- 2021-04-20 发布 |
- 37.5 KB |
- 18页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
物理卷·2018届山东省济南市平阴一中高二上学期第一次月考物理试卷 (解析版)
全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年山东省济南市平阴一中高二(上)第一次月考物理试卷 一、本题共15小题,1-10为单项选择题部分,每小题4分,共40分.11-15题为多选题,每题4分,共20分,全部选对得4分,选不全得2分,有选错的或不答的得0分. 1.如图所示,在静止负电荷形成的电场中,有M、N两点,比较M、N两点的场强大小和电势高低,则有( ) A.N点的场强大,电势低 B.N点的场强小,电势高 C.M点的场强大,电势高 D.M点的场强小,电势低 2.关于电场强度,下列说法中正确的是( ) A.由知,检验电荷在某点所受电场力越大,该点的场强越强 B.由知,检验电荷所带电量越少,检验电荷所在位置的场强越强 C.电场中某点的场强与检验电荷的电量和所受的电场力无关 D.电场中某点场强的方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 3.下列关于匀强电场中电场强度和电势差的关系的说法中,正确的是( ) A.任意两点之间的电势差,等于电场强度和这两点间距离的乘积 B.在任何方向上,若两点间的距离相等,则它们之间的电势差就相等 C.沿着电场线方向,任何相等距离上的电势降低量必定相等 D.电势降落的方向必定是电场强度的方向 4.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示,下列说法正确的是( ) A.a、b、c三点电场强度的方向不相同 B.a、b、c三点电场强度的大小相等 C.a、b、c三点电势相等 D.a、b、c三点中,c点电势最大 5.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点过程中,电场力做了5×10﹣6 J的正功,那么( ) A.电荷的电势能减少了5×10﹣6 J B.电荷的动能减少了5×10﹣6 J C.电荷在B处时具有5×10﹣6 J的电势能 D.电荷在B处时具有5×10﹣6 J的动能 6.点电荷Q的电场中,一个α粒子(氦原子核)通过时的轨迹如图实线所示,a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是( ) A.运动中α粒子总是克服电场力做功 B.α粒子经过两等势面的动能Eka>Ekb C.α粒子在两等势面上的电势能Epa>Epb D.点电荷Q可能为正电荷,也可能为负电荷 7.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20V,b点的电势为24V,d点的电势为4V,如图,由此可知c点的电势为( ) A.4 V B.8 V C.12V D.24 V 8.如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( ) A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷 B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C.微粒从M点运动到N点动能一定增加 D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加 9.平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂于电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,则( ) A.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ不变 B.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ减小 C.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变 D.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大 10.两电荷间存在库仑力,下列说法正确的有( ) A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能可能不变 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定减小 11.关于电势与电势能的四种说法中,正确的是( ) A.在电场中,同一正电荷在电势高的位置比在电势低的位置具有的电势能大 B.在正的点电荷形成的电场中,同一正点电荷在场强越强的位置电势能越大 C.在电场中某一点,若放入电荷的电荷量越大,它具有的电势能越大 D.在负的点电荷电场中的任一点,负点电荷具有的电势能一定大于正点电荷具有的电势能 12.两点电荷A、B带电量qA>qB,在真空中相距为L0,现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零,则此位置当A、B为( ) A.同种电荷时,在A、B连线上靠近B一侧 B.同种电荷时,在A、B连线上靠近A一侧 C.异种电荷时,在BA连线的延长线上靠近A一侧 D.异种电荷时,在AB连线的延长线上靠近B一侧 13.如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出.若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v0从原处飞入,则带电小球( ) A.将打在下板中央 B.仍沿原轨迹由下板边缘飞出 C.不发生偏转,沿直线运动 D.若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央 14.如图,一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是( ) A.B端的感应电荷为负电荷 B.导体内场强越来越大 C.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强 D.C、B两点的电势始终相同 15.如图所示,光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m,带电量为q;为使小球在杆上静止,可加一匀强电场,若使小球在杆上保持静止,所加电场的方向和大小可能为( ) A.垂直于杆斜向上,场强大小为 B.竖直向上,场强大小为 C.垂直于杆斜向上,场强大小为 D.水平向右,场强大小为 二、解答题:本题共4小题,共40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. 16.把一个电荷量为q=5×10﹣9 C的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点,电荷克服电场力做功WM=6.0×10﹣3 J,如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点,电荷克服电场力做功WN=3.6×10﹣3 J.取无穷远处为零电势点,求: (1)M、N点的电势是多少?M、N点间的电势差是多少? (2)把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少? 17.在如图的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x=0.20m,已知AB连线与电场线夹角为θ=60°,今把一电荷量q=﹣2×10﹣8C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小为F=4.0×10﹣4N,方向水平向左.求: (1)电场强度E的大小和方向; (2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少; (3)若A点为零电势点,B点电势为多少. 18.用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0×10﹣2kg,所带电荷量为+2.0×10﹣8C.现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成30°角,绳长L=0.2m, (1)求这个匀强电场的电场强度大小 (2)突然剪断轻绳,小球做什么运动?加速度大小和方向如何? (3)若将小球拉到竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小. 19.如图所示,电荷量为e、质量为m的电子经电压U1的电场加速,从两极间中点进入平行板电容器中,电子刚进入两极板时的速度跟电场线方向垂直.两极板间的电势差为U2,两极板长为L1,间距为d.电子离开偏转电场后做匀速直线运动(不考虑电容器外的电场),打在距极板为L2的荧光屏上的P点.求: (1)电子进入偏转电场时的初速度v0; (2)电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量y; (3)P点偏离荧光屏中央O的距离Y. 2016-2017学年山东省济南市平阴一中高二(上)第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 一、本题共15小题,1-10为单项选择题部分,每小题4分,共40分.11-15题为多选题,每题4分,共20分,全部选对得4分,选不全得2分,有选错的或不答的得0分. 1.如图所示,在静止负电荷形成的电场中,有M、N两点,比较M、N两点的场强大小和电势高低,则有( ) A.N点的场强大,电势低 B.N点的场强小,电势高 C.M点的场强大,电势高 D.M点的场强小,电势低 【考点】电势;电场强度. 【分析】电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小.电场线与等势面垂直,沿电场线的方向,电势降低. 【解答】解:根据图可知,为负电荷形成的电场,则由电场线的疏密程度反映了电场强度的大小,所以EM>EN. 在根据沿电场线的方向,电势降低可知φM<φN 故B正确,ACD错误; 故选B 2.关于电场强度,下列说法中正确的是( ) A.由知,检验电荷在某点所受电场力越大,该点的场强越强 B.由知,检验电荷所带电量越少,检验电荷所在位置的场强越强 C.电场中某点的场强与检验电荷的电量和所受的电场力无关 D.电场中某点场强的方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 【考点】电场强度. 【分析】电场强度是表示电场本身的力的性质的物理量,与放入电场的检验电荷无关.电场中某点场强的方向就是正检验电荷在该点所受电场力的方向. 【解答】解:A、B电场强度是表示电场本身的力的性质的物理量,与放入电场的检验电荷无关,不能说:检验电荷所受电场力越大,电荷量越小,电场强度越大.故AB错误. C、电场强度是反映电场本身性质的物理量,与检验电荷的电量和所受的电场力无关,由电场本身决定.故C正确. D、电场中某点场强的方向是正检验电荷在该点所受电场力的方向,与负检验电荷在该点所受电场力的方向相反.故D错误. 故选C 3.下列关于匀强电场中电场强度和电势差的关系的说法中,正确的是( ) A.任意两点之间的电势差,等于电场强度和这两点间距离的乘积 B.在任何方向上,若两点间的距离相等,则它们之间的电势差就相等 C.沿着电场线方向,任何相等距离上的电势降低量必定相等 D.电势降落的方向必定是电场强度的方向 【考点】电场强度;电势差. 【分析】根据公式U=Ed,d是电场线方向两点间的距离.电势降低的方向不一定电场强度方向. 【解答】解:A、根据公式U=Ed可知,两点间的电势差等于场强和这两点间在电场线方向上距离的乘积.故A错误. B、根据公式U=Ed可知,沿电场线方向,并不是在任何方向,距离相同,电势差相同.故B错误. C、根据公式U=Ed可知,沿电场线方向,距离相同,电势差相同,即相同距离上电势降落必定相等.故C正确. D、电势降低最快的方向才是电场强度方向.故D错误. 故选:C 4.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示,下列说法正确的是( ) A.a、b、c三点电场强度的方向不相同 B.a、b、c三点电场强度的大小相等 C.a、b、c三点电势相等 D.a、b、c三点中,c点电势最大 【考点】电场的叠加;电场强度. 【分析】两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线.电场强度方向与等势面方向垂直,而且指向电势低的方向.c点处电场线最密,场强最大. 【解答】解:A、三点在等量异种电荷连线的垂直平分线,而该垂直平分线是一条等势线,电场强度方向与等势面方向垂直,而且指向电势低的方向,所以三点的场强方向都与垂直平分线垂直向右,方向相同,故A错误. B、由于c处电场线最密,所以c点的电场强度最大于,a处电场强度最小.故B错误. CD、a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点,电势相等,而且与无穷远处电势相等.故C正确. 故选:C. 5.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点过程中,电场力做了5×10﹣6 J的正功,那么( ) A.电荷的电势能减少了5×10﹣6 J B.电荷的动能减少了5×10﹣6 J C.电荷在B处时具有5×10﹣6 J的电势能 D.电荷在B处时具有5×10﹣6 J的动能 【考点】电势能. 【分析】电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点,电场力做了5×10﹣6J的功,电荷的电势能减小5×10﹣6J,根据动能定理得知,动能增加了5×10﹣6J. 【解答】解:A、电场力做了5×10﹣6J的功,根据功能关系得知,电荷的电势能减小5×10﹣6J.故A正确. B、电荷只在电场力作用下,电场力做了5×10﹣6J的功,合力做功即为5×10﹣6J,根据动能定理得知,动能增加了5×10﹣6J.故B正确. CD、由题知道电场力做功多少,只能判断电势能与动能的变化量,不能确定电势能与动能的大小.故CD错误. 故选:A 6.点电荷Q的电场中,一个α粒子(氦原子核)通过时的轨迹如图实线所示,a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是( ) A.运动中α粒子总是克服电场力做功 B.α粒子经过两等势面的动能Eka>Ekb C.α粒子在两等势面上的电势能Epa>Epb D.点电荷Q可能为正电荷,也可能为负电荷 【考点】电势差与电场强度的关系;电势能. 【分析】从粒子运动轨迹看出,轨迹向左弯曲,可知带电粒子受到了排斥力作用,从a到b过程中,电场力做负功,反之,远离Q的过程电场力做正功.可判断电势能的大小和动能大小以及Q的电性. 【解答】解:A、根据α粒子的运动轨迹可知,α粒子受到了排斥力作用,可知,α粒子靠近点电荷Q时,电场力做负功.α粒子远离点电荷Q时,电场力做正功.故A错误. B、从a到b过程中,电场力做负功,因此α粒子的动能减小,EKa>EKb.故B正确; C、从a到b过程中,电场力做负功,α粒子的电势能增大,则Epa<Epb.故C错误; D、根据运动轨迹可知,带电粒子受到了排斥力作用,所以Q的电性一定是正电荷.故D错误; 故选:B 7.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20V,b点的电势为24V,d点的电势为4V,如图,由此可知c点的电势为( ) A.4 V B.8 V C.12V D.24 V 【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】该电场中已知三点的电势,可以通过作辅助线找出它们之间的关系,从而确定第四点的电势. 【解答】解:连接bd,做aE⊥bd,cF⊥bd如图. 则:△abE≌△cdF 所以:bE=Fd 由于在匀强电场的同一条直线上,U=E•dcosθ,所以在相等距离上的两点之间的电势差相等,即UbE=UFd 由于:△abE≌△cdF 所以:Uba=Ucd 所以:Φc=Ucd+Φd=8V.所以正确选项是B. 故选:B 8.如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( ) A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷 B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C.微粒从M点运动到N点动能一定增加 D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加 【考点】带电粒子在混合场中的运动;功能关系;机械能守恒定律. 【分析】微粒在平行金属板间受到重力与电场力的作用,根据微粒运动轨迹与微粒受到的重力与电场力间的关系分析答题. 【解答】解:微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用,由图示微粒运动轨迹可知,微粒向下运动,说明微粒受到的合力竖直向下,重力与电场力的合力竖直向下; A、如果微粒带正电,A板带正电荷,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,A板带负电,但如果电场力小于重力,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,则A板既可以带正电,也可能带负电,故A错误; B、如果微粒受到的电场力向下,微粒从M点运动到N点过程中电场力做正功,微粒电势能减小,如果微粒受到的电场力向上,则电势能增加,故B错误; C、微粒受到的合力向下,微粒从M点运动到N点过程中合外力做正功,微粒的动能增加,故C正确; D、微粒从M点运动到N点过程动能增加,重力势能减小,机械能不一定增加,故D错误. 故选:C. 9.平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂于电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,则( ) A.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ不变 B.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ减小 C.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变 D.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;电容器的动态分析. 【分析】保持电键S闭合时,电容器板间电压不变,由E=分析板间场强的变化,判断板间场强的变化,确定θ的变化.电键S断开,根据推论可知,板间场强不变,分析θ是否变化. 【解答】解:AB、保持电键k闭合时,电容器板间电压不变,带正电的A板向B板靠近时,板间距离d减小,由E=分析得知,板间场强增大,小球所受电场力增大,则θ增大.故A错误,B错误. CD、电键k断开,根据推论可知,板间场强不变,小球所受电场力不变,则θ不变.故C正确,D错误. 故选:C 10.两电荷间存在库仑力,下列说法正确的有( ) A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能可能不变 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定减小 【考点】库仑定律. 【分析】同种电荷间存在排斥力,异种点电荷间存在吸引力,判断电场力做功情况,即可分析电势能的变化情况 【解答】解: A、B、两个同种点电荷间存在排斥力,两者距离增大时,电场力做正功,电荷的电势能一定减小;相反,两者距离减小时,电场力做负功,电荷的电势能一定增大,故AB错误. C、D、两个异种点电荷间存在吸引力,两者距离增大时,电场力做负功,电荷的电势能一定增加,故C正确,D错误. 故选:C 11.关于电势与电势能的四种说法中,正确的是( ) A.在电场中,同一正电荷在电势高的位置比在电势低的位置具有的电势能大 B.在正的点电荷形成的电场中,同一正点电荷在场强越强的位置电势能越大 C.在电场中某一点,若放入电荷的电荷量越大,它具有的电势能越大 D.在负的点电荷电场中的任一点,负点电荷具有的电势能一定大于正点电荷具有的电势能 【考点】电势能;电势. 【分析】根据电势的定义式φ=分析得知:正电荷放在电势越高的位置电势能越大.在电场中电势越高的位置,电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大,与电荷的电性、电势的正负有关.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能,在负点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能. 【解答】解:A、正电荷的电势能:EP=qφ,可知正电荷放在电势越高的位置电势能越大.故A正确. B、在正的点电荷形成的电场中,由E=可知电场强度大的位置距离正点电荷近,电势高,所以同一正点电荷在场强越强的位置电势能越大.故B正确. C、在电场中电势越高的位置,电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大,与电荷的电性、电势的正负有关.故C错误. D、无穷远处电势为零,在负点电荷电场中任意一点的电势为负值,则正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能.故D正确. 故选:ABD 12.两点电荷A、B带电量qA>qB,在真空中相距为L0,现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零,则此位置当A、B为( ) A.同种电荷时,在A、B连线上靠近B一侧 B.同种电荷时,在A、B连线上靠近A一侧 C.异种电荷时,在BA连线的延长线上靠近A一侧 D.异种电荷时,在AB连线的延长线上靠近B一侧 【考点】库仑定律. 【分析】解决本题一定要把握“放入的电荷处于平衡状态”这一特点进行受力分析. 物体受两个力合力为零,这两个力应该等值,反向. 【解答】解:若qA和qB均为固定的正电荷,只要放入的电荷受到的合力为0即可, 通过受力分析可知, 有库仑定律,对q有= 因为qA>qB.所以rA>rB 而且保证两个力的方向相反, 所以应将qC置于AB线段上,且靠近B. 若qA和qB为固定的异种电荷,只要放入的电荷受到的合力为0即可, 通过受力分析可知, 有库仑定律,对q有= 因为qA>qB.所以rA>rB 而且保证两个力的方向相反, 所以应将qC置于AB连线的延长线上,且靠近B.故AD正确,BC错误; 故选AD. 13.如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出.若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v0从原处飞入,则带电小球( ) A.将打在下板中央 B.仍沿原轨迹由下板边缘飞出 C.不发生偏转,沿直线运动 D.若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;电容器的动态分析. 【分析】将电容器上板向上移动一段距离,电容器所带的电量Q不变,根据电容器的定义式导出电场强度的变化,判断粒子的运动情况. 【解答】解:ABC、将电容器上板向上移动一段距离,电容器所带的电量Q不变,由于:E===,由公式可知当d增大时,场强E不变,以相同的速度入射的小球仍按原来的轨迹运动,故A错误,B正确,C错误. D、若上板不动,将下板上移一段距离时,根据推论可知,板间电场强度不变,粒子所受的电场力不变,粒子轨迹不变,小球可能打在下板的中央,故D正确. 故选:BD 14.如图,一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是( ) A.B端的感应电荷为负电荷 B.导体内场强越来越大 C.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强 D.C、B两点的电势始终相同 【考点】电场强度;电荷守恒定律;电势;静电场中的导体. 【分析】根据静电感应可以判断金属导体的感应的电荷的情况,从而可以判断导体带电的情况. 【解答】解:A、导体P处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体的右端B要感应出正电荷,在导体的左端C会出现负电荷,故A错误. B、处于静电平衡的导体内场强为0,故B错误. C、在C点和B点的场强由导体上的感应电荷和正电的小球Q共同叠加产生,并且为0, 正电的小球Q在C点的场强大于B点的场强,所以导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强,故C正确. D、处于静电平衡的导体是等势体,B两点的电势始终相同,故D正确. 故选CD. 15.如图所示,光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m,带电量为q;为使小球在杆上静止,可加一匀强电场,若使小球在杆上保持静止,所加电场的方向和大小可能为( ) A.垂直于杆斜向上,场强大小为 B.竖直向上,场强大小为 C.垂直于杆斜向上,场强大小为 D.水平向右,场强大小为 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系. 【分析】当加一匀强电场时,小球将受到电场力作用,小球带正电,电场力方向与场强方向相同.当加电场后,小球所受的合力能为零时,就能在杆上保持静止状态. 【解答】解:A、若电场方向垂直于杆斜向上,小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上,在垂直于杆的方向小球受力能平衡,而在平行于杆方向,重力有沿杆向下的分力,没有力与之平衡,则小球将向下滑动,不能保持静止.故A、C均错误. B、若电场方向竖直向上,此时球受两个力,竖直向上的电场力和竖直向下的重力,根据二力平衡可知,Eq=mg,故E=.故B正确. D、若电场方向水平向右,此时受三个力,重力、电场力和支持力.重力和电场力垂直于杆方向的分力的合力和支持力等值反向,重力和电场力沿杆子方向的分力大小相等方向相反,有mgsinθ=Eqcosθ,故E=,故D正确. 故选:BD. 二、解答题:本题共4小题,共40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. 16.把一个电荷量为q=5×10﹣9 C的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点,电荷克服电场力做功WM=6.0×10﹣3 J,如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点,电荷克服电场力做功WN=3.6×10﹣3 J.取无穷远处为零电势点,求: (1)M、N点的电势是多少?M、N点间的电势差是多少? (2)把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少? 【考点】电势差与电场强度的关系;电势. 【分析】(1)根据电势差公式U=分别求出无穷远与M点间、无穷远与N点间的电势差,再结合电势差等于电势之差,即可求得M、N点的电势以及M、N点间的电势差. (2)根据电场力做功公式W=qU求解电场力做功. 【解答】解:(1)把一个正点电荷从距电场无穷远处移到电场中的M点,电荷克服电场力做功为: WM=6.0×10﹣3J, 即电场力做功为:WM′=﹣6.0×10﹣3J, 所以无穷远与M点间的电势差为:U∞M==V=﹣1.2×106V 由于U∞M=φ∞﹣φM=0﹣φM,所以M 点的电势 φM=﹣U∞M=1.2×106V 把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点,电荷克服电场力做功WN=3.6×10﹣3J,则无穷远与N点间的电势差为: U∞N==V=7.2×105V 由于U∞N=φ∞﹣φN=0﹣φN,所以N 点的电势为: φN=﹣U∞N=﹣7.2×105V 故M、N两点的电势差:UMN=φM﹣φN=1.2×106V﹣7.2×105V=4.8×105V (2)把该点电荷从M点移到N点静电力做功为:WMN=qUMN=5×10﹣9×4.8×105J=2.4×10﹣3 J 答: (1)M、N两点的电势各是1.2×106V和7.2×105V,M、N两点的电势差是4.8×105V. (2)把该点电荷从M点移到N点静电力做功是2.4×10﹣3J. 17.在如图的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x=0.20m,已知AB连线与电场线夹角为θ=60°,今把一电荷量q=﹣2×10﹣8C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小为F=4.0×10﹣4N,方向水平向左.求: (1)电场强度E的大小和方向; (2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少; (3)若A点为零电势点,B点电势为多少. 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能. 【分析】(1)已知试探电荷所受的电场力和电荷量,由E=求解电场强度的大小,场强与负电荷所受的电场力方向相反. (2)根据功的公式求出检验电荷从A点移到B点电场力做功,根据功能关系分析电势能变化. (3)根据电势差公式求出A、B间的电势差,由UAB=φA﹣φB,φA=0,求解B点电势. 【解答】解:(1)电场强度E的大小为 E==N/C=2×104N/C,方向水平向右. (2)检验电荷从A点移到B点电场力做的功W=﹣Fxcosθ=﹣4.0×10﹣4×0.2×cos60°J=﹣4.0×10﹣5J 由电场力做功与电势能变化关系得,检验电荷从A点移到B点电势能增加了4×10﹣5J. (3)由得:UAB=V=2.0×103V 又UAB=φA﹣φB,φA=0 解得,φB=﹣2.0×103V 答: (1)电场强度E的大小为2×104N/C,方向水平向右. (2)若把该检验电荷从A点移到B点电势能增加了4×10﹣5J. (3)若A点为零电势点,B点电势为﹣2.0×103V. 18.用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0×10﹣2kg,所带电荷量为+2.0×10﹣8C.现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成30°角,绳长L=0.2m, (1)求这个匀强电场的电场强度大小 (2)突然剪断轻绳,小球做什么运动?加速度大小和方向如何? (3)若将小球拉到竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小. 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;库仑定律. 【分析】(1)小球在电场中受重力、电场力和拉力处于平衡,根据共点力平衡求出匀强电场的电场强度大小. (2)剪断细线,小球受重力、电场力,根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向. (3)根据动能定理求出小球从竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小. 【解答】解:(1)根据共点力平衡得,qE=mgtan30° 解得E=N/C. (2)突然剪断轻绳,小球受重力和电场力,初速度为零,做匀加速直线运动. . 则加速度a=,与绳子拉力方向相反. (3)根据动能定理得,﹣0 代入数据解得v=0.77m/s. 答:(1)这个匀强电场的电场强度大小为. (2)小球做匀加速直线运动,加速度大小为m/s2.方向与绳子拉力方向相反. (3)小球拉到竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小为0.77m/s. 19.如图所示,电荷量为e、质量为m的电子经电压U1的电场加速,从两极间中点进入平行板电容器中,电子刚进入两极板时的速度跟电场线方向垂直.两极板间的电势差为U2,两极板长为L1,间距为d.电子离开偏转电场后做匀速直线运动(不考虑电容器外的电场),打在距极板为L2的荧光屏上的P点.求: (1)电子进入偏转电场时的初速度v0; (2)电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量y; (3)P点偏离荧光屏中央O的距离Y. 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动. 【分析】(1)根据动能定理求出电子在加速电场中获得的速度; (2)电子在偏转电场中做类平抛运动,根据运动的合成与分解求出电子的侧向位移; (3)电子射出偏转电场后做匀速直线运动,速度大小与方向保持不变,根据运动轨迹的几何关系求出P点偏离荧光屏中央O的距离. 【解答】解:(1)电子在加速电场中只有电场力对电子做功,加速时由动能定理可得: 得电子进入偏转电场的速度为: (2)电子在偏转电场中做类平抛运动,由平抛运动可得电子在水平方向做匀速直线运动,故有: L1=v0t, 得电子在偏转电场中运动的时间为: 电子在偏转电场中的加速度为: 所以电子离开偏转电场时的侧位移为: = (3)平抛运动出电容器时竖直分速度为:vy=at 则电子射出偏转电场时速度的偏向角的正切: tanθ= 电子离开偏转电场后做匀速运动,在打到荧光屏上的这段时间内,竖直方向上发生的位移为: y'=L2tanθ= 所以电子打到荧光屏上时的侧移为: 答:(1)电子进入偏转电场时的初速度为; (2)电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量为; (3)P点偏离荧光屏中央O的距离为. 2016年12月8日查看更多