物理卷·2018届重庆第二外国语学校高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届重庆第二外国语学校高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年重庆第二外国语学校高二（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一.选择题（每小题4分．共48分．每小题所给的四个选项中，1-8题只有一个选项，9-12题不定选项）‎ ‎1．两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和﹣Q的电量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F．若把它们接触后分开，仍置于相距r的两点，则它们的库仑力的大小将变为（　　）‎ A． B．F C．3F D．9F ‎2．如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A、B分开，再将C移走．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是（　　）‎ A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电 C．A、B均不带电 D．A带负电，B带负电 ‎3．如图所示，所画的曲线为某静电场的三条电场线，其中有A、B两点，下列说法中正确的是（　　）‎ A．该电场是负电荷的电场 B．点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大 C．由E=可知，在A点放入的点电荷量越大，A点场强越小 D．A、B两点可能在同一条电场线上 ‎4．如图所示，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，实线为一带负电的质点仅在静电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．P点的电势高于Q点的电势 B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 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点时小 ‎5．如图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则以下说法正确的是（　　）‎ A．b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量 B．由于AB的长度等于BC的长度，故UAB=UBC C．a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度不变 D．a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹 ‎6．如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC，∠ABC=60°，=20cm，把一个电量q=1×10﹣5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为﹣×10﹣3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（　　）‎ A．866V/m，垂直AC向上 B．866V/m，垂直AC向下 C．1000V/m，垂直AB斜向上 D．1000V/m，垂直AB斜向下 ‎7．如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（　　）‎ A．发出声音，引起路人注意 B．减缓车速，保证行车安全 C．把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 D．与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 ‎8．平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，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减小 D．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变 ‎9．如图，把塑料匙在干燥的布上摩擦几下，然后去舀爆米花，爆米花就会到处乱蹦．发生这种情况的原因是（　　）‎ A．爆米花与带电的勺子接触，带同种电荷 B．爆米花与带电的勺子接触，带异种电荷 C．爆米花受到塑料匙的作用力而到处乱跳 D．爆米花是因为静电感应的带电，到外乱跳 ‎10．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图所示．一个电量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v﹣t图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是（　　）‎ A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=2V/m B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大 C．由C点到A点的过程中，电势逐渐降低 D．AB两点的电势差UAB=﹣5V ‎11．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．a、c两点电场强度相等 B．正电荷+q在c点电势能等于在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 ‎12．如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子（速度可视为零），经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（　　）‎ A．仅将偏转电场极性对调一下位置 B．增大偏转电极板间的电压，减小两板间的距离 C．增大偏转电极板间的距离，减小偏转电极的电压 D．减小偏转电极板间的距离，增大偏转电极板的长度 ‎　‎ 二.实验题（共两题，15分．其中13题6分，14题9分）‎ ‎13．在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学安装好实验装置并进行如下操作：‎ ‎（1）给平行板电容器充电，保持两板距离和板上的电荷量不变，使B板平行上移，如图甲所示，则静电计指针偏角　　（填“不变”，“变大”或“变小”）‎ ‎（2）给平行板电容器充电，保持两板正对面积和板上的电荷量不变，使B平行板右移，如图乙所示，观察到静电计指针偏角减小，则平行板电容器的电容　　（填“不变”，“变大”或“变小”）‎ ‎14．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．‎ ‎（1）如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的　　‎ A．极板X应带正电 B．极板X′应带正电 C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电 ‎（2）如果只在偏转电极XX′上加如图①所示的电压，试在图③中画出所观察到的波形图；‎ ‎（3）如果只在偏转电极YY′上加如图②所示的电压，试在图④中画出所观察到的波形图；‎ ‎（4）如果在偏转电极XX′上加如图①所示的电压同时在偏转电极YY′上加如图②所示的电压，试在图⑤中画出所观察到的波形图 ‎　‎ 三.计算题（共4小题，47分．要求有必要的文字说明和演算过程，只有结果不得分）‎ ‎15．如图所示，把质量为克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10﹣8C的正电小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为30°，（取g=10m/s2，k=9.0×109N∙m2/kg2）‎ 求：（1）小球A带正电还是负电？‎ ‎（2）此时小球A受到的库仑力大小和方向？‎ ‎（3）小球A带的电量qA？‎ ‎16．如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q=﹣6×10﹣6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10﹣5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5 J的功．求：‎ ‎（1）A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；‎ ‎（2）如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？‎ ‎（3）作出过B点的一条电场线（只保留作图的痕迹，不写做法）．‎ ‎17．甲图是密立根测定电子电荷量的实验，他在真空装置中放置两块水平金属板，两极板间距为d，电压为U，上极板带正电，用喷雾器把许多带电、密度为ρ的油滴喷入两板之间，通过显微镜找到悬浮不动的一个油滴，测得它的半径为R，由此可测算出该油滴的电荷量．现有如乙图所示的水平放置的两极板Y、Y′，间距也为d，板间电压为2U，将该油滴从两极板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且刚好从Y′右则边缘穿出，设重力加速度为g，求：‎ ‎（1）求该油滴的电荷量q，带何种电荷？‎ ‎（2）求乙图中极板的长度L．‎ ‎18．如图所示，在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区，物体与水平面间动摩擦因数为μ，水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔，电场宽度均为d．一个质量为2m、带正电的电荷量为q的物体（看作质点），从第一个向右的电场区域的边缘由静止进入电场，则物体从开始运动到离开第2n个电场区域的过程中，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）若每个电场区域场强大小均为E=，则整个过程中电场力对物体所做总功？‎ ‎（2）若每个电场区域场强大小均为E=，求物体在水平向右电场区域中运动所需总时间？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年重庆第二外国语学校高二（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一.选择题（每小题4分．共48分．每小题所给的四个选项中，1-8题只有一个选项，9-12题不定选项）‎ ‎1．两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和﹣Q的电量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F．若把它们接触后分开，仍置于相距r的两点，则它们的库仑力的大小将变为（　　）‎ A． B．F C．3F D．9F ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】接触带电的原则是先中和再平分．根据库仑定律公式F=k 求出库仑力的大小．‎ ‎【解答】解：根据库仑定律公式得，F=k．‎ 接触再分离后所带电量各为Q，F′=k=F．故A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A、B分开，再将C移走．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是（　　）‎ A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电 C．A、B均不带电 D．A带负电，B带负电 ‎【考点】电荷守恒定律．‎ ‎【分析】将带负电的导体球C靠近两个不带电的导体AB，靠感应起电使物体带电，根据电荷间的相互作用明确带电情况．‎ ‎【解答】解：把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，‎ 所以此时A带正电，B带负电．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，所画的曲线为某静电场的三条电场线，其中有A、B两点，下列说法中正确的是（　　）‎ A．该电场是负电荷的电场 B．点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大 C．由E=可知，在A点放入的点电荷量越大，A点场强越小 D．A、B两点可能在同一条电场线上 ‎【考点】电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】负电荷电场的电场线是会聚型的射线．电场线越密，场强越大．电场强度是描述电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关．由此分析．‎ ‎【解答】解：A、该电场的电场线是曲线，而负电荷电场的电场线是会聚型的射线．所以该电场不可能是负电荷的电场，故A错误．‎ B、A、B两处相比，A处电场线密，场强大．由F=qE知，点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大，故B正确．‎ C、E=是电场强度的定义式，运用比值法定义，可知电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷的电荷量无关．故C错误．‎ D、A、B两点不可能在同一条电场线上，否则两条电场线出现相交了，故D错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎4．如图所示，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，实线为一带负电的质点仅在静电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．P点的电势高于Q点的电势 B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 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点时小 ‎【考点】电场线；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右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；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等势线的电势最高，a等势线的电势最低，P点的电势低于Q点的电势．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正确；‎ 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、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错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则以下说法正确的是（　　）‎ A．b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量 B．由于AB的长度等于BC的长度，故UAB=UBC C．a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度不变 D．a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】电场线的疏密反映了电场强度的大小；根据曲线运动的条件判断电场力方向；结合离心运动的条件列式比较粒子质量大小．根据公式U=Ed定性分析电势差的关系．由牛顿第二定律分析加速度的变化．‎ ‎【解答】解：A、a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，且三个粒子的电荷量大小相等，故它们所受的静电力相等；由于b粒子做圆周运动，说明向心力等于静电力；C粒子做向心运动，故静电力大于需要的向心力，根据向心力公式F=m，知b虚线对应的粒子的质量比c虚线对应的粒子的质量大；故A正确；‎ B、根据公式U=Ed，由于AB间的场强小于BC间的场强，故UAB＜UBC，故B错误；‎ C、由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a虚线对应的粒子所受的电场力越来越小，则其加速度越来越小．c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变，但方向在变化，所以b粒子的加速度是变化的，故C错误；‎ D、a粒子受向左的电场力，b和c受到向右的电场力，由于电场线的方向未知，所以不能确定粒子的电性．故D错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎6．如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC，∠ABC=60°，=20cm，把一个电量q=1×10﹣5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为﹣×10﹣3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（　　）‎ A．866V/m，垂直AC向上 B．866V/m，垂直AC向下 C．1000V/m，垂直AB斜向上 D．1000V/m，垂直AB斜向下 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】根据一个q=10﹣5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零，可知，A与B电势相等．根据电荷从B移到C，电场力做功为﹣×10﹣3 J，由电势差的公式求出BC间的电势差．由求场强大小，其中d为沿电场线方向的有效长度．‎ ‎【解答】解：由题，q=10﹣5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零，则A与B电势相等，AB连线是一条等势线．‎ BC间电势差为： V，所以C点的电势高．‎ 该匀强电场的场强大小： V/m 电场线方向垂直于AB向下．所以选项D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（　　）‎ A．发出声音，引起路人注意 B．减缓车速，保证行车安全 C．把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 D．与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 ‎【考点】* 静电的利用和防止．‎ ‎【分析】油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防止．‎ ‎【解答】解：汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电倒走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故．拖地铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产生火花引起油罐爆炸．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎8．平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，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减小 D．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变 ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】带电小球受到重力、电场力和细线的拉力而平衡，电场力越大，细线与竖直方向的夹角越大；根据电容器电容定义式C=、平行板电容器的公式C=ɛ 以及电压与电场强度关系公式U=Ed对各种变化中电场强度进行分析，得到电场强度的变化情况，最后判断电场力变化情况和偏转角θ变化情况．‎ ‎【解答】解：A、B、保持S闭合，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势，不变；故电场强度为E=，当A板向B板靠近时，电场强度变大，电场力变大，故θ变大，故AB错误；‎ C、D、断开S，电容器带电量Q不变，根据电容器电容定义式C=、‎ 平行板电容器的公式C=ɛ 以及电压与电场强度关系公式U=Ed，得到：E=，故电场强度与两极板距离d无关，故将A板向B板靠近，电场强度不变，电场力不变，故倾角θ不变，故C错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎9．如图，把塑料匙在干燥的布上摩擦几下，然后去舀爆米花，爆米花就会到处乱蹦．发生这种情况的原因是（　　）‎ A．爆米花与带电的勺子接触，带同种电荷 B．爆米花与带电的勺子接触，带异种电荷 C．爆米花受到塑料匙的作用力而到处乱跳 D．爆米花是因为静电感应的带电，到外乱跳 ‎【考点】电荷守恒定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】明确静电现象，根据接触起电的性质分析爆米花的电性，并明确它们运动的原因．‎ ‎【解答】解：A、由于塑料与布摩擦后产生静电，而爆米花与勺子接触带电，故带同种电荷；故A正确；B错误；‎ C、爆米花之所以运动是因为受到塑料匙的作用力；故C正确；‎ D、爆米花与带电的勺子接触，带同种电荷，不是由于感应带电；故D错误；‎ 故选：AC ‎　‎ ‎10．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图所示．一个电量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v﹣t图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是（　　）‎ A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=2V/m B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大 C．由C点到A点的过程中，电势逐渐降低 D．AB两点的电势差UAB=﹣5V ‎【考点】电场的叠加；电势能．‎ ‎【分析】根据v﹣t图可知粒子在B点的加速度最大，此处电场强度最大，根据牛顿第二定律求场强的最大值．由C到A的过程中物块的动能一直增大，由能量守恒定律分析电势能的变化情况．由动能定理可求得AB两点的电势差．‎ ‎【解答】解：A、从速度时间图象可知带电粒子在B点的加速度最大为 am==2m/s2，所受的电场力最大为 Fm=mam=2N，据E=知，B点的场强最大为1N/C，故A错误；‎ B、从速度时间图象可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故B错误；‎ C、据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C正确；‎ D、从速度时间图象可知A、B两点的速度分别为 vA=6m/s，vB=4m/s，再根据动能定理得 qUAB=mvB2﹣mvA2=×1×（42﹣62）J=﹣10J，解得：UAB=﹣5V，故D正确．‎ 故选：CD ‎　‎ ‎11．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．a、c两点电场强度相等 B．正电荷+q在c点电势能等于在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】电场的叠加；电场强度；电势能．‎ ‎【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，a、c两点电场强度大小相等．故A错误．‎ B、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B正确．‎ 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．故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子（速度可视为零），经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（　　）‎ A．仅将偏转电场极性对调一下位置 B．增大偏转电极板间的电压，减小两板间的距离 C．增大偏转电极板间的距离，减小偏转电极的电压 D．减小偏转电极板间的距离，增大偏转电极板的长度 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】电子经电场加速后，进入偏转电场，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出电子离开电场时数值方向分速度，表示出偏转角正切值的表达式，从而判断使偏转角变大的方法．‎ ‎【解答】解：A、偏转电极只能使电子偏转方向相反，不能增大偏转角，故A错误；‎ B、根据动能定理：eU1=mv2‎ 得：v=‎ 在偏转电场中由平抛规律可得：vy=at 加速度为：a=‎ 运动时间为：t=‎ 可得偏角的正切值为：tanθ==‎ 若使偏转角变大，即使tanθ变大，由上式看出可以增大U2，或减小U1，或增大L，或减小d．故BD正确，C错误．‎ 故选：BD ‎　‎ 二.实验题（共两题，15分．其中13题6分，14题9分）‎ ‎13．在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学安装好实验装置并进行如下操作：‎ ‎（1）给平行板电容器充电，保持两板距离和板上的电荷量不变，使B板平行上移，如图甲所示，则静电计指针偏角　变大　（填“不变”，“变大”或“变小”）‎ ‎（2）给平行板电容器充电，保持两板正对面积和板上的电荷量不变，使B平行板右移，如图乙所示，观察到静电计指针偏角减小，则平行板电容器的电容　变大　（填“不变”，“变大”或“变小”）‎ ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】静电计的电压大则指针偏角大，先根据电容的决定式C=，分析电容的变化，再根据电容的定义式C=，分析电容器极板间电压的变化，从而作出判断．‎ ‎【解答】解：（1）给平行板电容器充电，保持两板距离和板上的电荷量不变，使B板平行上移，则S减小，根据C=知电容C减小，‎ 再根据电容的定义式C= 知U增大，则静电计指针偏角变大；‎ ‎（2）给平行板电容器充电，保持两板正对面积和板上的电荷量不变，使B平行板右移d减小，电容C增大，静电计两端电压U减小，观察到静电计指针偏角减小，‎ 故答案为：变大，变大．‎ ‎　‎ ‎14．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．‎ ‎（1）如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的　AC　‎ A．极板X应带正电 B．极板X′应带正电 C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电 ‎（2）如果只在偏转电极XX′上加如图①所示的电压，试在图③中画出所观察到的波形图；‎ ‎（3）如果只在偏转电极YY′上加如图②所示的电压，试在图④中画出所观察到的波形图；‎ ‎（4）如果在偏转电极XX′上加如图①所示的电压同时在偏转电极YY′上加如图②所示的电压，试在图⑤中画出所观察到的波形图 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）由亮斑位置可知电子偏转后打在偏向X，Y向，由电子所受电场力的方向确定电场的方向，再确定极板所带的电性．‎ ‎（2、3、4）示波管是带电粒子在电场中加速和偏转的实际应用．偏转电极 YY'：使电子束竖直偏转（加信号电压）；XX'：使电子束水平偏转（加扫描电压）．‎ ‎【解答】解：（1）电子受力方向与电场方向相反，因电子向X向偏转则，电场方向为X到X′，则X带正电，同理可知Y带正电，那么Y′应带负电，故AC正确，BD错误．‎ 故选：AC ‎（2）只在偏转电极XX′上加如图①所示的电压，则电子只在x轴方向发生偏转，在y轴方向不发生偏转，在图③中观察到的波形图如图；‎ ‎（3）只在偏转电极YY′上加如图②所示的电压，则电子只在y轴方向发生偏转，在x轴方向不发生偏转．在图④中观察到的波形图如图；‎ ‎（4）偏转电极XX’加图示电压，水平向随时间均匀偏转；‎ 同时偏转电极YY’加图示电压，则电子沿y向的偏转在一个周期内按照正弦形式发生偏转，所以其显示波形为Y向所加电压波形，即正弦图象．如图所示：‎ 故答案为：（1）AC ‎（2）（3）（4）如图 ‎　‎ 三.计算题（共4小题，47分．要求有必要的文字说明和演算过程，只有结果不得分）‎ ‎15．如图所示，把质量为克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10﹣8C的正电小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为30°，（取g=10m/s2，k=9.0×109N∙m2/kg2）‎ 求：（1）小球A带正电还是负电？‎ ‎（2）此时小球A受到的库仑力大小和方向？‎ ‎（3）小球A带的电量qA？‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；库仑定律．‎ ‎【分析】（1）根据电荷与电荷之间的相互作用力的特点判断A的电性；‎ ‎（2）对小球A受力分析，受到重力、静电引力和细线的拉力，根据三力平衡求出静电引力；‎ ‎（3）根据库仑定律求解出小球A的带电量．‎ ‎【解答】解：（1）根据异号电荷相互吸引可知，A带负电；‎ ‎（2）对球A受力分析，如图 根据共点力平衡条件，结合几何关系得到 Tsin30°=F Tcos30°=mg 解得：‎ F=mgtan30°=mg=N 方向向左．‎ ‎（3）根据库仑定律，有：‎ F=‎ 故：q===2.5×10﹣9 C 即A球的带电量是2.5×10﹣9C．‎ 答：（1）A带负电；‎ ‎（2）此时小球A受到的库仑力大小是1×10﹣4N，方向水平向右；‎ ‎（3）A球的带电量是2.5×10﹣9C．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q=﹣6×10﹣6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10﹣5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5 J的功．求：‎ ‎（1）A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；‎ ‎（2）如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？‎ ‎（3）作出过B点的一条电场线（只保留作图的痕迹，不写做法）．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】（1）根据电场力做功与电势差的关系求出AB间的电势差、BC间的电势差．‎ ‎（2）根据电势差等于电势之差，结合B点电势为零，求出A、C点的电势．‎ ‎（3）找出等势线，结合电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，作出电场线．‎ ‎【解答】解：（1）UAB== V=4 V UBC= V=﹣2 V ‎（2）UAB=φA﹣φB，UBC=φB﹣φC又 φB=0 ‎ ‎ 解得φA=4 V，φC=2 V ‎（3）取AB的中点D，D点的电势为2V，连接CD，为等势线，电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，如图所示．‎ 答：（1）AB间的电势差为4V，BC间的电势差为﹣2V．‎ ‎（2）A、C的电势分别为4V、2V．‎ ‎（3）如图所示．‎ ‎　‎ ‎17．甲图是密立根测定电子电荷量的实验，他在真空装置中放置两块水平金属板，两极板间距为d，电压为U，上极板带正电，用喷雾器把许多带电、密度为ρ的油滴喷入两板之间，通过显微镜找到悬浮不动的一个油滴，测得它的半径为R，由此可测算出该油滴的电荷量．现有如乙图所示的水平放置的两极板Y、Y′，间距也为d，板间电压为2U，将该油滴从两极板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且刚好从Y′右则边缘穿出，设重力加速度为g，求：‎ ‎（1）求该油滴的电荷量q，带何种电荷？‎ ‎（2）求乙图中极板的长度L．‎ ‎【考点】带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）根据受力平衡方程mg=qE，结合E=，及m=ρV，并由电场强度方向，来确定电荷的电性，即可求解；‎ ‎（2）根据牛顿第二定律，结合运动学公式，即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）由平衡条件得：mg=q…①‎ 又m=‎ 得：q=‎ 油滴带负电荷；‎ ‎（2）依题意，油滴的电场力向下，根据牛顿第二定律，有：q+mg=ma2；‎ 结合①式解得：a2=3g ‎ 由于： =‎ 得：t2=‎ 极板长度：L2=v0t2=v0；‎ 答：（1）该油滴的电荷量为，带负电荷；‎ ‎（2）乙图中极板的长度v0．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区，物体与水平面间动摩擦因数为μ，水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔，电场宽度均为d．一个质量为2m、带正电的电荷量为q的物体（看作质点），从第一个向右的电场区域的边缘由静止进入电场，则物体从开始运动到离开第2n个电场区域的过程中，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）若每个电场区域场强大小均为E=，则整个过程中电场力对物体所做总功？‎ ‎（2）若每个电场区域场强大小均为E=，求物体在水平向右电场区域中运动所需总时间？‎ ‎【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】（1）在1、3、5、…电场中运动时，电场力做功，而在2、4、6、…电场中运动时，电场力与位移垂直，不做功；‎ ‎（2）先根据动能定理列式求解末速度，再将粒子在水平向右运动过程中可看成连续向右做匀加速直线运动，根据动量定理列式求解加速时间；‎ ‎【解答】解：（1）在竖直方向上电场中运动时，电场力不做功，水平向右电场中电场力做功，故电场力对物体所做的总功：W电=nEqd=nmgd；‎ ‎（2）若每个电场区域场强大小均为E=，在第1、3、5、…电场中做匀加速直线运动；在第2、4、6、…电场中做匀速直线运动；‎ 根据动能定理，得：W电﹣Wf=mv2，即2nmgd﹣2nμmgd=mv2，‎ 解得：v=；‎ 带电粒子在水平向右运动过程中可看成连续向右做匀加速直线运动，‎ 根据动量定理，有：（q•﹣2μmg）t=2mv，‎ 解得：t=‎ 答：（1）若每个电场区域场强大小均为E=，则整个过程中电场力对物体所做总功nmgd；‎ ‎（2）若每个电场区域场强大小均为E=，求物体在水平向右电场区域中运动所需总时间为．‎ ‎　‎ ‎2016年12月6日