重力加速度大小為g，則A板的電勢(shì)為______，若小球離開電場(chǎng)時(shí)速度剛好為0，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為______。
13.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路觀察平行板電容器的充放電。
(1)按如圖所示電路原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路，將開關(guān)S接______(選填“1”或“2”)，對(duì)電容器進(jìn)行充電，一段時(shí)間后，記下數(shù)字電壓表的讀數(shù)。
(2)充電完成后，再將開關(guān)S接通另一端，觀察到電流隨時(shí)間變化的情況是______。
A. B. C. D.
(3)如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R，放電時(shí)間將______(選填“變長(zhǎng)”“不變”或“變短”)。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。
14.如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長(zhǎng)度為l=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)輕線與豎直方向的夾角為θ=37°.現(xiàn)將小球拉至位置A，使輕線水平張緊后由靜止釋放。g取10m/s2，sin37°=0.60，cs37°=0.80.求：
(1)小球所受電場(chǎng)力的大小；
(2)小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)的速度大??；
(3)小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)輕線對(duì)小球的拉力大小。
15.如圖所示，兩平行金屬板A、B間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，且CD=4cm，其連線的延長(zhǎng)線與金屬板A成30°角。已知電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為?4.8×10?17J，元電荷e=1.6×10?19C。求：
(1)C、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCD、勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E。
(2)若選取A板的電勢(shì)φA=0，C點(diǎn)距A板1cm，電子在D點(diǎn)的電勢(shì)能為多少?
16.如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1=E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E2=2E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)距PQ為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)E2平行的屏?，F(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m，重力不計(jì))無(wú)初速度地放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)，最后電子打在右側(cè)的足夠大的屏上，A點(diǎn)到MN的距離為L(zhǎng)2，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：
(1)電子到MN的速度大?。?br>(2)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間；
(3)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ；
(4)電子打到屏上的點(diǎn)P′到點(diǎn)O的距離x。
參考答案
1.D
2.D
3.C
4.D
5.BD
6.AD
7.BD
8.BD
9.負(fù)極 大于
10.4kq25R2 kqR2
11.qE+5mg qE
12.?gLtanθkcsθ 2Lgsinθ
13.1 C 變短
14.解：(1)小球受重力mg、電場(chǎng)力F和拉力T，其靜止時(shí)受力如答圖2所示。
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：F=mgtan37°=0.75N
(2)設(shè)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，小球從水平位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgl?Fl=12mv2
解得：v= 2gl(1?tan37°)=1.0m/s
(3)設(shè)小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為T′。
根據(jù)牛頓第二定律有：T′?mg=mv2l
解得：T′=1.5N
答：(1)電場(chǎng)力的大小為0.75N，方向水平向右；
(2)小球運(yùn)動(dòng)通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小為1m/s；
(3)小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為1.5N。
15.解：(1)電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，根據(jù)電勢(shì)差的定義，有：UCD=WCDq=?4.8×10?17?1.6×10?19V=300V，
故電場(chǎng)強(qiáng)度：E=UCDdCD=3004×10?2×sin30°V/m=1.5×104V/m；
(2)AD點(diǎn)的電勢(shì)差：UAD=EdAD=1.5×104×3×10?2V=450V，
由UAD=φA?φD和φA=0得：φD=?450V；
電子在D點(diǎn)的電勢(shì)能為：EP=qφD=?1.6×10?19×(?450)J=7.2×10?17J；
答：(1)C、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCD為300V，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E為1.5×104V/m；
(2)若選取A板的電勢(shì)φA=0，C點(diǎn)距A板1cm，電子在D點(diǎn)的電勢(shì)能為7.2×10?17J。
16.解：(1)由動(dòng)能定理可知：eE×L2=12mvx2，解得：vx= eELm；
(2)在加速電場(chǎng)中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可知：L2=12vxt1，解得：t1= mLeE，
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可知：L=vxt2，解得：t2= mLeE，
在離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可知：L=vxt3，解得：t3= mLeE，
故三段總時(shí)間為：t=t1+t2+t3，化簡(jiǎn)得：t=3 mLeE；
(3)在電場(chǎng)E2中，做類平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上列運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系式，可得：vy=e×2Emt2，y=12vyt2，
其偏轉(zhuǎn)角滿足：tanθ=vyvx，
聯(lián)立解得：vy=2vx，y=L，tanθ=2；
(3)由電子出電場(chǎng)E2時(shí)的側(cè)移量、偏轉(zhuǎn)角、PQ與屏的間距，結(jié)合幾何關(guān)系，可知：x=Ltanθ+y，
代入解得：x=3L。
答：(1)電子到MN的速度大小為 eELm；
(2)電子從釋放到屏上所用的時(shí)間為3 mLeE；
(3)偏轉(zhuǎn)角的正切值為2；
(4)電子打到屏上的點(diǎn)與O的距離為3L。

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