物理卷·2018届四川省南充市阆中中学高二上学期质检物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届四川省南充市阆中中学高二上学期质检物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年四川省南充市阆中中学高二（上）质检物理试卷 ‎　‎ 一、单项选择题（共7小题，每题5分，共35分）‎ ‎1．关于点电荷，下列说法正确的是（　　）‎ A．点电荷是理想化模型，实际不存在 B．体积很大的带电体一定不能看作是点电荷 C．只有带电荷量很小的带电体才可以看作是点电荷 D．只有体积很小的带电体才可以看作是点电荷 ‎2．对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（　　）‎ A．电势差的定义式UAB=，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功 C．将1 C的正电荷从A点移到B点，电场力做了1J的正功，这两点间的电势差为1 V D．电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功 ‎3．两个相同的金属小球，带电量之比为1：5，当它们相距r时的相互作用力为F1．若把它们互相接触后再放回原处，它们的相互作用力变为F2，则F1：F2可能为（　　）‎ A．5：1 B．4：5 C．5：4 D．5：8‎ ‎4．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点．a、b电势分别为φa=5V，φb=3V，下列叙述正确的是（　　）‎ A．该电场在c点处的电势一定为4V B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a ‎5．给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电．板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则（　　）‎ A．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将增大 B．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将变大 C．若将B板向上平移稍许，夹角θ将变小 D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动 ‎6．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）‎ A．三个等势面中，a的电势最低 B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小 C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大 ‎7．A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线上中点O的距离相等，如图所示，则（　　）‎ A．A、B连线上的任意两点的电势差不为零 B．同一电荷在A的电势能比B点的电势能大 C．把正电荷从A点沿直线移动到B点，电场力先减小后增大 D．A、B两点的电场强度相同 ‎　‎ 二、多项选择题（共3小题，每题6分，共18分，漏选的得3分，多选或错选的不得分．）‎ ‎8．对一电容器充电时电容器的电容C，带电荷量Q，电压U之间的关系图象如图所示，其中正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示，比较A、B两点电势的高低和场强大小可知（　　）‎ A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＜EB ‎10．如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们分别落到A、B、C三点，则可以断定（　　）‎ A．落到A点的小球带正电，落到C点的小球带负电 B．三小球在电场中运动时间相等 C．三小球到达正极板的动能关系是EkA＜EkB＜EkC D．三小球在电场中运动的加速度是aA＞aB＞aC ‎　‎ 三、填空题（每空2分，共16分）‎ ‎11．如图所示，静电计的指针和外壳分别与两块平行金属板相连接，使两个金属板带上等量的异种电荷，则：（选填“增大”、“减小”或“不变”）‎ ‎（1）当向两板间插入电介质时，静电计指针张角　　．‎ ‎（2）当两板间距离增大时，静电计指针张角　　．‎ ‎（3）当两板互相平行地错开时，静电计指针张角　　．‎ ‎12．如图所示，把电量为﹣5×10﹣9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势φA=15V，B点的电势φB=10V，则此过程中电场力做的功为　　J．‎ ‎13．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10﹣9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10﹣5N，则P点的场强为　　N/C；把检验电荷电量减小为2.0×10﹣9C，则该电荷在P点受到的电场力为　　N，若将P点的检验电荷移走，则P点的场强为　　N/C．‎ ‎　‎ 四、计算题（14题13分，14题13分，15题各15分，要求解答必须写在答题框内．）‎ ‎14．如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角α=45°．小球处于平衡状态．试求：‎ ‎（1）小球带何种电荷？‎ ‎（2）小球所带的电荷量为多少？‎ ‎15．有一带电量q=﹣3×10﹣6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10﹣4J．从 B点移到C点时电场力做功9×10﹣4J．问：‎ ‎（1）AB、BC、CA间电势差各为多少？‎ ‎（2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？‎ ‎16．如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的质量为m、电荷量为﹣q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α（小球的重力大于所受的电场力）‎ ‎（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；‎ ‎（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？‎ ‎（3）若小球从斜轨道h=5R处由静止释放，假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年四川省南充市阆中中学高二（上）质检物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题（共7小题，每题5分，共35分）‎ ‎1．关于点电荷，下列说法正确的是（　　）‎ A．点电荷是理想化模型，实际不存在 B．体积很大的带电体一定不能看作是点电荷 C．只有带电荷量很小的带电体才可以看作是点电荷 D．只有体积很小的带电体才可以看作是点电荷 ‎【考点】元电荷、点电荷．‎ ‎【分析】点电荷是用来代替电荷的点；当带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，带电体可看作点电荷．‎ ‎【解答】解：A、当电荷的大小在研究的问题中可以忽略不计时，可以简化为点电荷；点电荷是理想化模型，实际不存在；故A正确；‎ B、对于体积很大的带电体，当其大小在研究的问题中可以忽略不计时，可以简化为点电荷，故B错误；‎ C、电荷量很小的带电体的体积不能忽略不计时，不能简化为点电荷，故C错误；‎ D、只有当带电体的大小在研究的问题中可以忽略不计时，带电体才可以简化为点电荷；与带电体的绝对大小无关，只与相对大小有关，故D错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（　　）‎ A．电势差的定义式UAB=，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功 C．将1 C的正电荷从A点移到B点，电场力做了1J的正功，这两点间的电势差为1 V D．电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功 ‎【考点】电势差；电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】电场中两点的电势差由电场本身决定，与电量和功W无关，电场力做功W=qU，只与电量和电势差有关，与具体路径无关．电场力做的功等于电荷增加的电势能或动能的变化；电荷在电场中移动，电场力做正功，不论电荷是正电荷还是负电荷，其电势能增加．‎ ‎【解答】解：A、电场中两点的电势差由电场本身决定，与电量和功W无关．故A错误；‎ B、电势差的单位是这样规定的：将1C正电荷从一点移到另一点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1V．故B错误；‎ C、将1 C的正电荷从A点移到B点，电场力做了1J的正功，这两点间的电势差为1 V．故C正确；‎ D、电荷荷在电场中移动，电场力做功，不论电荷是正电荷还是负电荷，不论是否还受其他力的作用，其电势能改变等于电场力所做的功．故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎3．两个相同的金属小球，带电量之比为1：5，当它们相距r时的相互作用力为F1．若把它们互相接触后再放回原处，它们的相互作用力变为F2，则F1：F2可能为（　　）‎ A．5：1 B．4：5 C．5：4 D．5：8‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出．当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量可能相互中和后平分，也可能相互叠加再平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的．‎ ‎【解答】解：由库仑定律可得：F=k，‎ 带电量之比是1：5，当它们相距r时作用力大小为F1=k 当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量都变为3q，‎ 当它们相距r时作用力大小为F2=k 所以库仑力是原来的5：9．‎ 当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为2q：2q，‎ 当它们相距r时作用力大小为F2′=k 所以库仑力是原来的5：4．故C正确、ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点．a、b电势分别为φa=5V，φb=3V，下列叙述正确的是（　　）‎ A．该电场在c点处的电势一定为4V B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a ‎【考点】电势能；电势．‎ ‎【分析】只有当该电场是匀强电场时，在c点处的电势一定为4V．根据推论：正电荷在电势高处电势能大，分析正电荷从c点运动到b点电势能如何变化．电场线的疏密可以判断场强的大小．正电荷受到的电场力方向与场强方向相同．‎ ‎【解答】解：‎ A、当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为4V．当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V．故A错误．‎ B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb．故B错误．‎ C、由题，c点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少．故C正确．‎ D、由题可判断电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向b．故D错误．‎ 故选C ‎　‎ ‎5．给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电．板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则（　　）‎ A．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将增大 B．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将变大 C．若将B板向上平移稍许，夹角θ将变小 D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】根据电容的决定式C=，分析电容的变化．电容器的电量不变，由U=，分析板间电势差的变化．根据E=，U=，C=，结合分析场强E的变化，判断θ的变化．轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向沿作匀加速直线运动．‎ ‎【解答】解：A、若将B极板向右平移稍许，d增大，根据C=，得知电容将减小．故A错误 B、C若将B极板向下平移稍许，正对面积S减小，根据C=，得知电容将减小．电容器的电量Q不变，由U=，分析得知板间电势差增大，由E=得知，E增大，小球所受的电场力增大，θ将变大．故B正确，C错误．‎ D、轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向做匀加速直线运动．故D错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎6．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）‎ A．三个等势面中，a的电势最低 B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小 C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【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右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方，根据沿电场线电势降低判断电势；‎ 电势能变化和动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，电场强度大．‎ ‎【解答】解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最低，a等势线的电势最高，故A错误；‎ B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误；‎ C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；‎ D、由于相邻等势面之间的电势差相等，等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线上中点O的距离相等，如图所示，则（　　）‎ A．A、B连线上的任意两点的电势差不为零 B．同一电荷在A的电势能比B点的电势能大 C．把正电荷从A点沿直线移动到B点，电场力先减小后增大 D．A、B两点的电场强度相同 ‎【考点】电场的叠加；电场强度；电势能．‎ ‎【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，同一电荷在等势线上电势能相同．根据电场线分布的对称性可知，A、B两点的电场强度相同．把正电荷从A点沿直线移动到B点，分析场强的变化，再分析电场力的变化．‎ ‎【解答】解：A、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，则A、B连线上的任意两点的电势差一定为零．故A错误．‎ B、A、B两点的电势相等，则同一电荷在A、B两点的电势能相等，故B错误．‎ C、在AB连线上，O点的场强最大，把正电荷从A点沿直线移动到B点，场强先增大后减小，则电场力先增大后减小．故C错误．‎ D、由于A、B到连线上中点O的距离相等，根据电场线分布的对称性可知，A、B两点的电场强度相同．故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ 二、多项选择题（共3小题，每题6分，共18分，漏选的得3分，多选或错选的不得分．）‎ ‎8．对一电容器充电时电容器的电容C，带电荷量Q，电压U之间的关系图象如图所示，其中正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】电容．‎ ‎【分析】电容器的电容由本身的性质决定，与Q和U无关，根据Q=CU，知Q与U成正比．‎ ‎【解答】解：A、B、C电容的定义式是C=，可知电容器电容的大小与电容的带电量Q以及电容器两极板之间的电压无关，由电容器本身决定，对于给定的电容器电容C是一定的，故AB错误，C正确．‎ D、C一定，由C=，得知，Q∝U，故D正确．‎ 故选CD ‎　‎ ‎9．如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示，比较A、B两点电势的高低和场强大小可知（　　）‎ A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＜EB ‎【考点】电势；电场线．‎ ‎【分析】根据受力方向判断电场线方向，根据加速度的大小判断场强大小的变化．‎ ‎【解答】解：负电荷从A释放（初速为0）后，能加速运动到B，说明负电荷受到的电场力方向是从A指向B，那么电场方向就是由B指向A，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB两点的电势关系是φA＜φB．　　‎ 负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从A到B时，受到的电场力是逐渐减小的，由 E=知，EA＞EB．故BC正确．‎ 故选BC ‎　‎ ‎10．如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们分别落到A、B、C三点，则可以断定（　　）‎ A．落到A点的小球带正电，落到C点的小球带负电 B．三小球在电场中运动时间相等 C．三小球到达正极板的动能关系是EkA＜EkB＜EkC D．三小球在电场中运动的加速度是aA＞aB＞aC ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】有图可知上极板带负电，所以平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力．则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解．‎ ‎【解答】解：在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：‎ 由此可知不带电小球做平抛运动a1=，带正电小球做类平抛运动a2=，带负电小球做类平抛运动a3=．‎ 根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，据t=得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短．‎ A、三小球在水平方向都不受力，做匀速直线运动，则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比，故水平位移最大的A是带正电荷的小球，B是不带电的小球，C带负电的小球．故A正确．‎ B、由于三小球在竖直方向位移相等，初速度均为0，由于电场力的作用，三小球的加速度不相等，故它们的运动时间不相等，故B错误；‎ C、根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为G+F，做功最多动能最大，带正电小球合力最小为G﹣F，做功最少动能最小．故C正确．‎ D、因为A带正电，B不带电，C带负电，所以aA=a2，aB=a1，aC=a3，所以aA＜aB＜aC．故D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ 三、填空题（每空2分，共16分）‎ ‎11．如图所示，静电计的指针和外壳分别与两块平行金属板相连接，使两个金属板带上等量的异种电荷，则：（选填“增大”、“减小”或“不变”）‎ ‎（1）当向两板间插入电介质时，静电计指针张角　变小　．‎ ‎（2）当两板间距离增大时，静电计指针张角　变大　．‎ ‎（3）当两板互相平行地错开时，静电计指针张角　变大　．‎ ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】平行板电容器电量保持不变，根据电容的变化判断电势差的变化，从而得出指针偏角的变化．‎ ‎【解答】解：平行板电热器电容：C=，两极板间的电压：U==；‎ ‎（1）当向两板间插入电介质时，两板间的电势差减小，静电计指针张角变小．‎ ‎（2）当两板间距离增大时，两极板间电压增大，静电计指针张角变大．‎ ‎（3）当两板互相平行地错开时，两极板间电压变大，静电计指针张角变大．‎ 故答案为：（1）变小；（2）变大；（3）变大．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，把电量为﹣5×10﹣9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势φA=15V，B点的电势φB=10V，则此过程中电场力做的功为　﹣2.5×10﹣8 　J．‎ ‎【考点】电势能；电势差；电势．‎ ‎【分析】判断电势能的高低可以根据电势高低进行：负电荷在电势高的地方电势能低，正电荷则相反；也可以利用电场力做功：电场力做正功，电势能降低，做负功，电势能增加．电场力做功和路径无关，至于始末位置的电势差有关．‎ ‎【解答】解：A点电势高于B点，因此负电荷在A点电势能小于B点，故将负电荷从A点移到B点，电势能将增加；．‎ 故答案为：增大，﹣2.5×10﹣8．‎ ‎　‎ ‎13．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10﹣9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10﹣5N，则P点的场强为　5×103　N/C；把检验电荷电量减小为2.0×10﹣9C，则该电荷在P点受到的电场力为　1.0×10﹣5　N，若将P点的检验电荷移走，则P点的场强为　5×103　N/C．‎ ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】已知检验电荷在电场中受到的电场力，根据场强的定义式E=求解P点的场强．当检验电荷电量改变时，P点的电场强度不变，由F=qE求解电场力．电场强度反映电场本身的性质，与检验电荷无关，将检验电荷移走后电场强度不变．‎ ‎【解答】解：由电场强度公式知，P点的场强为：E==N/C=5×103N/C ‎ 当将检验电荷的电量减小为2.0×10﹣9C，则P点的场强仍然是5×103N/C，‎ 其电场力为 F′=q′E=2.0×10﹣9C×5×103N=1×10﹣5N 电场强度反映电场本身的性质，与检验电荷无关，将检验电荷移走后电场强度仍为E=5×103N/C．‎ 故答案为：5×103；1.0×10﹣5；5×103‎ ‎　‎ 四、计算题（14题13分，14题13分，15题各15分，要求解答必须写在答题框内．）‎ ‎14．如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角α=45°．小球处于平衡状态．试求：‎ ‎（1）小球带何种电荷？‎ ‎（2）小球所带的电荷量为多少？‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】（1）根据小球所受电场力方向与场强方向间的关系判断小球的电性；‎ ‎（2）小球静止处于平衡状态，应用平衡条件可以求出小球的电荷量．‎ ‎【解答】解：（1）小球受力如图所示：‎ 小球所受电场力方向与场强方向相同，小球带正电；‎ ‎（2）对小球，由平衡条件得：‎ FTsinα=qE FTcosα=mg 解得：q=；‎ 答：（1）小球带正电荷．‎ ‎（2）小球所带的电荷量为．‎ ‎　‎ ‎15．有一带电量q=﹣3×10﹣6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10﹣4J．从 B点移到C点时电场力做功9×10﹣4J．问：‎ ‎（1）AB、BC、CA间电势差各为多少？‎ ‎（2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？‎ ‎【考点】电势能；电势．‎ ‎【分析】负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，A点的电势高于B点的电势．从B点移到C点，电场力对电荷做正功，B点的电势低于C点的电势．根据电势差公式U=，分别求出A、B间与B、C间的电势差，再求出A、C间的电势差，并分析A、C两点电势的高低．‎ ‎【解答】解：（1）负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处．即φA＞φB ‎ 电势差UAB=V ‎ ‎ 负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC＞φB ‎ 电势差UBC=﹣=﹣300 V ‎ ‎ 而电势差UAC=φA﹣φC=φA﹣φB+φB﹣φC=UAB+UBC=﹣100 V 故CA间电势差 UCA=﹣UAC=100V ‎（2）因B点为0电势点，则φA=UAB=200V，φC=UCB=﹣UBC=300V 答：‎ ‎（1）AB、BC、CA间电势差各分别为200VV，﹣300 V和100 V．‎ ‎ （2）A、C两点的电势各为φA=200V和φC=300V．电荷在A、C两点的电势能各为，．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的质量为m、电荷量为﹣q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α（小球的重力大于所受的电场力）‎ ‎（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；‎ ‎（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？‎ ‎（3）若小球从斜轨道h=5R处由静止释放，假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；向心力；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）对小球进行受力分析，由牛顿第二定律即可求出加速度；‎ ‎（2）小球恰好通过最高点，则由向心力公式可求得B点的速度；对AB过程由动能定理可得A在轨道上的高度；‎ ‎（3）小球由h=5R处到B过程中小球机械能的改变量等于电场力做的功．‎ ‎【解答】解：（1）根据牛顿第二定律：‎ ‎（mg﹣qE）sinα=ma，‎ 解得：a=；‎ ‎（2）若小球刚好通过B点不下落，据牛顿第二定律有：mg﹣qE=m…①‎ 小球由A到B，据动能定理：（mg﹣qE）（h﹣2R）=mv2﹣0…②‎ ‎①②式联立，得：h=2.5R； ‎ ‎（3）小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中，由功能关系知，‎ 机械能的变化量为：△E机=W电，W电=﹣3EqR，故△E机=﹣3EqR 答：（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小为；‎ ‎（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为2.5R；‎ ‎（3）若小球从斜轨道h=5R 处由静止释放．假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量﹣3EqR．‎ ‎　‎ ‎2016年12月6日