物理卷·2018届四川省成都市崇州市崇庆中学高二上学期月考物理试卷（10月份） （解析版）

物理卷·2018届四川省成都市崇州市崇庆中学高二上学期月考物理试卷（10月份） （解析版）

全*品*高*考*网， 用后离不了！2016-2017学年四川省成都市崇州市崇庆中学高二（上）月考物理试卷（10月份）‎ ‎　‎ 一、选择题：本题共12小题，共48分．（在每小题给出的四个选项中选出正确选项，选对得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分）‎ ‎1．关于物理学史，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的 B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象 C．卡文迪许通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律 D．法拉第在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律 ‎2．不带电的金属导体P与带正电的金属导体Q接触之后也带正电，原因是（　　）‎ A．P有部分电子转移到Q上 B．Q有部分电子转移到P上 C．P有部分正电荷转移到Q上 D．Q有部分正电荷转移到P上 ‎3．电荷从静止开始只在电场力作用下的运动（最初阶段的运动），则电荷（　　）‎ A．总是从电势高的地方移到电势低的地方 B．总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方 C．总是从电势能大的地方移到电势能小的地方 D．总是从电势能小的地方移到电势能大的地方 ‎4．如图所示，在等边三角形ABC的三个顶点上，固定三个正点电荷，电荷量的大小q′＜q，则三角形ABC的几何中心处电场强度的方向（　　）‎ A．平行于AC边 B．平行于AB边 C．垂直于AB边指向C D．垂直于AC边指向B ‎5．两根不等长的细线栓在同一点，另一端分别栓两个带同种电荷的小球a，b，电荷量分别是Q1，Q2，质量分别是m1，m2，当两球处于同一水平面时恰好静止，且α＜β，则造成α，β不相等的原因是（　　）‎ A．Q1＞Q2 B．Q1＜Q2 C．m1＞m2 D．m1＜m2‎ ‎6．A、B、C三点在同一直线上，AB：BC=1：2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为+q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为﹣2q的点电荷，其所受静电力为（　　）‎ A．﹣ B． C．﹣F D．F ‎7．如图所示，一带负电的粒子，沿着电场线从A点运动到B点的过程中，以下说法中正确的是（　　）‎ A．带电粒子的电势能越来越小 B．带电粒子的电势能越来越大 C．带电粒子受到的静电力一定越来越小 D．带电粒子受到的静电力一定越来越大 ‎8．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（　　）‎ A．A点和B点的电势相同 B．C点和D点的电场强度相同 C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功 D．负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大 ‎9．如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态．若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，可以（　　）‎ A．给平行板电容器充电补充电荷量 B．让平行板电容器放电减少电荷量 C．使两极板相互靠近些 D．使两极板相互远离些 ‎10．如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（　　）‎ A．甲图：离点电荷等距的a、b两点 B．乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点 C．丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点 D．丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点 ‎11．如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内（粒子在图示区域内）（　　）‎ A．a的电场力较小，b的电场力较大 B．a的速度将减小，b的速度将增大 C．a一定带正电，b一定带负电 D．两个粒子的电势能均减小 ‎12．如图所示，长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为+q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑，g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．小球在B点的电势能大于在A点的电势能 B．水平匀强电场的电场强度为 C．若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3 m/s2‎ D．若电场强度减半，小球运动到B点时速度为初速度v0的一半 ‎　‎ 二、填空、实验题（每空2分，共12分．）‎ ‎13．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．‎ 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的　　而增大，随其所带电荷量的　　而增大．‎ 此同学在探究中应用的科学方法是　　（选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）．‎ ‎14．用控制变量法来研究影响平等板电容器电容的因素装置如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，开始两板间为空气（可近似当真空处理）．实验中静电计指针偏角越大，表示平行板两极的电压就越大．在实验中观察θ的变化，从而推导出电容器的电容与各量的关系，当：‎ 保持S不变，增大d，观察到θ变大；则电容器的电容　　（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ 保持d不变，增大S，观察到θ变小；则电容器的电容　　（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ 保持S、d不变，两极间插入电介质，观察到θ变小；则电容器的电容　　（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ ‎　‎ 三、计算题（本大题4小题，共40分.要有必要的文字和重要的方程式，只有最后结果，不得分．）‎ ‎15．如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止．小球用绝缘丝线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度．（已知重力加速度为g）‎ ‎16．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d=5mm，充电后两极板电势差200V，A板带正电，若电容C=3μF，且P到B板的距离为3mm，求：‎ ‎（1）电容器的电荷量 ‎（2）一个质子从A板出发到B板获得的动能是多少？‎ ‎（3）一个质子（带电量e）在P点具有的电势能．‎ ‎17．如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d=0.4m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场．在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h=1.25m的P点处有一带正电的小球，已知小球的质量m=5×10﹣6 kg，电荷量q=5×10﹣8 C．设A、B板足够长，g取10m/s2．试求：‎ ‎（1）带正电的小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰；‎ ‎（2）相碰时，离金属板上端的距离多大．‎ ‎18．如图所示，在E=103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.4m，一带电荷的小滑块质量为m=0.04kg，电荷量为q，小滑块与水平轨道间的动摩因数μ=0.2，g取10m/s2，求：‎ ‎（1）若q=+10﹣4C要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处的M点释放？‎ ‎（2）若q=﹣3×10﹣4C，在离N点x=1m处的M1点沿电场线方向以多大速度v0释放的滑块才能通过L点？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年四川省成都市崇州市崇庆中学高二（上）月考物理试卷（10月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：本题共12小题，共48分．（在每小题给出的四个选项中选出正确选项，选对得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分）‎ ‎1．关于物理学史，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的 B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象 C．卡文迪许通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律 D．法拉第在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】本题是物理学史和常识问题，记住著名物理学家的主要贡献即可解答．‎ ‎【解答】解：A、电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的．故A正确．‎ B、法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线形象直观地描绘了场的清晰图象．故B正确．‎ CD、库仑通过实验研究发现了真空中两点电荷之间相互作用力的规律﹣﹣库仑定律．故C、D错误．‎ 故选：AB ‎　‎ ‎2．不带电的金属导体P与带正电的金属导体Q接触之后也带正电，原因是（　　）‎ A．P有部分电子转移到Q上 B．Q有部分电子转移到P上 C．P有部分正电荷转移到Q上 D．Q有部分正电荷转移到P上 ‎【考点】电荷守恒定律．‎ ‎【分析】一般情况下物体不带电显中性，当物体失去电子因缺少电子带正电，当物体得到电子因多余电子带负电．中性物体，带正电物体，带负电物体夺得电子的本领是：带正电物体夺得电子的本领大于中性的物体，中性物体夺得电子的本领大于带负电的物体．‎ ‎【解答】解：原来金属导体P不带电，对外显电中性，金属导体P与带正电的物体接触时，带正电物体夺得电子的本领大于不带电的金属球，带正电的物体夺得电子，故金属球P失去电子带正电．故A正确，BCD错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎3．电荷从静止开始只在电场力作用下的运动（最初阶段的运动），则电荷（　　）‎ A．总是从电势高的地方移到电势低的地方 B．总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方 C．总是从电势能大的地方移到电势能小的地方 D．总是从电势能小的地方移到电势能大的地方 ‎【考点】电势能；电势．‎ ‎【分析】此题需要根据电场力做功的特点判断两点电势能的高低，知道电场力做正功，电势能减小．‎ ‎【解答】解：A、如果是负电荷，运动方向与场强相反，故电势会增大，故A错误；‎ B、静止开始的电荷会沿着电场力的方向运动，但此方向的场强不一定减小，故B错误；‎ C、由于电荷只受电场力，因此电场力做正功，电势能减小，所以εA＞εB，故C正确，D错误．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，在等边三角形ABC的三个顶点上，固定三个正点电荷，电荷量的大小q′＜q，则三角形ABC的几何中心处电场强度的方向（　　）‎ A．平行于AC边 B．平行于AB边 C．垂直于AB边指向C D．垂直于AC边指向B ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】三角形ABC的几何中心到三角形三个顶点的距离相等，根据点电荷场强公式E=k和平行四边形定则分析两个点电荷q在中心处产生的合场强大小和方向，与q′在中心处产生的场强大小和方向进行比较，确定三角形ABC的几何中心处电场强度的方向．‎ ‎【解答】解：根据几何知识得知，三角形ABC的几何中心到三角形三个顶点的距离相等，设为r．由点电荷场强公式E=k可知，两个点电荷q在中心处产生的场强大小均为E1=k，两个场强之间的夹角为120°，根据平行四边形定则得到：两个点电荷q在中心处产生的合场强大小 E合=E1=k，方向沿垂直于AB边指向C．‎ q′在中心处产生的场强大小为E2=k，方向沿垂直于AB边离开C．由于q′＜q，则E合＞E2，所以三角形ABC的几何中心处电场强度的方向沿垂直于AB边指向C．故ABD错误，C正确 故选：C ‎　‎ ‎5．两根不等长的细线栓在同一点，另一端分别栓两个带同种电荷的小球a，b，电荷量分别是Q1，Q2，质量分别是m1，m2，当两球处于同一水平面时恰好静止，且α＜β，则造成α，β不相等的原因是（　　）‎ A．Q1＞Q2 B．Q1＜Q2 C．m1＞m2 D．m1＜m2‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】先后对a、b两个球受力分析，均受重力、拉力和静电斥力，根据平衡条件列式判断质量大小．‎ ‎【解答】解：a、b两个球受力分析，均受重力、拉力和静电斥力，如图所示：‎ 不管电荷量大小如何，静电斥力F、F′都相同，故电荷量关系不影响角度α和β；‎ 根据平衡条件，有：‎ 由于：F=F′，α＜β＜90°；‎ 故m1＞m2；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．A、B、C三点在同一直线上，AB：BC=1：2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为+q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为﹣2q的点电荷，其所受静电力为（　　）‎ A．﹣ B． C．﹣F D．F ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】首先确定电荷量为﹣2q的点电荷在C处所受的电场力方向与F方向的关系，再根据库仑定律得到F与AB的关系，即可求出﹣2q的点电荷所受电场力．‎ ‎【解答】解：根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为﹣2q的点电荷在C处所受的电场力方向与F方向相同．‎ 设AB=r，则有BC=2r．‎ 则有：F=k 故电荷量为﹣2q的点电荷在C处所受电场力为：FC=k=‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，一带负电的粒子，沿着电场线从A点运动到B点的过程中，以下说法中正确的是（　　）‎ A．带电粒子的电势能越来越小 B．带电粒子的电势能越来越大 C．带电粒子受到的静电力一定越来越小 D．带电粒子受到的静电力一定越来越大 ‎【考点】电势能；电场线．‎ ‎【分析】负电粒子沿着电场线从高电势向低电势运动，电场力做负功，导致电势能增大；而仅仅一根电场线无法确定电场强度的强弱，因而电场力也无法确定大小．‎ ‎【解答】解：A、负电粒子沿着电场线从A点运动到B点的过程中，由于沿着电场线电势降低，因此负电粒子所受到的电场力做负功，导致电势能增大．故A错误，B正确；‎ C、由于仅仅一根电场线，所以无法确定电场强度的大小，因此也无法确定电场力的大小．故CD错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎8．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（　　）‎ A．A点和B点的电势相同 B．C点和D点的电场强度相同 C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功 D．负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大 ‎【考点】静电场中的导体；电场线．‎ ‎【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，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．‎ ‎【解答】解：A、A点和B点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，所以A错误．‎ B、根据电场的对称性可知，C点和D点的电场强度的大小相同，但是它们的方向不同，所以B错误．‎ C、从A点移至B点，电势降低，所以正电荷从A点移至B点，电场力做正功，所以C正确．‎ D、C点和D点在同一个等势面上，负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势先增大后减小，则电势能先减小后增大，所以D正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态．若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，可以（　　）‎ A．给平行板电容器充电补充电荷量 B．让平行板电容器放电减少电荷量 C．使两极板相互靠近些 D．使两极板相互远离些 ‎【考点】带电粒子在混合场中的运动．‎ ‎【分析】油滴受重力和电场力处于平衡状态，即mg=qE．某时刻油滴的电荷量开始减小（质量不变），为维持该油滴原来的静止状态，则电场的电场强度必须增大．根据电容器的动态分析，判断E的变化，从而确定能否保持静止．‎ ‎【解答】解：A、给平行板电容器继续充电，电量增大，电容不变，根据U=，知电势差增大，根据E=，知电场强度增大．故A正确．‎ B、让电容器放电，电量减小，电容不变，根据U=，知电势差减小，根据E=，知电场强度减小．电荷的电量减小，电场强度也减小，则电场力减小，电荷不能平衡．故B错误．‎ C、D、Q一定，因为U=，C=，所以电场强度E===，与电容器两极板间的距离无关，所以电容器两极板靠近和远离时，电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷不能平衡．故C错误，D错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（　　）‎ A．甲图：离点电荷等距的a、b两点 B．乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点 C．丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点 D．丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】电势是标量，同一等势面各点电势相等．电场强度是矢量，只有大小和方向均相同时，场强才相同．‎ ‎【解答】解：A、a、b是离点电荷等距的a、b两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同．故A错误．‎ B、等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同．由于电场线关于两电荷连线上下对称，而且都与等势面垂直，所以场强的大小和方向都相同．故B正确．‎ C、根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同．故C错误．‎ D、a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a点的电势大于b点的电势．故D错误 故选：B．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内（粒子在图示区域内）（　　）‎ A．a的电场力较小，b的电场力较大 B．a的速度将减小，b的速度将增大 C．a一定带正电，b一定带负电 D．两个粒子的电势能均减小 ‎【考点】等势面；电场强度；电势能．‎ ‎【分析】入射的带电粒子初速度的方向与电场线的方向垂直，所以初速度的方向与电场力的方向垂直，电场力一定对两个粒子都做正功，故电势能都减小，动能都增大．‎ ‎【解答】解：入射的带电粒子初速度的方向与电场线的方向垂直，所以初速度的方向与电场力的方向垂直，电场力一定对两个粒子都做正功，故电势能都减小，动能都增大．与电场线的方向无关．故正确答案为D．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为+q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑，g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．小球在B点的电势能大于在A点的电势能 B．水平匀强电场的电场强度为 C．若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3 m/s2‎ D．若电场强度减半，小球运动到B点时速度为初速度v0的一半 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】带电小球从底端运动到顶端，重力做负功，电场力做正功，而支持力不做功．而两处速度相等，则重力做的功与电场力做功之和为零．所以可以确定小球在何处的电势能高．同时由倾角可确定重力与电场力的关系．‎ ‎【解答】解：A、从A到B的过程中做匀速运动，电场力做正功，电势能减小，B点的电势能小于A点的电势能．故A错误；‎ B、小球以初速度v0由斜面底端的A点沿斜面匀速上滑，到达斜面顶端N的速度仍为v0，根据动能定理，重力做功与电场力做功相等，有：qEx=mgh，所以E=．故B正确．‎ C、若电场强度加倍，小球沿斜面方向的受力：，小球运动的加速度大小为： m/s2‎ 故C错误；‎ D、若电场强度减半，小球运动到B点时：，代入数据得：v=1m/s，速度为初速度v0的一半．故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ 二、填空、实验题（每空2分，共12分．）‎ ‎13．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．‎ 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的　减小　而增大，随其所带电荷量的　增大　而增大．‎ 此同学在探究中应用的科学方法是　控制变量法　（选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）．‎ ‎【考点】库仑定律；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】由于实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，所以采用的方法是控制变量法．‎ ‎【解答】解：对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大．先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量．这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法．‎ 故答案为：减小，增大，控制变量法．‎ ‎　‎ ‎14．用控制变量法来研究影响平等板电容器电容的因素装置如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，开始两板间为空气（可近似当真空处理）．实验中静电计指针偏角越大，表示平行板两极的电压就越大．在实验中观察θ的变化，从而推导出电容器的电容与各量的关系，当：‎ 保持S不变，增大d，观察到θ变大；则电容器的电容　变小　（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ 保持d不变，增大S，观察到θ变小；则电容器的电容　变大　（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ 保持S、d不变，两极间插入电介质，观察到θ变小；则电容器的电容　变大　（填“变大”、“变小”或“不变”）‎ ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大．根据静电计指针的偏角变化情况，判定板间电势差的变化，再由电容的定义式C= 分析，电容C的变化情况，从而即可确定，电容与极板间距离、正对面积、及电介质有关系．‎ ‎【解答】解：（1）当保持S不变，增大d，观察到θ变大，即极板间的电势差增大，因极板电量Q不变，依据C=，则有电容C减小；因此极板间距d与电容C有关；‎ ‎（2）当保持d不变，增大S，观察到θ变小，即极板间的电势差减小，因极板电量Q不变，依据C=，则有电容C增大；因此极板正对面积S与电容C有关；‎ ‎（3）当保持S、d不变，两极间插入电介质，观察到θ变小，即极板间的电势差减小，因极板电量Q不变，依据C=，则有电容C增大；因此电介质与电容C有关；‎ 故答案为：变小，变大，变大．‎ ‎　‎ 三、计算题（本大题4小题，共40分.要有必要的文字和重要的方程式，只有最后结果，不得分．）‎ ‎15．如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止．小球用绝缘丝线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度．（已知重力加速度为g）‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，小球处于静止状态，合力为零，根据平衡条件和电场力公式F=qE，结合求解电场强度E．‎ ‎【解答】解：小球的受力如图所示．由平衡条件得：‎ ‎ F电=mgtanθ 又 F电=qE 解得，小球所在处的电场强度：E==‎ 小球必定带正电荷，电场强度方向与其受到的电场力方向一致，方向水平向右．‎ 答：小球所在处的电场强度大小为，方向水平向右．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d=5mm，充电后两极板电势差200V，A板带正电，若电容C=3μF，且P到B板的距离为3mm，求：‎ ‎（1）电容器的电荷量 ‎（2）一个质子从A板出发到B板获得的动能是多少？‎ ‎（3）一个质子（带电量e）在P点具有的电势能．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能；电容．‎ ‎【分析】（1）根据电容的定义式C=求电荷量；‎ ‎（2）电子从B板出发到A板，电场力对电子做正功eU，根据动能定理求解动能；‎ ‎（3）两板间存在匀强电场，由E=求出电场强度；再根据公式U=Ed求出P与下板间的电势差，根据功能关系即可求得电子在P点的电势能．‎ ‎【解答】解：（1）由C=得：Q=CU=3×10﹣6×200=6×10﹣4C ‎（2）由动能定理有：eU=△Ek 解得：△Ek=200eV ‎（3）两板间的电场强度为：E===40000V/m CA间的距离为：dCA=d﹣dcb 则有：EPC=WCA=﹣eEdCA=﹣e×40000×0.002=﹣80eV 答：（1）电容器的电荷量为6×10﹣4C ‎（2）一个质子从A板出发到B板获得的动能是200eV； ‎ ‎（3）一个质子（带电量e）在P点具有的电势能为﹣80eV．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d=0.4m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场．在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h=1.25m的P点处有一带正电的小球，已知小球的质量m=5×10﹣6 kg，电荷量q=5×10﹣8 C．设A、B板足够长，g取10m/s2．试求：‎ ‎（1）带正电的小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰；‎ ‎（2）相碰时，离金属板上端的距离多大．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）设小球从P到 Q点做自由落体运动，根据自由落体公式求出时间，小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度ax，根据匀加速直线运动位移时间公式求出时间，两个时间之和即为所求时间；‎ ‎（2）小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动，求出在时间t内的位移y，从而求出与金属板上端的距离为：S=y﹣h．‎ ‎【解答】解：（1）小球从P到Q做自由落体运动，有 h=gt12‎ t1===0.5s 进入电场后，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律 qE=max 而E=‎ 水平方向根据位移公式可得：‎ ‎=axt22‎ 联立以上各式解得：t2=0.2s 故小球经t=t1+t2=0.5+0.2=0.7s与板相碰 ‎（2）这时小球下落H=gt2=×10×（0.7）2=2.45m 离金属板上端的距离△h=H﹣h=2.45﹣1.25=1.2m 答：（1）带正电小球从P点开始由静止下落，经0.7s和金属板相碰；‎ ‎（2）相碰时，离金属板上端的距离为1.2m．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，在E=103‎ V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.4m，一带电荷的小滑块质量为m=0.04kg，电荷量为q，小滑块与水平轨道间的动摩因数μ=0.2，g取10m/s2，求：‎ ‎（1）若q=+10﹣4C要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处的M点释放？‎ ‎（2）若q=﹣3×10﹣4C，在离N点x=1m处的M1点沿电场线方向以多大速度v0释放的滑块才能通过L点？‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；向心力；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】（1）在小滑块运动的过程中，摩擦力对滑块和重力做负功，电场力对滑块做正功，根据动能定理可以求得滑块与N点之间的距离；‎ ‎（2）将重力场和电场进行合成得出等效重力场，应让小球能通过等效最高点，根据临界条件可求得临界速度，再根据动能定理可求得应满足的初速度．‎ ‎【解答】解：（1）滑块带正电，经L点有：mg=‎ M到L有：qEx0﹣μmgx0﹣2mgR=mvL2‎ x0=‎ 解得：x0=20m ‎（2）当q=﹣3×10﹣4C时，电场力qE水平向右，与重力mg的合力F视为等效重力，其大小 F=‎ 解得：F=0.5N 与竖直方向夹角α，tanα===‎ 其过光滑轨道圆心的反向延长线交圆周于Q点，此点为等效重力的最高点，则要达到L点，必过Q点，在Q点有：F=‎ 从M1到Q点，有：﹣qE（x+Rsinα）﹣μmgx﹣mgR（1+cosα）=mvQ2﹣mv02‎ 解得v0=‎ 解得：v0=m/s=6.5m/s 答：（1）若q=+10﹣4C要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点20m的M点释放；‎ ‎（2）若q=﹣3×10﹣4C，在离N点x=1m处的M1点沿电场线方向以6.5m/s的速度释放的滑块才能通过L点．‎ ‎　‎ ‎2016年12月7日