吉林省白山市抚松六中2020学年高二物理上学期第一次月考试题
吉林省白山市抚松六中2020学年高二物理上学期第一次月考试题
一、选择题(每小题4分 共44分)1--6题给出的四个答案中只有一个答案是正确的,7—10题是多选,选不全的得2分,全选对的得4分。错选或不答的得0分.
1、右图是点电荷Q周围的电场线,以下判断正确的是
A.Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度
B.Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度
C.Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度
D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度
答案:A
解析:正点电荷的电场是向外辐射状的,电场线密的地方电场强度大.所以A正确.
2、将平行板电容器与静电计连接,充电后撤去电源,静电计指针张开某一角度θ,如图1所示,若将电容器两极间距离增大,则
图1
A.两极板间电势差不变,θ不变
B.两极板间电势差减小,θ减小
C.电容器电容减小,θ变小
D.电容器电容减小,θ变大
答案:D
解析:静电计是测量电势差的仪器,电势差的大小是通过指针张开的角度来体现的.又电容器充完电后与电源分开,说明电容器的电量不变,电容当d增大时,C减小,由可知D项正确.
解析:电场强度是矢量,有方向,而电势是标量,故A项错,B项正确,又带电微粒在两个等势面间移动,电场力不做功,故D项正确.
3、如右图所示,A、B两点相距l=10 cm,它们的连线与匀强电场场强方向夹角60°,把电子从A点移到B点,需克服电场力做功20 eV,则匀强电场的场强等于
A.800 N/C B.400 N/C C. D.
答案:B
解析:故用来求场强时,必须要注意,公式中的d为沿场强方向上的距离.
4、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,如右图所示,若保持负极板不动,将正极板移到如图中虚线的位置,则正电荷在P点的电势能
A.不变 B.变大 C.变小 D.条件不够,不能确定如何变化
答案:A
解析:电容器与电源断开后,带电量不变,仅改变板间距离时,内部场强不变,P点到接地极板的距离没变,故P点的电势不变,正电荷在P点的电势能也就不变.
5、如右图所示,M、N两点分别放置两个等量异种电荷,A为它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点,在A、B、C三点中
A.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点
B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点
C.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点
D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点
答案:C
解析:由等量异种电荷的电场线和等势面的分布特点可知,A、B、C三点场强大小关系为EB>EA>EC,电势高低关系为φB>φA=φC,故正确选项为C.
6、如右图所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其电场中的两点.若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P1、P2两点的电势,则
A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2 C.E1
φ2 D.E1E2,由沿电场线方向电势逐渐减小可知φ1>φ2,故正确选项为A.
7、如右图所示为电场中的一根电场线,在该电场线上有a、b两点,用Ea、Eb分别表示两处场强的大小,则
A.a、b两点的场强方向相同
B.因为电场线由a指向b,所以Ea>Eb
C.因为电场线是直线,所以Ea=Eb
D.因为不知道a、b附近的电场线分布情况,所以不能确定Ea、Eb的大小关系
答案:AD
解析:由于电场线上每一点的切线方向跟该点场强方向一致,而该电场线是直线,故A正确.电场线的疏密表示电场强弱,只有一条电场线无法判断其疏密,故D正确.
8、匀强电场方向水平向右,一带电颗粒沿右图中虚线所示,在电场中沿斜向上方向做直线运动.带电颗粒从A到B的过程中,关于其能量变化及带电情况的说法正确的是
A.颗粒一定带负电
B.颗粒可能带正电
C.颗粒的机械能减小,电势能增大
D.颗粒的机械能减小,动能增大
答案:AC
解析:物体做直线运动条件是合外力与速度方向共线,带电颗粒受到竖直向下的重力,故电场力只能是水平向左.所以颗粒一定带负电.电场力做负功,电势能增加,机械能减小.故选AC.
9、 M、O、N、P四个点在同一条直线上,且MO=ON=NP,现在O点放一点电荷Q,如下图所示,则
A.M、N两点场强相同
B.M、N两点电势相等
C.把检验电荷q从M移到P比从N移到P电场力做功多
D.把检验电荷q从M移到P与从N移到P电场力做功相等
答案:BD
解析:电场强度是矢量,有方向,而电势是标量,故A项错,B项正确,又带电微粒在两个等势面间移动,电场力不做功,故D项正确.
10、如图2所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是
图2
A.缩小a、b间的距离
B.加大a、b间的距离
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
答案:BC
解析:本题考查电容器的两个公式.a板与Q板电势恒定为零,b板和P板电势总相同,故两个电容器的电压相等,且两板电荷量q视为不变.要使悬线的偏角增大,即电压U增大,即减小电容器的电容C.对电容器C,由公式可以增大板间距d、减小介电常数ε、减小板的正对面积S.
二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
11、一个元电荷的电荷量是__________C,10-8 C电荷量有___________个元电荷.
答案:1.6×10-19 6.25×1010
解析:10-8/1.6×10-19=6.25×1010.
12、如右图所示,一个电容器充电后断开开关,然后用绝缘工具把两板靠近些,则电容器的电容___________;每板的带电量____________(填“增大”“不变”“减小”).
答案:增大 不变
解析:断开开关,电容器的电量不会发生变化.当减小两板间的距离时由平行板电容器的决定式可知电容C会增大.
13、一个有初速度的、电荷量为+4×10-8C的带电粒子,在电场中只受电场力作用,从A点运动到B点的过程中,克服电场力做了8×10-5J的功.则A、B两点的电势差φA-φB=_________,在此过程中,电荷的动能___________(填“增加”或“减少”)了___________eV.
答案:-2 000 V 减少 5.0×1014
解析:UAB=ΦA-ΦB=-8×10-5J/4×10-8 C=-2 000 V,电场力做负功动能减少,减少了8×10-5J,即为5.0×1014 eV.
14、
如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则两粒子所带的电荷性质________(填“不同”或“相同”);经过b点时,两粒子的速率va_________________vb(填“>”“=” 或“<”)
答案:不同 =
解析:由粒子的运动轨迹可看出两粒子的带电性不同;a点和b点在同一等势面上电场力不做功,故在b点两粒子的速率相等.
三、解答题(本题共4小题,15、16题各10分,17、18题各12分,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15、在如图所示的装置中,初速度为零的一价氢离子和二价氦离子,在经过同一电场加速后垂直射入同样的电场发生偏转,请证明这些离子离开电场后将沿着同轨迹运动,到达荧光屏产生一个亮斑.(不计粒子的重力)
证明:设离子的质量为m,带电量为q,经电场U1加速后速度为v0.
由动能定理可得:
进入电场U2偏转,有
由上式可知偏转位移与粒子的质量及电量均无关,故可判断离子离开电场后将沿着同轨迹运动,到达荧光屏产生一个亮斑.
16、电场中某区域的电场线如图所示, A、B是电场中的两点.一个电荷量q=+4.0×10-8 C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10-4 N,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W=8.0×10-7J . 求:
(1)A点电场强度的大小EA.
(2)A、B两点间的电势差U.
答案:(1)5.0×103 N/C (2)20 V
解析:(1)A点电场强度的大小
(2)A、B两点间的电势差
17、如右图所示,Q为固定的正点电荷,A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h,将另一点电荷从A点由静止释放,运动到B点时速度正好又变为零.若此电荷在A点处的加速度大小为,试求:
(1)此电荷在B点处的加速度.
(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示).
答案:(1)aB=3g (2)
解析:(1)这一电荷必为正电荷,设其电荷量为q,由牛顿第二定律,
在A点时
在B点时
解得aB=3g,方向竖直向上
(2)从A到B过程,由动能定理mg(h-0.25h)+qUAB=0,故
18、如右图所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行.一电荷量为+q、质量为m的小球穿在环上,可沿环做无摩擦的圆周运动,若小球经A点时,速度vA的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,试计算:
(1)速度vA的大小.
(2)小球运动到与A点对称的B点时,对环在水平方向的作用力.
答案:(1) (2)6qE
解析:(1)在A点,小球在水平方向只受电场力作用,根据牛顿第二定律得:
所以小球在A点的速度
(2)在小球从A到B的过程中,根据动能定理,电场力做的正功等于小球动能的增加量,即
小球在B点时,根据牛顿第二定律,在水平方向有
解以上两式,得NB=6qE.
由牛顿第三定律知小球对环的作用力为6qE.