物理卷·2018届黑龙江省大庆市杜蒙县高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届黑龙江省大庆市杜蒙县高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年黑龙江省大庆市杜蒙县高二（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一、单项选择题：本题共10小题，在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的.（每个小题3分共30分）‎ ‎1．关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（　　）‎ A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C．不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D．以上说法均不正确 ‎2．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间的作用力的大小等于（　　）‎ A．2F B．4F C． F D． F ‎3．由电场强度的定义式E= 可知，在电场中的同一点（　　）‎ A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比 B．无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变 C．同一电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强 D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零 ‎4．如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是（　　）‎ A．EA与EB一定不等，φA与φB一定不等 B．EA与EB可能相等，φA与φB可能相等 C．EA与EB一定不等，φA与φB可能相等 D．EA与EB可能相等，φA与φB一定不等 ‎5．带正电荷的小球只受到电场力作用，把它从静止释放后，它在任意一段时间内（　　）‎ A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 ‎6．如图所示，实线表示匀强电场的电场线．一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点．若a点电势为φa，b点电势为φb，则（　　）‎ A．场强方向一定向左，且电势φa＞φb B．场强方向一定向左，且电势φa＜φb C．场强方向一定向右，且电势φa＜φb D．场强方向一定向右，且电势φa＞φb ‎7．如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（　　）‎ A．只有M端验电箔张开，且M端带正电 B．只有N端验电箔张开，且N端带正电 C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电 D．两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电 ‎8．电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．该电荷是正电荷，且电势能减少 B．该电荷是负电荷，且电势能增加 C．该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷 D．该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷 ‎9．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A．B两极板带的电量而将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，那么静电计指针的偏转角度（　　）‎ A．一定减小 B．一定增大 C．一定不变 D．可能不变 ‎10．带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有（　　）‎ A．增加带电粒子的电荷量 B．增加带电粒子的质量 C．增高加速电压 D．增高偏转电压 ‎　‎ 二、本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0‎ ‎11．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（　　）‎ A．没有任何两点电场强度相同 B．可以找到很多电场强度相同的点 C．没有任何两点电势相等 D．可以找到很多电势相等的点 ‎12．如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（　　）‎ A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 ‎13．如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa＞φb＞φc．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示．由图可知（　　）‎ A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能增加 ‎14．如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出．已知板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t（不计粒子的重力），则（　　）‎ A．在前时间内，电场力对粒子做的功为 B．在后时间内，电场力对粒子做的功为 C．粒子的出射速度偏转角满足tan θ=‎ D．粒子前和后的过程中，电场力冲量之比为：1‎ ‎　‎ 三、本题共5小题，共11小空，每小空2分，共22分．把答案填在题中的横线上．‎ ‎15．正电荷（重力不计，仅受电场力）顺着电场线方向移动，电场力做　　（填“正”或“负”）功，电势能　　（填“增大”或“减小”），电荷的动能　　（填“增大”或减小）‎ ‎16．一个平行板电容器，电容为200pF，充电后两板间电压为100V，则电容器的带电量是　　C，保持电容器与电源相连，将两板间距离减半，则电容器的带电　　．‎ ‎17．用丝线吊一质量为m，带电量为﹣q的小球，置于水平方向的电场中，如图所示，静止时悬线与竖直方向夹角是30°，则该电场的场强E=　　，方向为　　．‎ ‎18．如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4cm，b、c相距10cm．将一个带电荷量为2×10﹣8C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10﹣6 J．将此电荷从b点移到c点时电场力做功为　　 J，a、c间电势差为　　V．‎ ‎19．A、B是某电场中的一条电场线上两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的v﹣t图象如图所示．比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小：φA　　φB，EA　　EB．‎ ‎　‎ 四、本题共3小题，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．‎ ‎20．如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm，已知Uac=60V，求：‎ ‎（1）电场强度为多大？‎ ‎（2）设B点的电势为零，求A、C、D、P点的电势．‎ ‎（3）求将q=﹣1.0×10﹣10C的点电荷由A移到D电场力做的功．‎ ‎（4）将q=2×10﹣10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp．‎ ‎21．在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中，用一根长为L的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m的电量为q带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中．求：‎ ‎（1）电场力对小球作多少功？小球的电势能如何变化？‎ ‎（2）A、B两位置的电势差多少？‎ ‎（3）小球到达B点时的速度多大？‎ ‎（4）在最低点时绝缘杆对小球的作用力？‎ ‎22．如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1‎ 加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点．已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e．求：‎ ‎（1）电子穿过A板时的速度大小；‎ ‎（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；‎ ‎（3）P点到O点的距离．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年黑龙江省大庆市杜蒙县高二（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题：本题共10小题，在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的.（每个小题3分共30分）‎ ‎1．关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（　　）‎ A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C．不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D．以上说法均不正确 ‎【考点】元电荷、点电荷．‎ ‎【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷．感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分．‎ ‎【解答】解：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷．‎ 感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，所以ABD错误，C正确．‎ ‎ 故选C ‎　‎ ‎2．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间的作用力的大小等于（　　）‎ A．2F B．4F C． F D． F ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】电量不变，只是将距离增大到原来的2倍，根据点电荷库仑力的公式F=k可以求得改变之后的库仑力的大小．‎ ‎【解答】解：由点电荷库仑力的公式F=k可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的．故ABC错误、D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎3．由电场强度的定义式E= 可知，在电场中的同一点（　　）‎ A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比 B．无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变 C．同一电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强 D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零 ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定．同一电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度不一定大．电场对不带电的小球没有电场力作用，一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零．‎ ‎【解答】解：‎ A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定．故A错误．‎ B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变．故B正确．‎ C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小．故C错误．‎ D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零．故D错误．‎ 故选B ‎　‎ ‎4．如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是（　　）‎ A．EA与EB一定不等，φA与φB一定不等 B．EA与EB可能相等，φA与φB可能相等 C．EA与EB一定不等，φA与φB可能相等 D．EA与EB可能相等，φA与φB一定不等 ‎【考点】电势；电场强度；电场线．‎ ‎【分析】电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．‎ ‎【解答】解：电场线越密的地方电场强度越大，由于只有一条电场线，无法看出电场线的疏密，故EA与EB可能相等、可能不相等；‎ 沿着电场线电势一定降低，故φA一定大于φB；‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎5．带正电荷的小球只受到电场力作用，把它从静止释放后，它在任意一段时间内（　　）‎ A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势；电势能．‎ ‎【分析】带电小球仅受电场力作用，从静止释放，是否沿电场线运动，关键看电场线是直线还是曲线．‎ ‎【解答】解：物体的运动情况取决于合力和初始条件．小球只受到电场力的作用，从静止开始释放，仅受电场力作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，若为直线，将沿电场线从高电势向低电势处运动，若电场线是曲线，不会沿电场线运动，但是仍然从高电势向低电势处运动．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，实线表示匀强电场的电场线．一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点．若a点电势为φa，b点电势为φb，则（　　）‎ A．场强方向一定向左，且电势φa＞φb B．场强方向一定向左，且电势φa＜φb C．场强方向一定向右，且电势φa＜φb D．场强方向一定向右，且电势φa＞φb ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】粒子在电场力作用下做曲线运动，根据轨迹的弯曲方向，可判断出合力（电场力）的方向，再根据电场力方向和电荷性质判断场强方向．‎ 根据沿着电场线的方向电势降低的．可作出a、b点的等势点（要同在一根电场线），接着沿着电场线去判定电势高低．‎ ‎【解答】解：由曲线运动条件可知合力指向曲线的内侧，而电场强度方向应该是电场线上每一点的切线方向，所以该带电粒子所受的电场力一定向右．由于该粒子是负电荷，所以场强方向一定向左．‎ 根据沿着电场线的方向电势降低的．作出a、b点的等势点（要同在一根电场线），根据沿着电场线电势降低可判定a点的电势小于b点，即φa＜φb．故B正确．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（　　）‎ A．只有M端验电箔张开，且M端带正电 B．只有N端验电箔张开，且N端带正电 C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电 D．两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电 ‎【考点】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：金属导体处在负电荷的电场中，由于静电感应现象，弹头导体的右端要感应出正电荷，在导体的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，所以C正确．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎8．电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．该电荷是正电荷，且电势能减少 B．该电荷是负电荷，且电势能增加 C．该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷 D．该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷 ‎【考点】电势能．‎ ‎【分析】电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小，根据动能定律知动能增大．‎ ‎【解答】解：A、B：电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小；但是不能判断出该电荷是正电荷还是负电荷．故A错误，B错误；‎ C：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小；故C错误；‎ D：电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小；但是不能判断出该电荷是正电荷还是负电荷．故D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎9．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A．B两极板带的电量而将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，那么静电计指针的偏转角度（　　）‎ A．一定减小 B．一定增大 C．一定不变 D．可能不变 ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】静电计测量电容器板间电势差的大小，电势差越大，其指针偏转角度越大．将两极板平行移开，根据电容的决定式和定义式结合分析板间电势差的变化，判断静电计指针偏转角度的变化．‎ ‎【解答】解：不改变A．B两极板带的电量而将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，根据电容的决定式分析得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，则由电容的定义式C=分析得知，板间电势差U增大，则静电计指针的偏转角度一定增大．‎ 故选：B ‎　‎ ‎10．带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有（　　）‎ A．增加带电粒子的电荷量 B．增加带电粒子的质量 C．增高加速电压 D．增高偏转电压 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】先由动能定理求出粒子进入偏转电场时的速度，利用类平抛规律求出粒子离开偏转电场时的速度偏角的正切值，然后讨论即可．‎ ‎【解答】解：设带电粒子进入偏转电场时的速度为v0，加速电压为U1，偏转电压为U2．‎ 带电粒子在加速过程，应有：qU1=mv02①‎ 进入偏转电场后，设粒子在偏转电场运动时间为t，加速度为a，偏转角为θ，由类平抛规律：‎ L=v0t ②‎ ‎ ③‎ tanφ= ④‎ 得：tanφ=‎ 可见，偏转角与带电粒子的电量和质量无关；要使偏转角增大，可减小加速电压U1或增大偏转电压U2．故ABC错误，D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ 二、本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0‎ ‎11．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（　　）‎ A．没有任何两点电场强度相同 B．可以找到很多电场强度相同的点 C．没有任何两点电势相等 D．可以找到很多电势相等的点 ‎【考点】电场强度；电势．‎ ‎【分析】点电荷产生的电场线是辐射状或汇聚状的，根据电场线的特点判断电场强度的关系．通过点电荷的等势面判断各点电势的关系．‎ ‎【解答】解：A、点电荷的电场中，沿一条电场线，各点的电场方向相同，但大小不同，不同的点，方向又不同，所以没有任何两点的电场强度相同．故A正确，B错误．‎ ‎ C、点电荷的等势面是一簇簇球面，球面上各点的电势相等．故C错误，D正确．‎ 故选AD．‎ ‎　‎ ‎12．如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（　　）‎ A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 ‎【考点】电场线；物体做曲线运动的条件．‎ ‎【分析】不考虑电子的重力，电子在电场中一定会受到电场力的作用，根据电场力的方向和速度的方向之间的关系可以判断电子的运动的情况．‎ ‎【解答】解：A、由于电子在电场中一定会受到电场力的作用，一定有加速度，所以电子不会做匀速直线运动，所以A不可能；‎ B、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向相同时，电子就会做匀加速直线运动，所以B可能；‎ C、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向垂直时，电子将做类平抛运动，是匀变速曲线运动，所以C可能；‎ D、当电子受到的电场力的方向始终和速度的方向垂直时，电子就会做匀速圆周运动，比如电子绕着原子核的转动，所以D可能．‎ 故选BCD．‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa＞φb＞φc．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示．由图可知（　　）‎ A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能增加 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】根据轨迹的弯曲判断出电荷的受力，通过电场力做功判断电势能的变化，以及根据动能定理，通过电场力做功判断动能的变化．‎ ‎【解答】解：A、粒子从K到L的过程中，电场力方向与运动方向相反，电场力做负功．故A正确．‎ B、粒子从L到M的过程中，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，φa＞φb，电势能减小，知电场力做正功．故B错误．‎ C、粒子从K到L的过程中，电场力做负功，电势能增加．故C正确．‎ D、粒子从L到M的过程中，电场力做正功，根据动能定理，动能增加．故D正确．‎ 故选：ACD．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出．已知板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t（不计粒子的重力），则（　　）‎ A．在前时间内，电场力对粒子做的功为 B．在后时间内，电场力对粒子做的功为 C．粒子的出射速度偏转角满足tan θ=‎ D．粒子前和后的过程中，电场力冲量之比为：1‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】带正电的粒子进入水平放置的平行金属板内，做类平抛运动，竖直方向做初速度为0的匀加速运动，由推论可求出在前时间内和在后时间内竖直位移之比，由动能定理求出电场力做功．将出射的速度进行分解，求出出射速度偏转角正切．由冲量的定义I=Ft求电场力冲量之比．‎ ‎【解答】解：AB、设粒子在前时间内和在后时间内竖直位移分别为y1、y2，则y1：y2=1：3，得y1=，y2=，则在前时间内，电场力对粒子做的功为W1=q•=，在后时间内，电场力对粒子做的功为W2=q=．故A错误，B正确．‎ C、粒子的出射速度偏转角正切为tanθ=====．故C正确．‎ D、根据推论可知，粒子前和后的过程中，运动时间之比为，电场力是恒力，由冲量公式I=Ft，则得电场力冲量之比为=．故D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ 三、本题共5小题，共11小空，每小空2分，共22分．把答案填在题中的横线上．‎ ‎15．正电荷（重力不计，仅受电场力）顺着电场线方向移动，电场力做　正　（填“正”或“负”）功，电势能　减小　（填“增大”或“减小”），电荷的动能　增大　（填“增大”或减小）‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；库仑定律；电场强度．‎ ‎【分析】根据电场力方向与位移方向的关系分析电场力做功的正负．若电场力做正功，电势能就减小，动能增加；相反，若电场力做负功，电势能就增大，动能就减小．‎ ‎【解答】解：正电荷仅受电场力，顺着电场线方向移动时，电场力方向沿电场线方向，与位移方向相同，则电场力做正功，电势能减小，根据动能定理得知，电荷的动能增大．‎ 故答案为：正，减小，增大 ‎　‎ ‎16．一个平行板电容器，电容为200pF，充电后两板间电压为100V，则电容器的带电量是　2×10﹣8　C，保持电容器与电源相连，将两板间距离减半，则电容器的带电　4×10﹣8C　．‎ ‎【考点】电容器的动态分析；电场强度．‎ ‎【分析】1、根据电容器的电容的定义式C=，直接代入数据计算．‎ ‎2、保持电容器与电源相连，则电容器两极板电压保持100V不变；将两板间距离减半，根据电容的决定式C=，知C变为原来的2倍，即C′=2C=400μF．在根据电容的定义式，代入数据计算即可．‎ ‎【解答】解：根据电容的定义式C=得：‎ Q=CU=200×10﹣12×100C=2×10﹣8C．‎ 将两板间距离减半，即d减小，根据电容的决定式C=，知C变为原来的2倍，即：C′=2C=400μF．‎ 保持电容器与电源相连，则电容器两极板电压保持100V不变，‎ 所以有：Q=C′U=400×10﹣12×100C=4×10﹣8C 故答案为：2×10﹣8，4×10﹣8C．‎ ‎　‎ ‎17．用丝线吊一质量为m，带电量为﹣q的小球，置于水平方向的电场中，如图所示，静止时悬线与竖直方向夹角是30°，则该电场的场强E=　，　，方向为　方向为水平向右　．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】以小球为研究对象，分析小球的受力情况，作出力图，根据平衡条件和电场力公式F=qE求解场强大小和方向．‎ ‎【解答】解：小球在电场中受重力、电场力、拉力三个力，合力为零，则知电场力的方向水平向左，而小球带负电，电场强度的方向与负电荷所受电场力方向相反，所以匀强电场场强方向水平向右．‎ ‎ F=mgtan30°‎ ‎ E===，‎ 故答案为：，方向为水平向右 ‎　‎ ‎18．如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4cm，b、c相距10cm．将一个带电荷量为2×10﹣8C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10﹣6 J．将此电荷从b点移到c点时电场力做功为　5×10﹣6　 J，a、c间电势差为　450　V．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势差；电势能．‎ ‎【分析】电荷从a点移到b点时电场力做功Wab=qELab，从b点移到c点时电场力做功Wbc=qELbccos60°，用比例法求出电荷从b点移到c点时电场力做功．根据公式Uac=求出a、c间电势差．‎ ‎【解答】解：由题，电荷从a点移到b点时，电场力做功Wab=qELab ①‎ ‎ 电荷从b点移到c点时电场力做功Wbc=qELbccos60°②‎ 由②：①得Wbc=5×10﹣6J a、c间电势差Uac===450V 故本题答案是：5×10﹣6；450‎ ‎　‎ ‎19．A、B是某电场中的一条电场线上两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的v﹣t图象如图所示．比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小：φA　＜　φB，EA　＞　EB．‎ ‎【考点】电势；电场强度．‎ ‎【分析】从v﹣t图象可以知道电荷做加速度不断减小的减速运动，根据牛顿第二定律确定电场力的方向，然后确定场强方向并比较电场强度的大小，最后根据沿着电场线电势降低来确定电势的大小．‎ ‎【解答】解：从v﹣t图象可以知道正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点做加速度不断减小的减速运动，故电荷在A点受到的电场力大于电荷在B点的电场力，故A点的场强大于B点的场强；‎ 由于电荷做减速运动，故电场力与速度方向相反，即电场力由B指向A，故电场线由B指向A，故B点电势较高；‎ 故答案为：＜，＞．‎ ‎　‎ 四、本题共3小题，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．‎ ‎20．如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm，已知Uac=60V，求：‎ ‎（1）电场强度为多大？‎ ‎（2）设B点的电势为零，求A、C、D、P点的电势．‎ ‎（3）求将q=﹣1.0×10﹣10C的点电荷由A移到D电场力做的功．‎ ‎（4）将q=2×10﹣10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势；电势能．‎ ‎【分析】（1）电场线和等势面垂直，求出AC间的距离，根据E=求出匀强电场的电场强度．‎ ‎（2）求出B点与各点间的电势差，从而根据B点的电势求出A、C、D、P点的电势．‎ ‎（3）求出AD间的电势差，根据WAD=qUAD求出电场力做功．‎ ‎（4）抓住电场力做功与路径无关，找出两点间的电势差，即可求出电场力做功．‎ ‎【解答】解：（1）AC间的距离为4cm．‎ 则E=．‎ 故匀强电场的场强为1500V/m．‎ ‎（2）根据A点的电势大于C点的电势，知电场强度的方向水平向右．‎ UAB=1500×0.02V=30V，因为φB=0，则φA=30V．‎ UBC=30V，则φC=﹣30V．UBD=60V，则φD=﹣60V．‎ P点与B点等电势，所以φp=0V．‎ 故A、C、D、P点的电势分别为：30V、﹣30V、﹣60V、0V．‎ ‎（3）UAD=φA﹣φD=90V 则WAD=qUAD=﹣1×10﹣10×90J=﹣9×10﹣9J．‎ 故点电荷由A移到D电场力所做的功为﹣9×10﹣9J．‎ ‎（4）B、P两点等电势，则B、P间的电势差为0，根据W=qU知，电场力做功为0．‎ 故电场力所做的功WBCDP=0．‎ 答：（1）电场强度为1500V/m ‎（2）设B点的电势为零，A、C、D、P点的电势分别为30V，﹣30V，﹣60V，0．‎ ‎（3）将q=﹣1.0×10﹣10C的点电荷由A移到D电场力做的功为﹣9×10﹣9J．‎ ‎（4）将q=2×10﹣10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp为0‎ ‎　‎ ‎21．在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中，用一根长为L的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m的电量为q带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中．求：‎ ‎（1）电场力对小球作多少功？小球的电势能如何变化？‎ ‎（2）A、B两位置的电势差多少？‎ ‎（3）小球到达B点时的速度多大？‎ ‎（4）在最低点时绝缘杆对小球的作用力？‎ ‎【考点】电势能；电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】（1）根据恒力做功的公式求电场力做的功，若电场力做正功电势能减少；‎ ‎（2）根据U=Ed求AB两点的电势差；‎ ‎（3）根据动能定理求出小球到达B点的速度；‎ ‎（4）在最低点，根据径向的合力提供向心力求出杆对小球的作用力．‎ ‎【解答】解：（1）电场力最小球做的功：W=qEL 电场力做正功，电势能减少；‎ ‎（2）AB两点的电势差：U=EL ‎（3）根据动能定理得：mgL+qEL=mvB2﹣0‎ 解得：vB=．‎ ‎（4）根据牛顿第二定律得：F﹣mg=m 解得：F=3mg+2qE．‎ 答：（1）电场力最小球作的功qEL，电势能减少；（2）AB两点的电势差为EL；（3）小球到达B点的速度为vB=．（4）在最低点时绝缘杆对小球的作用力为3mg+2qE．‎ ‎　‎ ‎22．如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点．已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e．求：‎ ‎（1）电子穿过A板时的速度大小；‎ ‎（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；‎ ‎（3）P点到O点的距离．‎ ‎【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）电子在加速电场U1中运动时，电场力对电子做正功，根据动能定理求解电子穿过A板时的速度大小．‎ ‎（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动．根据板长和初速度求出时间．根据牛顿第二定律求解加速度，由位移公式求解电子从偏转电场射出时的侧移量．‎ ‎（3）电子离开偏转电场后沿穿出电场时的速度做匀速直线运动，水平方向：位移为L2，分速度等于v0，求出匀速运动的时间．竖直方向：分速度等于vy，由y=vyt求出离开电场后偏转的距离，再加上电场中偏转的距离得解．‎ ‎【解答】解：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得：‎ ‎ eU1=，解得：‎ ‎ （2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动．设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1．‎ ‎ 根据牛顿第二定律和运动学公式得：‎ ‎ a=，又E=，得a=‎ ‎ 水平方向：t1=，‎ ‎ 竖直方向：y1=，‎ 解得：y1=‎ ‎ （3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy．‎ ‎ 根据运动学公式得：vy=at1=‎ 电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示 ‎ t2=，y2=vyt2‎ 解得：y2=‎ P到O点的距离为 y=y1+y2=‎ 答：（1）电子穿过A板时的速度大小为；‎ ‎ （2）电子从偏转电场射出时的侧移量y1=；‎ ‎ （3）P点到O点的距离y2=．‎ ‎　‎ ‎2016年12月10日