物理卷·2018届河北省保定市涞水县波峰中学高二上学期月考物理试卷（实验班）（9月份）（解析版）

物理卷·2018届河北省保定市涞水县波峰中学高二上学期月考物理试卷（实验班）（9月份）（解析版）

‎2016-2017学年河北省保定市涞水县波峰中学高二（上）月考物理试卷（实验班）（9月份）‎ ‎　‎ 一、选择题（每小题3分，共54分）‎ ‎1．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．在静电场中，下列有关电势能、电势判断正确的是（　　）‎ A．电势能、电势都是仅有电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关 B．电势高的地方，电荷的电势能一定大 C．电势能等于两点的电势差 D．某点电势的大小等于单位电荷在该点与在参考点的电势能差的大小 ‎3．如图所示是带负电的点电荷﹣Q，P1和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，φ 1＞φ2 B．E1＞E2，φ1＜φ2 C．E1＜E2，φ1＞φ2 D．E1＜E2，φ1＜φ2‎ ‎4．在静电场中，下列有关电场强度、电势判断正确的是（　　）‎ A．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 B．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处相同 C．电场强度的方向就是电势的方向 D．电场强度和电势都是标量 ‎5．一个点电荷从电场中的a点移到b点，其电势能变化为零，则（　　）‎ A．a、b两点的场强一定相等 B．a、b两点的电势一定相等 C．该点电荷一定沿等势面移动 D．作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直 ‎6．在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q，试探电荷受到的静电力为F，则该点的电场强度为E=，那么下列说法中正确的是（　　）‎ A．若移去试探电荷q，该点的电场强度就变为零 B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的电场强度就变为 C．若在该点放一个电荷量为﹣2q的试探电荷，则该点的电场强度大小仍为E，但电场强度的方向与原来相反 D．若在该点放一个电荷量为﹣的试探电荷，则该点的电场强度的大小仍 为E，电场强度的方向也还是原来的电场强度的方向 ‎7．如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则以下不正确的是（　　）‎ A．M点的电势比P点的电势低 B．O、M间的电势差小于N、O间的电势差 C．一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能 D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功 ‎8．在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D 点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H 点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E 点关于c 电荷的对称点，不计空气阻力．下列说法中正确的是（　　）‎ A．D点的电场强度为零、电势为零 B．E、F 两点的电场强度等大反向、电势相等 C．E、G、H 三点的电场强度和电势均相同 D．若释放 c 电荷，c 电荷将一直做加速运动 ‎9．如图，电子（不计重力，电荷量为e，质量为m）由静止经加速电场加速，然后从相互平行的AB两板的正中间射入，已知加速电场两极间电压为U1，AB两板之间电压为U2，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．电子穿过AB板时，其动能一定等于e（U1+）‎ B．为使电子能飞出AB板，则要求U1＞U2‎ C．若把电子换成另一种带负电的粒子（忽略重力），它将沿着电子的运动轨迹运动 D．在AB板间，沿电子运动轨迹的电势越来越低 ‎10．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎11．一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（电量很小）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（　　）‎ A．U变小，E不变 B．E变大，ε变大 C．U变小，ε不变 D．U不变，ε不变 ‎12．如图所示，真空中有两个点电荷，Q1=+4.0×10﹣8C和Q2=﹣1.0×10﹣8C，分别固定在x轴上的x=0和x=6cm的位置上．将一带负电的试探电荷q从x=20cm的位置沿x轴负方向移到x=10cm的位置，在此过程中，试探电荷的（　　）‎ A．电势能一直增大 B．电势能一直减小 C．电势能先减小后增大 D．电势能先增大后减小 ‎13．如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是（　　）‎ A．正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能 B．正电荷+q在c点电势能小于在a点电势能 C．在MN连线的中垂线上，O点电势最高 D．负电荷﹣q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大 ‎14．如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上．整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（　　）‎ A．三种粒子打到屏上时的速度一样大 B．三种粒子运动到屏上所用时间相同 C．三种粒子一定打到屏上的同一位置 D．偏转电场E2对三种粒子做功一样多 ‎15．一带负电小球在从空中的a点运动到b点的过程中，受重力、空气阻力和电场力作用，重力对小球做功3.5J，小球克服空气阻力做功0.5J，电场力对小球做功1J，则下列说法正确的是（　　）‎ A．小球在a点的重力势能比在b点大3.5 J B．小球在a点的机械能比在b点小0.5 J C．小球在a点的电势能比在b点大1J D．小球在a点的动能比在b点大4 J ‎16．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于﹣6eV，它的动能等于（　　）‎ A．16eV B．14eV C．6eV D．4eV ‎17．如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知（　　）‎ A．Q点的电势比P点高 B．油滴在Q点的动能比它在P点的大 C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 ‎18．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（　　）‎ A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vb B．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞va C．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞va D．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb ‎　‎ 二.计算题（本大题共5小题，共56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．）‎ ‎19．把带电荷量2×10﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×10﹣6J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10﹣6J，取无限远处电势为零．求：‎ ‎（1）A点的电势；‎ ‎（2）A、B两点的电势差；‎ ‎（3）若把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．‎ ‎20．如图所示，在点电荷+Q电场中的一条电场线上取a、b两点，oa=ob，当在a处放一电量为q=1.5×10﹣8c带正电的检验电荷时，受到的电场力为F=3×10﹣6N．设无穷远处的电势为零，φa=10V，φb=2V．电子的电量为﹣1.6×10﹣19C．‎ ‎（1）求b处的电场强度的大小、方向．‎ ‎（2）将电量q由a点移到b点，电场力做功是多少？若将电量q从a点移到无穷远处，则电场力做功又为多少？‎ ‎（3）若在b处放一个电子，它受到的电场力多大？方向怎样？‎ ‎21．如图所示，在方向水平向右的匀强电场中（图中未画出），有一固定光滑绝缘的半球形碗，碗的半径为R．有一个质量为m、电荷量为+q的小球，静止在距碗底高度为的碗内右侧表面上．‎ ‎（1）求匀强电场的电场强度的大小；‎ ‎（2）若将匀强电场方向变为竖直向下，求小球运动到碗底时对碗的压力大小．‎ ‎22．一匀强电场，场强方向是水平的（如图）．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差．‎ ‎23．如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R=40cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电的小滑块质量m=10g，电荷量q=10﹣4C与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧1.5m的M点处，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应从M点以多大的初速度v0向左运动？‎ ‎（2）这样运动的滑块通过P点时受到轨道的压力是多大？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河北省保定市涞水县波峰中学高二（上）月考物理试卷（实验班）（9月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（每小题3分，共54分）‎ ‎1．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】理解库仑定律的内容．知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．‎ ‎【解答】解：假设A带电量为Q，B带电量也为Q，‎ 两球之间的相互吸引力的大小是F=‎ 第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为 C与B接触时带电量平分，则C、B分开后电量均为 这时，A、B两球之间的相互作用力的大小F′==‎ 故选C．‎ ‎【点评】要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量求出问题．‎ ‎　‎ ‎2．在静电场中，下列有关电势能、电势判断正确的是（　　）‎ A．电势能、电势都是仅有电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关 B．电势高的地方，电荷的电势能一定大 C．电势能等于两点的电势差 D．某点电势的大小等于单位电荷在该点与在参考点的电势能差的大小 ‎【考点】电势能；电势．‎ ‎【分析】电势仅由电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关，而电势能既与电场有关，又与电荷有关．根据电势的定义式φ=和电势能与电势关系分析．‎ ‎【解答】解：A、根据电势能与电势的关系Ep=qφ，可知电势能既与电场有关，又与电荷有关．电势仅由电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关，故AQ错误．‎ B、电势高的地方，正电荷的电势能一定大，而负电荷的电势能一定小，故B错误．‎ C、电势能与电势差是两个不同概念，故C错误．‎ D、根据电势的定义式φ=知，某点电势的大小等于单位电荷在该点的电势能大小，而电势能大小等于电荷在该点与在参考点的电势能差的大小，故D正确．‎ 故选：D ‎【点评】解决本题的关键要掌握电势的物理意义和电势的定义式φ=，要注意运用该公式时各个量要代入符号运算．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示是带负电的点电荷﹣Q，P1和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，φ 1＞φ2 B．E1＞E2，φ1＜φ2 C．E1＜E2，φ1＞φ2 D．E1＜E2，φ1＜φ2‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势．‎ ‎【分析】Q是带负电的点电荷，则电场线方向是指向负电荷的，负点电荷的等势面是半径不同的同心圆，顺着电场线方向，电势降低，可判断电势的高低．由点电荷的场强公式E=k可知，某点的场强大小与该点到场源电荷的距离的平方成反比，来分析场强的大小．‎ ‎【解答】解：Q是带负电的点电荷，则电场线方向是指向负电荷的，负点电荷的等势面是半径不同的同心圆，顺着电场线方向，电势降低，顺着电场线方向，电势降低，则φ1＜φ2．故AC错误；‎ 由点电荷的场强公式E=k可知，P2离Q比P1远，则E1＞E2．故B正确，D错误；‎ 故选：B ‎【点评】本题考查对电势高低和场强大小的判断能力，要根据电场线的方向判断电势高低，某点的场强大小与该点到场源电荷的距离的平方成反比，来分析场强的大小．也可以通过电场线来分析．‎ ‎　‎ ‎4．在静电场中，下列有关电场强度、电势判断正确的是（　　）‎ A．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 B．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处相同 C．电场强度的方向就是电势的方向 D．电场强度和电势都是标量 ‎【考点】电场强度；电势．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度与电势没有直接关系．电场强度为零，电势不一定为零．电势为零，电场强度也不一定为零．‎ ‎【解答】解：A、电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零．故A错误．‎ ‎ B、电场强度处处为零的区域内，各点之间的电势差一定为0，所以电势也一定处处相同．故B正确．‎ ‎ C、电场线与等势面相互垂直，而电场线某点的切线方向为电场强度的方向，所以电场强度的方向总是跟等势面垂直．故C错误； ‎ ‎ D、电场强度是矢量，既有大小，又有方向；而电势是标量，故D错误．‎ 故选：B ‎【点评】电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低．‎ ‎　‎ ‎5．一个点电荷从电场中的a点移到b点，其电势能变化为零，则（　　）‎ A．a、b两点的场强一定相等 B．a、b两点的电势一定相等 C．该点电荷一定沿等势面移动 D．作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直 ‎【考点】电场强度；等势面．‎ ‎【分析】从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，电场力做功为零．但电荷不一定沿等势面移动．a，b两点的电势一定相等 ‎【解答】解：A、根据公式Wab=qUab分析可知，电场力做功Wab=0，a、b两点的电势差Uab为零．而电势与场强无关，所以a、b两点的电场强度不一定相等．故A错误 ‎ B、由公式Wab=qUab，Uab=0，得Wab=0，即电场力做功一定为0．故B正确．‎ C、电场力做功为零，由于不能判定运动的轨迹，所以作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的，也不一定沿等势面的方向．故CD错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】本题抓住电场力做功只与电荷初末位置有关，与路径无关是关键，与重力做功的特点相似．‎ ‎　‎ ‎6．在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q，试探电荷受到的静电力为F，则该点的电场强度为E=，那么下列说法中正确的是（　　）‎ A．若移去试探电荷q，该点的电场强度就变为零 B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的电场强度就变为 C．若在该点放一个电荷量为﹣2q的试探电荷，则该点的电场强度大小仍为E，但电场强度的方向与原来相反 D．若在该点放一个电荷量为﹣的试探电荷，则该点的电场强度的大小仍 为E，电场强度的方向也还是原来的电场强度的方向 ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式E=，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义式．‎ ‎【解答】解：电场强度是电场的固有属性，不会因放入的电荷而改变，正电荷受力与电场线方向相同，负电荷受力与电场线方向相反．‎ 可知，不论是放正试探电荷，还是负试探电荷，不论试探电荷的电量多少，不论是否移去试探电荷，该点的场强仍不变，故ABC错误，D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】掌握好电场的基本性质：电场强度是电场的固有属性，不会因放入的试探电荷而改变．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则以下不正确的是（　　）‎ A．M点的电势比P点的电势低 B．O、M间的电势差小于N、O间的电势差 C．一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能 D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功 ‎【考点】电场线；电势；电势能．‎ ‎【分析】解答本题需要掌握：根据电场线方向判断电势高低；灵活应用公式U=Ed判断两点之间电势差的高低；根据电势高低或电场力做功情况判断电势能的高低；正确判断电荷在电场中移动时电场力做功的正负．‎ ‎【解答】解：A、根据电场线与等势线垂直特点，在M点所在电场线上找到p点的等势点，根据沿电场线电势降低可知，P点的电势比M点的电势高，故A正确；‎ B、根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度小，故由公式U=Ed可知，OM间的电势差小于NO间的电势差，故B正确；‎ C、O点电势高于Q点，根据Ep=φq可知，正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能，故C错误；‎ D、M点的电势比P点的电势低，负电荷从低电势移动到高电势电场力做正功，故D正确．‎ 本题选不正确的，故选C．‎ ‎【点评】电场线、电场强度、电势、电势差、电势能等物理量之间的关系以及大小比较，是电场中的重点和难点，在平时训练中要加强这方面的练习，以加深对概念的理解．‎ ‎　‎ ‎8．在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D 点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H 点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E 点关于c 电荷的对称点，不计空气阻力．下列说法中正确的是（　　）‎ A．D点的电场强度为零、电势为零 B．E、F 两点的电场强度等大反向、电势相等 C．E、G、H 三点的电场强度和电势均相同 D．若释放 c 电荷，c 电荷将一直做加速运动 ‎【考点】电场的叠加．‎ ‎【分析】D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120°，故D点的场强为0；‎ 电场强度是矢量，场强的合成满足平行四边形定则，故E、G、H三点的场强大小相同，但方向不同；在直线cF上场强方向向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动．‎ ‎【解答】解：A、D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120°，故D点的场强为0．因为电势是一个相对性的概念即零电势的选取是任意的，故D点电势可能为0，故A错误；‎ B、由于a、b在E点的场强大小相等方向相反，故E点的场强仅由电荷c决定，故场强方向向左，而电荷c在D、F位置的场强大小相同方向相反，但电荷a、b在F点的场强矢量和不为0，故E、F两点的电场强度大小不同，方向相反，故B错误；‎ C、E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点，故E的场强仅由电荷c决定，同理G点的场强仅由电荷b决定，H点的场强仅由电荷a决定，故三点的场强大小相同，但方向不同，故C错误；‎ D、若释放电荷c，则a、b在C点的合场强水平向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】场强是矢量，故场强的合成满足平行四边形定则．点电荷在真空中产生的电场的场强E=，零点式的选取是任意的．‎ ‎　‎ ‎9．如图，电子（不计重力，电荷量为e，质量为m）由静止经加速电场加速，然后从相互平行的AB两板的正中间射入，已知加速电场两极间电压为U1，AB两板之间电压为U2，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．电子穿过AB板时，其动能一定等于e（U1+）‎ B．为使电子能飞出AB板，则要求U1＞U2‎ C．若把电子换成另一种带负电的粒子（忽略重力），它将沿着电子的运动轨迹运动 D．在AB板间，沿电子运动轨迹的电势越来越低 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】A、根据动能定理全程列式判断电子穿过AB板时获得的动能；‎ BC、对直线加速过程根据动能定理列式，对类似平抛运动过程，根据分位移公式列式，联立得到侧移量y进行分析；‎ D、电场力做正功，电势能减小，根据φ=判断电势的高低．‎ ‎【解答】解：A、对直线加速和类平抛全程，根据动能定理，有：‎ e（U1+U）=Ek﹣0‎ 由于U 故Ek≤e（U1+）；故A错误；‎ B、对直线加速过程，根据动能定理，有：‎ ‎ ①‎ 对类似平抛运动过程，设板长为L，板间距为d，有：‎ L=vt ②‎ y=‎ 联立解得：‎ ‎③‎ 故B错误；‎ C、联立①②③得到：‎ y=‎ 与粒子的比荷无关，故若把电子换成另一种带负电的粒子（忽略重力），它将沿着电子的运动轨迹运动，故C正确；‎ D、在AB板间，电场力做正功，电势能减小，根据φ=，由于q＜0，故电势升高，故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎【点评】本题要明确粒子的受力情况和运动情况，结合动能定理和类似平抛运动的分位移公式推导出侧移量表达式进行分析是关键，基础题目．‎ ‎　‎ ‎10．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】分析电子一个周期内的运动情况：0～时间内，电子从静止开始向A板做匀加速直线运动，～时间内沿原方向做匀减速直线运动，～T时间内向B板做匀加速直线运动，～T时间内做匀减速直线运动．根据牛顿第二定律分析加速度．根据电子的运动情况分析判断．‎ ‎【解答】解：分析电子一个周期内的运动情况：0～时间内，电子从静止开始向A板做匀加速直线运动，～时间内沿原方向做匀减速直线运动，时刻速度为零．～T时间内时间内向B板做匀加速直线运动，～T时间内做匀减速直线运动．接着周而复始．‎ A、C、根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知，A图符合电子的运动情况．故A正确，C错误．‎ B、电子做匀变速直线运动时x﹣t图象应是抛物线，故B错误．‎ D、根据电子的运动情况：匀加速运动和匀减速运动交替产生，而匀变速运动的加速度不变，a﹣t图象应平行于横轴．故D正确．‎ 故选：AD ‎【点评】本题是带电粒子在周期性电场中运动的问题，关键是分析电子的运动情况．‎ ‎　‎ ‎11．一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（电量很小）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（　　）‎ A．U变小，E不变 B．E变大，ε变大 C．U变小，ε不变 D．U不变，ε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，电容器的电量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置，板间距离减小，电容增大．由推论公式E=分析板间场强E的变化情况．由公式U=判断板间电压的变化．‎ ‎【解答】解：由题意知：电容器的带电量Q不变，板间距离减小，根据电容的决定式知电容C增大．由公式U=知，板间电压U变小．‎ 由推论公式E=分析，可知板间电场强度E不变，则由U=Ed知，P与负极板间的电势差不变，则P点的电势不变，正电荷在P点的电势能ɛ不变．故AC正确，BD错误．‎ 故选：AC．‎ ‎【点评】本题是电容器的动态变化分析问题，难点是确定电场强度的变化，只要得出电场强度的变化，就可以得出P与负极板电势差的变化，得出P点的电势以及电荷在P点电势能的变化．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，真空中有两个点电荷，Q1=+4.0×10﹣8C和Q2=﹣1.0×10﹣8C，分别固定在x轴上的x=0和x=6cm的位置上．将一带负电的试探电荷q从x=20cm的位置沿x轴负方向移到x=10cm的位置，在此过程中，试探电荷的（　　）‎ A．电势能一直增大 B．电势能一直减小 C．电势能先减小后增大 D．电势能先增大后减小 ‎【考点】电场线；电势能．‎ ‎【分析】某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加，运用合成法进行分析场强为零的位置，从而确定各段电场线的方向，分析电场力做功情况，判断电势能的变化．‎ ‎【解答】解：空间某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加，是合场强．‎ 设Q2右侧场强为零的点到Q2的距离为L．‎ 根据点电荷的场强公式E=k，所以要使电场强度为零，那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等方向相反．‎ 所以k=k，解得L=0.06m=6cm．所以x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零，则从x=20cm到x=12cm，场强方向沿x轴正方向，从x=12cm到x=10cm，场强方向沿x轴负方向，将一带负电的试探电荷q从x=20cm的位置沿x轴负方向移到x=12cm的位置，电场力做正功，从x=12cm的位置沿x轴负方向移到x=10cm的位置，电场力做负功，所以该负电荷的电势能先减小后增大，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】空间中某一点的电场，是空间所有电荷产生的电场的叠加，场强是矢量，其合成遵守平行四边形定则．‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是（　　）‎ A．正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能 B．正电荷+q在c点电势能小于在a点电势能 C．在MN连线的中垂线上，O点电势最高 D．负电荷﹣q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大 ‎【考点】电势能；电场强度．‎ ‎【分析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等 ‎【解答】解：A、根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a点电势能一定等于在c点电势能．故AB错误；‎ C、沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故C正确 D、由对称性知O点的场强为零，电荷﹣q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大，后减小在增大在减小．故D错误 故选：C ‎【点评】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析 ‎　‎ ‎14．如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上．整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（　　）‎ A．三种粒子打到屏上时的速度一样大 B．三种粒子运动到屏上所用时间相同 C．三种粒子一定打到屏上的同一位置 D．偏转电场E2对三种粒子做功一样多 ‎【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】由动能定理定理可求得粒子进入偏转电场时的速度，再对运动的合成与分解可求得偏转电场中的位移；再由几何关系可明确粒子打在屏上的位置．根据电场力做功W=Eqy可明确做功大小关系．‎ ‎【解答】解：D、带电粒子在加速电场中加速，电场力做功W=E1qd； 由动能定理可知：E1qd=mv2；‎ 解得：v=；‎ 粒子在偏转电场中的时间t=；‎ 在偏转电场中的纵向速度v0=at=‎ 纵向位移x=at2=；即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多；故D正确；‎ ABC、因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；所以加速后的速度大小不同，三种粒子运动到屏上所用时间不相同；故AB错误，C正确；‎ 故选：CD．‎ ‎【点评】本题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功．‎ ‎　‎ ‎15．一带负电小球在从空中的a点运动到b点的过程中，受重力、空气阻力和电场力作用，重力对小球做功3.5J，小球克服空气阻力做功0.5J，电场力对小球做功1J，则下列说法正确的是（　　）‎ A．小球在a点的重力势能比在b点大3.5 J B．小球在a点的机械能比在b点小0.5 J C．小球在a点的电势能比在b点大1J D．小球在a点的动能比在b点大4 J ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】本题根据功能关系进行解答．抓住：重力对小球做功多少，小球的重力就减小多少．小球克服空气阻力做功和电场力做功多少，小球的机械能就增加多少．电场力对小球做功，小球的电势能就减小多少．总功是多少，小球的动能就增大多少．‎ ‎【解答】解：‎ A、由题，小球从a点运动到b点过程中，重力对小球做功3.5J，小球的重力就减小3.5J，所以小球在a点的重力势能比在b点大3.5J．故A正确．‎ B、小球从a点运动到b点过程中，克服空气阻力做功0.5J，电场力对小球做功1J，两个力的总功为0.5J，小球的机械能就增加0.5J，所以小球在a点的机械能比在b点小0.5J．故B正确．‎ C、电场力对小球做功1J，小球的电势能就减小1J，则小球在a点的电势能比在b点大1J．故C正确．‎ D、重力对小球做功3.5J，小球克服空气阻力做功0.5J，电场力对小球做功1J，三个力的总功为4J，根据动能定理得到，小球的动能就增大4J，则小球在b点的动能比在a点多4J．故D错误．‎ 故选：ABC ‎【点评】功是能量转化的量度，有多种表现形式：重力做功是重力势能变化的量度；电场力做功是电势能变化的量度；合力做功是动能变化的量度；重力外的各个力做的总功是机械能变化的量度．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于﹣6eV，它的动能等于（　　）‎ A．16eV B．14eV C．6eV D．4eV ‎【考点】电势能；动能定理的应用．‎ ‎【分析】解决本题需掌握：小球只受电场力时，小球的动能和电势能之和保持不变；正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况．‎ ‎【解答】解：小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2eV﹣20eV=﹣18eV ①‎ 由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc ②‎ 从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc﹣Ekb ③‎ 联立①②③可得Ekc=8eV．‎ 由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点：E=Ep+Ek=8eV 即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于﹣6eV时动能为14eV，故ACD错误，B正确．‎ 故选B．‎ ‎【点评】学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系，如只有重力做功，动能和重力势能之和保持不变；那么只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变 ‎　‎ ‎17．如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知（　　）‎ A．Q点的电势比P点高 B．油滴在Q点的动能比它在P点的大 C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】根据曲线运动的性质以及运动轨迹可明确粒子受力情况，再根据电场力的性质即可判断电场线的方向，从而明确电势高低；根据电场力做功情况可明确动能的变化以及电势能的变化；根据力的性质可明确加速度的关系．‎ ‎【解答】解：A、根据粒子的弯折方向可知，粒子受合力一定指向上方；同时因轨迹关于P点对称，则可说明电场力应竖直向上；粒子带负电，故说明电场方向竖直向下；则可判断Q点的电势比P点高；故A正确；‎ B、粒子由P到Q过程，合外力做正功，故油滴在Q点的动能比它在P点的大；故B正确；‎ C、因电场力做正功，故电势能减小，Q点的电势能比它在P点的小；故C错误；‎ D、因受力为恒力；故PQ两点加速度大小相同；故D错误；‎ 故选：AB．‎ ‎【点评】本题考查带电粒子在匀强电场中的运动，要注意本题中油滴受到重力和电场力作用，这里应先考虑合力，再去分析电场力的性质；同时注意掌握物体做曲线运动的条件应用．‎ ‎　‎ ‎18．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（　　）‎ A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vb B．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞va C．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞va D．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能．‎ ‎【分析】根据带电粒子的运动轨迹弯曲方向，即可判断库仑力是引力还是斥力；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，电场力做正功，速度增大，电场力做负功，速度减小，根据这些知识进行分析即可．‎ ‎【解答】解：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，场强越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以ab＞ac＞aa，‎ 根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，离电荷最近的位置，电场力对粒子做的负功越多，粒子的速度越小，所以va＞vc＞vb，所以D正确，ABC错误；‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题中，点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题．属于基础题目．‎ ‎　‎ 二.计算题（本大题共5小题，共56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．）‎ ‎19．把带电荷量2×10﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×10﹣6J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10﹣6J，取无限远处电势为零．求：‎ ‎（1）A点的电势；‎ ‎（2）A、B两点的电势差；‎ ‎（3）若把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．‎ ‎【考点】电势；电势差；电势能．‎ ‎【分析】根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA﹣EpB求出电荷在电场中各个点的电势能，再根据电势的定义式φ=得到各个点的电势；最后根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB求解电场力做的功．‎ ‎【解答】解：（1）无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA﹣EpB，有 WOA=EpO﹣EpA 无穷远处电势能为零，即EpO=0‎ 故 EpA=﹣WOA=8×10﹣6J 根据电势的定义式φ=，有 φA==‎ 即A点的电势为400V．‎ ‎（2）把该电荷从无限远处的O点移到电场中B点，需克服电场力做功2×10﹣6J，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA﹣EpB，有 WOB=EpO﹣EpB 无穷远处电势能为零，即EpO=0‎ 故 EpB=﹣WOB=2×10﹣6J 根据电势的定义式φ=，有 φB==‎ 故A、B间的电势差为 UAB=φA﹣φB=400V﹣100V=300V 即A、B点的电势差为300V．‎ ‎（3）根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB，有 WAB=qUAB=﹣2×10﹣5C×300V=﹣6×10﹣3J 即把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做﹣6×10﹣3J的功．‎ ‎【点评】本题关键是根据功能关系得到电场力做功与电势能变化的关系，然后列式求解出电场中各个点的电势能，最后根据电势的定义式求解各个点的电势，最后根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB求解电场力做的功．‎ ‎　‎ ‎20．如图所示，在点电荷+Q电场中的一条电场线上取a、b两点，oa=ob，当在a处放一电量为q=1.5×10﹣8c带正电的检验电荷时，受到的电场力为F=3×10﹣6N．设无穷远处的电势为零，φa=10V，φb=2V．电子的电量为﹣1.6×10﹣19C．‎ ‎（1）求b处的电场强度的大小、方向．‎ ‎（2）将电量q由a点移到b点，电场力做功是多少？若将电量q从a点移到无穷远处，则电场力做功又为多少？‎ ‎（3）若在b处放一个电子，它受到的电场力多大？方向怎样？‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场线．‎ ‎【分析】（1）根据电场强度的定义式，求出a点的电场强度的大小，再由点电荷的场强公式E=k，运用比例法求b处的电场强度．‎ ‎（2）根据W=qU求电场力做功．‎ ‎（3）根据F=qE即可求解电子受到的电场力大小，再确定方向．‎ ‎【解答】解：（1）a处的电场强度大小 Ea==N/C=200N/C 根据点电荷的场强公式E=k，以及oa=ob得：‎ b处的电场强度大小 Eb=Ea=×200N/C=8N/C 其方向为水平向右．‎ ‎（2）将电量q由a点移到b点，电场力做功 Wab=q（φa﹣φb）=1.5×10﹣8×（10﹣2）J=1.2×10﹣7J 将电量q从a点移到无穷远处，则电场力做功 Wa∞=qφa=1.5×10﹣8×10J=1.5×10﹣7J ‎（3）电子在b处受到的电场力大小 F=eEb=1.6×10﹣19×8N=1.28×10﹣18J，其方向水平向左 答：‎ ‎（1）b处的电场强度的大小是8N/C、方向水平向右．‎ ‎（2）将电量q由a点移到b点，电场力做功是1.2×10﹣7J．若将电量q从a点移到无穷远处，则电场力做功又为1.5×10﹣7J．‎ ‎（3）若在b处放一个电子，它受到的电场力是1.28×10﹣18J，其方向水平向左．‎ ‎【点评】解决本题的关键要掌握电场强度两大公式和电场力做功公式．要注意电场力做功与电势差有关，电势差等于电势之差，运用时注意各个量的正负号．‎ ‎　‎ ‎21．如图所示，在方向水平向右的匀强电场中（图中未画出），有一固定光滑绝缘的半球形碗，碗的半径为R．有一个质量为m、电荷量为+q的小球，静止在距碗底高度为的碗内右侧表面上．‎ ‎（1）求匀强电场的电场强度的大小；‎ ‎（2）若将匀强电场方向变为竖直向下，求小球运动到碗底时对碗的压力大小．‎ ‎【考点】电场强度；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】（1）根据共点力平衡，结合几何关系求出匀强电场的电场强度大小．‎ ‎（2）根据动能定理求出小球到达碗底的速度，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出压力的大小．‎ ‎【解答】解：（1）设匀强电场的电场强度为E，由几何 关系和平衡条件有：‎ qE=mgtan60°，‎ 解得：E=．‎ ‎（2）当匀强电场方向变为竖直向下后，由动能定理得：‎ ‎，‎ 设小球运动到碗底时，碗对小球的支持力FN，则有：‎ ‎，‎ 解得：．‎ 根据牛顿第三定律得，小球对碗底的压力为．‎ 答：（1）匀强电场的电场强度的大小为．‎ ‎（2）小球运动到碗底时对碗的压力大小为．‎ ‎【点评】本题考查了共点力平衡、牛顿第二定律和动能定理的综合运用，知道最低点向心力的来源，通过牛顿第二定律进行求解．‎ ‎　‎ ‎22．一匀强电场，场强方向是水平的（如图）．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律；物体做曲线运动的条件；电势能．‎ ‎【分析】因物体受重力及电场力的作用而做直线运动，故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上；则由力的合成可求得电场力，由牛顿第二定律可求得加速度；由位移公式求得位移，即可由功的公式求得电场力的功．‎ ‎【解答】解：‎ 设电场强度为E，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图：‎ mg=qEtanθ ‎ 由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为：‎ 设从O到最高点的路程为s，‎ 由速度和位移的关系得：v02=2as 物体运动的水平距离为：l=scosθ ‎ 两点的电势能之差：△W=qEl ‎ 由以上各式得：‎ O点的电势能与在O点的电势能之差为．‎ ‎【点评】本题有两点需要注意，一是由运动情景应能找出受力关系；二是明确功是力与力的方向上发生的位移的乘积．‎ ‎　‎ ‎23．如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R=40cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电的小滑块质量m=10g，电荷量q=10﹣4C与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧1.5m的M点处，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应从M点以多大的初速度v0向左运动？‎ ‎（2）这样运动的滑块通过P点时受到轨道的压力是多大？‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．‎ ‎【分析】（1）小球恰能通过最高点，在最高点重力和电场力的合力提供向心力，根据向心力公式求得最高点速度，再对从M到N过程运用动能定理列式求初速度；‎ ‎（2）先对从M到P过程运用动能定理求得P点速度，在P点支持力提供向心力，根据向心力公式列式求解．‎ ‎【解答】解：（1）设滑块到达Q点时速度为v，‎ 则由牛顿第二定律得：mg+qE=m，‎ 滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：‎ ‎﹣mg2R﹣qE2R﹣μ（mg+qE）x=mv2﹣mv 联立方程组，解得：v0=7m/s；‎ ‎（2）设滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，‎ 由动能定理得：﹣（mg+qE）R﹣μ（qE+mg）x=mv′2﹣mv 又在P点时，由牛顿第二定律得：FN=m，‎ 代入数据解得：FN=0.6N，方向水平向右；‎ 答：（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应从M点以7m/s的初速度v0向左运动；‎ ‎（2）这样运动的滑块通过P点时受到轨道的压力是0.6N，方向水平向右．‎ ‎【点评】此题中滑块恰好通过最高点时轨道对滑块没有弹力，由牛顿定律求出临界速度，再根据动能定理和牛顿运定律结合求解小球对轨道的弹力．‎ ‎　‎ ‎ ‎