物理卷·2018届新疆巴音郭楞州库尔勒四中高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届新疆巴音郭楞州库尔勒四中高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年新疆巴音郭楞州库尔勒四中高二（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（1-7单选，8-12多选．每题4分，共48分）‎ ‎1．下列说法中正确的是（　　）‎ A．电场强度反映了电场力的性质，因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比 B．电场中某点的场强等于，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 C．电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向 D．公式E=和E=对于任何静电场都是适用的 ‎2．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（　　）‎ A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小 C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大 ‎3．如图，有三个质量相等，分别带正电，不带电和带负电的小球，从上、下带电平行金属板间的P点以相同速率垂直电场方向射入电场，它们分别落到A、B、C三点，则（　　）‎ ‎①在电场中加速度的关系是aC＞aB＞aA ‎②三小球在电场中运动时间相等 ‎③到达正极板时动能关系EA＞EB＞EC．‎ A．①② B．②③ C．①③ D．①‎ ‎4．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）‎ A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec ‎5．如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，质子仅受电场力的作用，则正确的是（　　）‎ A．电子将沿x负方向运动 B．电子的电势能将变小 C．电子运动的加速度恒定 D．电子运动的加速度增大 ‎6．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（　　）‎ A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减小 D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 ‎7．两个固定的等量异号点电荷所产生电场等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（　　）‎ A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能先变大后变小 C．做曲线运动，电势能先变小后变大 D．做曲线运动，电势能先变大后变小 ‎8．两个相同的金属小球带同种电荷，固定在一定得距离上，现把它们相碰后放置在原处，则它们之间的库伦力与原来的相比将（　　）‎ A．变小 B．变大 C．不变 D．以上情况均有可能 ‎9．如图所示，实线和虚线分别展示了等量异种点电荷的电场线和等势线，在电场中有A、B、C、D四个点，则（　　）‎ A．A点和B点的场强等大、反向 B．C点和D点的场强同方向，但大小不等 C．A点和B点的电势一样高 D．一个电子由A点运动到C点电势能增大 ‎10．如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等．实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是（　　）‎ A．三个等势面中，a的电势最高 B．对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大 C．对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大 D．带电粒子由M运动到N时，加速度增大 ‎11．关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的是（　　）‎ A．电场强度越大，则任意两点间的电势差不一定越大 B．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等 D．场强与电势处处相同 ‎12．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是 （　　）‎ A．静电计指针夹角变小 B．静电计指针夹角不变 C．正电荷在P点的电势能减小 D．正电荷在P点的电势能不变 ‎　‎ 二、填空题（每空3分，共24分）‎ ‎13．某电场的电场线分布如图所示，a、b两点电场强度Ea　　Eb（填“＞”“=”或“＜”）；将某点电荷分别放在a、b两点，则点电荷所受的电场力的大小关系是Fa　　Fb（填“＞”“=”或“＜”）．‎ ‎14．如图所示，水平安放的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量m，带电量为+q的小球，在B板下方距离H处，以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好能到A板，则A、B间电势差UAB=　　．‎ ‎15．如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔片张开，这时金属箔片带　　电；若在带电棒离开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔片也能张开，它带　　电．‎ ‎16．有一电容器，带电量为10﹣5C时，两板间电压为200V，如果使它带的电量再增加10﹣6C，这时它的电容是　　 F．‎ ‎17．如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小为　　V/m，方向　　．‎ ‎　‎ 三、计算题（共28分）‎ ‎18．一不计重力的带电粒子质量为m，电量为+q，经一电压为U1平板电容器C1加速后，沿平行板电容器C2两板的中轴进入C2，恰好从C2下边缘射出．C2两板间电压为U2，长为L，如图所示．求平行板电容器C2上下两极板间距离d．‎ ‎19．如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为﹣4×10﹣7C的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为3.2×10﹣6J，AB间距离4m，与水平方向夹角为600；求：‎ ‎（1）AB间电势是多少？‎ ‎（2）匀强电场的电场强度多大？‎ ‎（3）如果A点的电势为﹣4V，求B点的电势为多大？‎ ‎20．一个电子（质量为9.1×10﹣31kg，电荷量为1.6×10﹣19C）以v0=7×107m/s的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的电场强度大小E=2×105N/C，不计重力，求：‎ ‎（1）电子在电场中运动的加速度大小；‎ ‎（2）电子进入电场的最大距离；‎ ‎（3）电子进入电场最大距离的一半时的动能．（结果保留2位有效数字）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年新疆巴音郭楞州库尔勒四中高二（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（1-7单选，8-12多选．每题4分，共48分）‎ ‎1．下列说法中正确的是（　　）‎ A．电场强度反映了电场力的性质，因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比 B．电场中某点的场强等于，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 C．电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向 D．公式E=和E=对于任何静电场都是适用的 ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】为了描述电场力的性质，我们引入了电场强度；在定义电场强度时我们采用了比值定义法，但应注意，电场强度是由电场本身决定的性质，和电场力等无关；‎ 电场的方向我们规定为正电荷在电场中受力的方向．‎ ‎【解答】解：A、电场强度由比值定义法求得，E=，但电场强度是电场本身的一种性质，和试探电荷及电场力无关，故A错误；‎ B、由A的分析，B正确；‎ C、电场中的场强方向是正电荷在该点的受力方向，负电荷受力沿电场的反方向，故C错误；‎ D、公式E=是定义式，适用于任意电场，而E=只能适用于真空中的点电荷，故D错误；‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（　　）‎ A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小 C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大 ‎【考点】库仑定律；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】根据库仑定律分析电荷间作用力的变化．根据牛顿第二定律分析加速度之比的变化．‎ ‎【解答】解：因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎3．如图，有三个质量相等，分别带正电，不带电和带负电的小球，从上、下带电平行金属板间的P点以相同速率垂直电场方向射入电场，它们分别落到A、B、C三点，则（　　）‎ ‎①在电场中加速度的关系是aC＞aB＞aA ‎②三小球在电场中运动时间相等 ‎③到达正极板时动能关系EA＞EB＞EC．‎ A．①② B．②③ C．①③ D．①‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】三个小球平抛运动或类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，根据位移关系分析时间关系．竖直方向上三个的位移大小相等，由位移公式分析加速度关系，判断小球的电性．根据动能定理分析到达正极板时动能关系．‎ ‎【解答】解：运用运动的分解法可知，三个小球水平方向都做匀速直线运动，由图看出，水平位移的关系为xA＞xB＞xC，初速度v0相同，由位移公式x=v0t得知，运动时间关系为tA＞tB＞tC．小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式y=at2得到，加速度的关系为aC＞aB＞aA； ‎ 由上分析得到，电场力对A做负功，电场力对C做正功，而重力做功相等，而且重力都做正功，合力对小球做功A最小，C最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系EA＜EB＜EC．故①正确，②③错误，‎ 故选：D ‎　‎ ‎4．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）‎ A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec ‎【考点】电场强度；电场的叠加．‎ ‎【分析】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消．根据带电的细杆MN在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系．‎ ‎【解答】解：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消．c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大．‎ 故选C ‎　‎ ‎5．如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，质子仅受电场力的作用，则正确的是（　　）‎ A．电子将沿x负方向运动 B．电子的电势能将变小 C．电子运动的加速度恒定 D．电子运动的加速度增大 ‎【考点】电势；电势能．‎ ‎【分析】根据φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化，判断该电场是否是匀强电场．由图看出，电势逐渐升高，可判断出电场线的方向，确定电子的运动方向，并判断电子电势能的变化．‎ ‎【解答】解：A、由图可知沿x轴方向电势逐渐升高，则电场线方向沿x负方向，电子所受电场力方向沿x轴正方向，所以电子从静止开始沿x轴正方向运动，故A错误；‎ B、由静止释放后，电场力对电子做正功，电子的电势能减小．故B正确；‎ C、D、根据E=可知，φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识得知，斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，所受电场力先减小后增大，故该电场不是匀强电场，电子加速度先减小后增大，故C、D均错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（　　）‎ A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减小 D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 ‎【考点】带电粒子在混合场中的运动．‎ ‎【分析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化．‎ ‎【解答】解：A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A错误．‎ B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B正确．‎ C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故C错误．‎ D、根据Q=Uc，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．两个固定的等量异号点电荷所产生电场等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（　　）‎ A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能先变大后变小 C．做曲线运动，电势能先变小后变大 D．做曲线运动，电势能先变大后变小 ‎【考点】等势面；电势能．‎ ‎【分析】粒子在静电场中电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．粒子所受的电场力与速度方向不在同一直线上，做曲线运动．‎ ‎【解答】解：根据电场线与等势线垂直可知，在A点电场线方向应与速度v垂直，则粒子所受的电场力方向向上，与初速度v也垂直，粒子做曲线运动．粒子靠近正电荷时，电场力做正功，离开正电荷时，电场力做负功，则其电势能先变小后变大．故C正确．‎ 故选：C ‎　‎ ‎8．两个相同的金属小球带同种电荷，固定在一定得距离上，现把它们相碰后放置在原处，则它们之间的库伦力与原来的相比将（　　）‎ A．变小 B．变大 C．不变 D．以上情况均有可能 ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】接触后再分开，电荷先中和后平分，根据库仑定律F=k判断库仑力大小的变化．‎ ‎【解答】解：设两金属球的带电量大小分别为：q1、q2，接触后再分开，所带的电量相等，为．‎ 因为（）2可能大于q1q2，也可能等于q1q2，但不可能小于q1q2，所以库仑力可能变大，可能不变，不可能变小，故BC正确，AD错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，实线和虚线分别展示了等量异种点电荷的电场线和等势线，在电场中有A、B、C、D四个点，则（　　）‎ A．A点和B点的场强等大、反向 B．C点和D点的场强同方向，但大小不等 C．A点和B点的电势一样高 D．一个电子由A点运动到C点电势能增大 ‎【考点】电场线．‎ ‎【分析】根据等量的异种电荷的电场的分布的规律，在中垂线上，电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷，并且中垂线上的电势都为零，由此可以分析电场力和电场强度的变化．‎ ‎【解答】解：A、AB两点是对称的，它们的场强大小相等，但是方向不同，故A错误；‎ B、C、D两点在中垂线上，中垂线上的电势都为零，所以CD两点的电势相同，方向相同，但大小不等，故B正确；‎ C、沿电场线的方向电势降低，所以A与B的电势不同．故C错误；‎ D、由图可知A点的电势高于CD所在的中垂线的电势，所以A点的电势高于C点的电势，一个电子由A点运动到C点电势能增大．故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等．实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是（　　）‎ A．三个等势面中，a的电势最高 B．对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大 C．对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大 D．带电粒子由M运动到N时，加速度增大 ‎【考点】电势．‎ ‎【分析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大 ‎【解答】解；A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向左上方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a点的电势最低，故A错误；‎ B、根据质点受力情况可知，从M到N过程中电场力做负功，电势能增加，故N点的电势能大于M点的电势能，故B错误；‎ C、从N到M过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故N点的动能小于M点的动能，故C正确；‎ D、由相邻等势面之间的电势差相等，从M到N相邻等势面之间距离变小，可知电场变强，带电粒子由M运动到N时，电场力变大，加速度增大，故D正确 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎11．关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的是（　　）‎ A．电场强度越大，则任意两点间的电势差不一定越大 B．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等 D．场强与电势处处相同 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】匀强电场中场强和电势差的关系式是U=Ed，d是沿电场线方向两点间的距离；沿着某个固定的方向，任何相同距离上的电势降落U必定相等；电势降低最快的方向一定是电场强度的方向．‎ ‎【解答】解：A、电场强度越大，则电场越强；但任意两点间的电势差与场强和两点位置均有关，故电势差不一定大，故A正确；‎ B、匀强电场中场强和电势差的关系式才是U=Ed，注意d是沿电场线方向两点间的距离，并不是任意两点间的距离；故B错误；‎ C、根据公式U=Ed，沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等，故C正确；‎ D、匀强电场中场强处处相同，但电势不是处处相同，顺着电场线电势要降低，故D错误；‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是 （　　）‎ A．静电计指针夹角变小 B．静电计指针夹角不变 C．正电荷在P点的电势能减小 D．正电荷在P点的电势能不变 ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变．将负极板适当向右水平移动一小段距离，两板间距减小，根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析板间电压的变化，即可判定静电计的指针变化，由E=分析场强的变化．根据P点与左板电势差的变化判断P点的电势的变化，再分析正电荷在P点的电势能的变化．‎ ‎【解答】解：AB、将负极板缓慢向右平移一小段距离，两板间的距离减小，根据电容的决定式C= 可知，电容C增大，而电容器的电量Q不变，‎ 则由C= 得知，板间电压U减小，因此静电计的指针夹角变小，故A正确，B错误；‎ C、根据板间场强E===，可见E不变；P点到负极板距离减小，由公式U=Ed得知，P点的电势降低；正电荷在P点的电势能减小；故C正确，D错误；‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ 二、填空题（每空3分，共24分）‎ ‎13．某电场的电场线分布如图所示，a、b两点电场强度Ea　＞　Eb（填“＞”“=”或“＜”）；将某点电荷分别放在a、b两点，则点电荷所受的电场力的大小关系是Fa　＞　Fb（填“＞”“=”或“＜”）．‎ ‎【考点】电场线．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线越密，电场强度越大；电场力与电场强度的关系为F=qE．‎ ‎【解答】解：由图知，a处电场线比b处电场线密，则电场强度Ea＞Eb；‎ 根据F=qE可知，一个点电荷先后放在ab两点，所受的电场力的关系为：Fa＞Fb．‎ 故答案为：＞，＞．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，水平安放的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量m，带电量为+q的小球，在B板下方距离H处，以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好能到A板，则A、B间电势差UAB=　　．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】如图，平行板电容器上极板A带正电，下极板B带负电，电场方向向下．质量为m，带电量为+q的小球从B板进入电场后受到重力和电场力，电场力方向向下，对小球做负功，小球刚好打到A板时，速度恰好为零，电场力做功为qUBA=﹣qUAB，整个过程中重力做功为﹣mg（H+h）．根据动能定理求解电势差UAB．‎ ‎【解答】解：由题，小球刚好打到A板时，速度恰好为零，根据动能定理，对整个过程进行研究得 ‎﹣mg（H+h）﹣qUAB=0﹣m 解得，UAB=；‎ 故答案为：．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔片张开，这时金属箔片带　正　电；若在带电棒离开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔片也能张开，它带　负　电．‎ ‎【考点】静电场中的导体．‎ ‎【分析】导体内自由电荷在电场力作用下重新分布，导体两端出现等量正负感应电荷的现象叫做感应起电；‎ 感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，只有导体上的电子才能自由移动，‎ ‎【解答】解：（1）用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，由于静电感应验电器（导体）两端出现等量正负感应电荷，近端的电荷的电性与A相反，带负电；远端的金属箔片电荷与A的电性相同，带正电荷；‎ ‎（2）由于人和地球都是导体，用手指瞬间接触金属球B时，人、地球和验电器构成一个整体，在带正电荷的棒A的影响下发生静电感应，近端带负电，金属箔不带电；移开手指后，验电器上的负电荷不会再改变，故验电器带负电，再移开棒A后，验电器上的负电荷不会再改变，金属箔片上此时也带负电．‎ 故答案为：正电；负电 ‎　‎ ‎16．有一电容器，带电量为10﹣5C时，两板间电压为200V，如果使它带的电量再增加10﹣6C，这时它的电容是　5×10﹣8　 F．‎ ‎【考点】电容．‎ ‎【分析】电容器的电容不随电量的变化而变化，直接由C=可得C．‎ ‎【解答】解：电容器的电容C===5×10﹣8F 电量增加，电压也增加，但电容器的电容不随电量的变化而变化，故它的电容仍为5×10﹣8F 故答案为：5×10﹣8F ‎　‎ ‎17．如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小为　100　V/m，方向　水平向左　．‎ ‎【考点】等势面；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势．根据匀强电场场强与电势差的关系U=Ed求出电场强度的大小．‎ ‎【解答】解：根据电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势，可知，电场强度方向水平向左．‎ 两个相邻等势面相距d=2cm，电势差U=2V，则电场强度V/m；‎ 故答案为：100；水平向左 ‎　‎ 三、计算题（共28分）‎ ‎18．一不计重力的带电粒子质量为m，电量为+q，经一电压为U1平板电容器C1加速后，沿平行板电容器C2两板的中轴进入C2，恰好从C2下边缘射出．C2两板间电压为U2，长为L，如图所示．求平行板电容器C2上下两极板间距离d．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】带电粒子无初速度在加速电场中被加速，又以一定速度垂直进入偏转电场，由于速度与电场力垂直，所以粒子先做匀加速直线运动，后做类平抛运动．这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动．可利用加速电场的电压U求出进入偏转电场的初速度，由运动学公式求出在电容器中初速度方向的时间，由于分运动间具有等时性，所以根据运动时间求出偏转电场的长度宽度d．‎ ‎【解答】解：带电粒子在电场中被加速，‎ 则有 qu1=①‎ 带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，可看成匀速直线运动与匀加速直线运动的两分运动．‎ ‎ 匀速直线运动：由运动学公式得 L=vt ‎ 所以时间t=②‎ 匀加速直线运动：③‎ a=④‎ 由①②③④得：d=‎ 答：平行板电容器C2上下两极板间距离d为．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为﹣4×10﹣7C的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为3.2×10﹣6J，AB间距离4m，与水平方向夹角为600；求：‎ ‎（1）AB间电势是多少？‎ ‎（2）匀强电场的电场强度多大？‎ ‎（3）如果A点的电势为﹣4V，求B点的电势为多大？‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度；电势．‎ ‎【分析】（1）应用U=可以求出电势差．‎ ‎（2）应用U=Ed可以求出电场强度．‎ ‎（3）求出电势差，然后根据电势差的定义式求出电势．‎ ‎【解答】解：（1）AB间电势差：UAB===﹣8V；‎ ‎（2）匀强电场的电场强度：E====4V/m；‎ ‎（3）AB间的电势差：UAB=φA﹣φB，‎ 则B点的电势：φB=φA﹣UAB=﹣4﹣（﹣8）=4V；‎ 答：（1）AB间电势差是﹣8V．‎ ‎（2）匀强电场的电场强度大小为4V/m．‎ ‎（3）如果A点的电势为﹣4V，B点的电势为为4V．‎ ‎　‎ ‎20．一个电子（质量为9.1×10﹣31kg，电荷量为1.6×10﹣19C）以v0=7×107m/s的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的电场强度大小E=2×105N/C，不计重力，求：‎ ‎（1）电子在电场中运动的加速度大小；‎ ‎（2）电子进入电场的最大距离；‎ ‎（3）电子进入电场最大距离的一半时的动能．（结果保留2位有效数字）‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；动能定理的应用．‎ ‎【分析】（1）电子在电场中只受电场力作用，根据牛顿第二定律即可求得加速度大小；‎ ‎（2）电子做匀减速直线运动，由运动学公式可求得电子进入电场的最大距离．‎ ‎（3）由功的公式求解电场力所做的功；根据动能定理可求得电子进入电场最大距离的一半时的动能．‎ ‎【解答】解：（1）电子沿着匀强电场的电场线方向飞入，仅受电场力作用，做匀减速运动，由牛顿第二定律，得：‎ qE=ma，‎ 得：a===3.5×1016m/s ‎（2）电子做匀减速直线运动．由运动学公式得：‎ v02=2ax，得：‎ x===2.3×10﹣2m．‎ ‎（3）根据动能定理可得 ‎﹣qE=EK﹣mv02‎ 解得：‎ EK=3.6×10﹣16J 答：（1）电子在电场中运动的加速度大小3.5×1016m/s ‎（2）电子进入电场的最大距离为2.3×10﹣2m ‎（3）电子进入电场最大距离的一半时的动能为3.6×10﹣16J ‎　‎ ‎2016年12月6日