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广东省乐昌市新时代学校2015-2016学年高二上学期第一次月考物理试卷


2015-2016 学年度上学期新时代学校第一次月考

高二(重·普)物理卷
考试范围:静电场;考试时间:100 分钟;命题人:周明华

一.选择题(1——8 为单选题,9——12 为多选题,每题 4 分,共 48 分)
1.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c,已知质点的速率是递减 的.关

于 b 点电场强度 E 的方向,下列图示中可能正确的是 ( 虚线是曲线在 b 点的切 线)( )

2.如图所示的是一个点电荷周围的电场线,下列判断中正确的是(



A.该点电荷为负电荷,距点电荷越近处电场强度越大 B.该点电荷为负电荷,距点电荷越近处电场强度越小 C.该点电荷为正电荷,距点电荷越近处电场强度越大 D.该点电荷为正电荷,距点电荷越近处电场强度越小 3 .如图是电场中某区域的电场线分布图, a 、 b 是电场中的两点 . 下列说法中正确的是 ( )
a b E

A.a 点的场强比 b 点的大 B.a 点的场强与 b 点的一样大 C.同一个点电荷在 a 点所受的电场力比在 b 点所受的电场力小 D.同一个点电荷在 a 点所受的电场力与在 b 点所受的电场力一样大 4.如图,一带电粒子(重力不计)以初动能 E、垂直电场线穿过以虚线为边界的匀强电场 区域。离开电场时,粒子的动能为 5E、 。若将粒子的初动能增加到 4E、 ,粒子离开电场时的 动能为

A. 5Ek B .10Ek C. 17Ek D、30Ek 5.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某 一速度从图中 A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行, 最后离开电场, 粒子只受静电力作用, 则粒子在电场中( )。

A.做直线运动,电势能先变小后变大 B.做直线运动,电势能先变大后变小 C.做曲线运动,电势能先变小后变大 D.做曲线运动,电势能先变大后变小 6.关于等势面的说法,下列哪些说法是正确的( ) 。 A.等势面和电场线处处垂直 B.同一等势面上的点场强大小必定处处相等 C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向 D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力不做功,电荷必在同一等势面上移动 7.在静电场中( ) 。 A.场强处处为零的区域内,电势也一定处处为零 B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同 C.电场强度方向总是跟等势面垂直 D.电势降低的方向就是电场强度的方向 8.如图所示,Q1 和 Q2 是两个电荷量大小相等的点电荷,MN 是两电荷的连线,HG 是两电荷连 线的中垂线,O 是垂足。下列说法正确的是( )

A.若两电荷是异种电荷,则 OM 的中点与 ON 的中点电势一定相等 B.若两电荷是异种电荷,则 O 点的电场强度大小,与 MN 上各点相比是最小的,而与 HG 上 各点相比是最大的 C.若两电荷是同种电荷,则 OM 中点与 ON 中点处的电场强度一定相同 D.若两电荷是同种电荷,则 O 点的电场强度大小,与 MN 上各点相比是最小的,与 HG 上各

点相比是最大的 9.如图所示,在 P 板附近有一电子由静止开始向 Q 板运动,则关于电子在两板间的运动情 况,下列叙述正确的是:

A.两板间距越大,加速的时间越长 B.两板间距离越小,加速度就越大,则电子到达 Q 板时的速度就越大 C.电子到达 Q 板时的速度与板间距离无关,仅与加速电压有关 D.电子的加速度和末速度都与板间距离无关 10.图是某一点电荷的电场线分布图,下列表述正确的是( ) 。

A.a 点的电势高于 b 点的电势 B.该点电荷带负电 C.a 点和 b 点电场强度的方向相同 D.a 点的电场强度大于 b 点的电场强度 11.一带电粒子在正电荷形成的电场中,运动轨迹如图所示的 abcd 曲线,下列判断正确的 是( ) 。

A.粒子带负电 C.粒子在 a 点受到的电场力比 b 点小

B.粒子通过 a 点时的速度比通过 b 点时大 D.粒子在 a 点时的电势能比 b 点大

12.如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子 先经过 M 点,再经过 N 点,可以判定( A.M 点的电势大于 N 点的电势 ) B.M 点的电势小于 N 点的电势

C.粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D.粒子在 M 点受到的电场力小于在 N 点受到的电场力 二.填空题 13.平行板电容器所带的电荷量为 Q = 4×10 C,电容器两板间的电压为 U = 2V,则该电 容器的电容为 ;如果将其放电,使其所带电荷量为原来的一半,
—8

则两板间的电压为 的

,两板间电场强度变为原来 倍,此时平行板电容器的电容为 。

14. 质量为 m1=2kg 的带电绝缘球 A,在光滑水平面上,从无限远处以初速度 10m/s,向另 一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球 B 靠近, B 球的质量为 m2=3kg, 在它们相距到最近 时,总的动能为_________________J,它们具有的电势能为_________________J。

三.计算题
15.某平行板电容器,当其所带电荷量增加 ΔQ=2.0×10 9C 时,两极板间电压增加了 ΔU=5V。 求: (1)该电容器的电容是多少?(2)当电容器两极板间电压为 50V 时,其所带电荷量为多 少?


16. (8 分)如图所示,空间存在宽度为 d 的竖直向下的匀强电场,电场强度大小为 E,现将 一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子,从 O 点以初速度 vo 垂直于电场方向射入电场,最 终从电场右边界穿出.粒子重力不计,求:

(1)粒子在电场中运动的时间; (2)粒子在垂直方向的偏转距离.

17.某水平放置的平行板电容器,电容器的电容为 2pF(皮法) 两板相距 5cm,电容器两极板 间电压为 50V (1) 该电容器所带电荷量为多少? -8 (2) 若有一个质量为 1×10 g 的带负电的尘埃正好在板间静止, 这时电容器上极板带 电 填(正 或负 ) ,并求尘埃上所带电量 q?

参考答案 1.D 【解析】 试题分析:带电质点做减速曲线运动,所受的电场力与速度成钝角且指向曲线的凹侧,而负 电荷受到的电场力与场强 E 的方向相反,则选项 A、B、C 均错误,故选:D.

考点:本题考查了曲线运动的性质、电场力. 2.C 【解析】 试题分析:由电场线分布可知,这是正的点电荷形成的电场线,由 E =

k

Q r
2

可知距点电荷

越近处电场强度越大,选项 C 正确。 考点:点电荷电场;电场强度。 3.A 【解析】 试题分析:因为 a 点所在的位置的电场线比 b 点密集,故 a 点的场强比 b 点的大,选项 A 正确,B 错误;根据 F=Eq,则同一个点电荷在 a 点所受的电场力比在 b 点所受的电场力大, 选项 C、D 错误。 考点:电场线;电场强度。 4.A 【解析】 试题分析:设增加前粒子在电场中的运动时间为 t,在电场方向上的速度为 v=at, 则:Ek+

1 2 1 2 mv =5Ek,得: mv =4Ek 2 2

则若将粒子的初动能增加到 4E 即速度变为原来的 2 倍,而电场的宽度不变,所以运动时间 为

1 1 1 1 2 t, 故可得在电场方向上的速度为 v′= at, 则: 4Ek+ m ( v)=Ek′, 解得: Ek′=5Ek; 2 2 2 2

故选:A. 考点:带电粒子在电场中的运动。 5.C 【解析】 试题分析:根据电场线与等势线垂直可知,在 A 点电场线方向应与速度 v 垂直,则粒子所受 的电场力与速度 v 也垂直,粒子做曲线运动.粒子靠近两电荷连线时,电场力做正功,离开 两电荷连线时,电场力做负功,则其电势能先变小后变大.故 C 正确. 考点:考查了带电粒子在电场中的偏转 6.A 【解析】 试题分析:电场线与等势面相互垂直且由高电势指向低电势,故 A 正确.同一等势面上各点 的电势相等,但场强不一定大小相等,等势面越密,场强越大,故 B 错误.电场线与等势面 相互垂直,电场线由高电势指向低电势,电荷所受电场力的方向与电场线在同一条直线上, 正电荷所受电场力与场强方向相同,负电荷所受电场力的方向与电场线的方向相反,故 C 错误.电荷从电场中一点移到另一点,电场力不做功,则初末位置电势相同,但不能确定轨 迹是否在同一等势面上,故 D 错误. 考点:考查了对等势面的理解 7.C 【解析】 试题分析: 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. 电

场强度处处相同的区域内,电势不一定处处相同,比如匀强电场,电场强度相同,而电势沿 着电场线方向是降低的.故 B 错误.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 正确; 沿着电场线的方向, 电势总是逐渐降低的,而电势降低的方向不一定是电场强度的方向,故 D 错误. 考点:考查了电场的性质 8.B 【解析】 试题分析:若两电荷是异种电荷,例如 Q1 为正,Q2 为负,故电场线由 M 指向 N,则 OM 的中 点比 ON 的中点电势高,选项 A 错误;若两电荷是异种电荷,则 O 点的电场强度大小,与 MN 上各点相比 O 点的电场线最稀疏,故场强是最小的,而与 HG 上各点相比,O 点的电场线是 最密的,故场强是最大的,选项 B 正确;若两电荷是同种电荷,则 OM 中点与 ON 中点处的电 场强度大小相同,但是方向相反,即电场强度不同,选项 C 错误;若两电荷是同种电荷, 则 O 点的电场强度大小为零,故与 MN 上各点相比是最小的,与 HG 上各点相比也是最小的, 选项 D 错误。 考点:等量异种电荷电场及等量同种电荷电场。 9.AC 【解析】 试题分析:电子的加速度为

a=

1 2 qU ,由 d= at 得, t = 2 md

2a 2m =d ∝d,故两板 d qU
1 2 mv ,则得电子到达 Q 板时 2

间距越大,加速的时间越长.故 A 正确.根据动能定理得:qU=

的速度 v

=

2qU m

,与两板间的距离无关,与加速电压有关.故 B 错误,C 正确.电子的

加速度为 a =

qU ,与两板间的距离有关.故 D 错误.故选:AC. md

考点:带电粒子在电场中的运动. 10.BD 【解析】 试题分析:根据电场线与等势线垂直,在 b 点所在电场线上找到与 a 点电势相等的,依据沿 电场线电势降低,a 点电势低于 b 点电势,故 A 错误.该点电荷带负电,故 B 正确.由题图 可看出 a 点和 b 点电场强度的方向不相同,故 C 错误;电场线越密的地方电场强度越大,a 点的电场强度大于 b 点的电场强度,故 D 正确. 考点:考查了对电场线的理解 11.BC 【解析】 试题分析:轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向,知电场力背离正电荷方向,所以该粒子带 正电.故 A 错误.从 a 到 b,电场力做负功,根据动能定理,动能减小,a 点动能大于 b 点 动能,则 a 点速度大于 b 点的速度.故 B 正确.b 点的电场线比 a 点电场线密,所以 b 点的 电场强度大于 a 点的电场强度,所以粒子在 a 点的电场力比 b 点小.故 C 正确;从 a 到 b, 12. AD

13.

qU ?d mg

【解析】 试题分析: 小颗粒由静止释放,电场力对它做正功,重力做负功,从小颗粒由静止释放到最 高点过程,根据动能定理得 qU-mg(d+h)=0,解得,h=

qU ?d mg

考点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用;机械能守恒定律 14. 0; 100 【解析】 试题分析: 根据题意当 A 球向 B 球靠近时克服静电力做功, 其动能转化为电势能, 当动能完 全转化为电势能时它们相距最近相距到最近时,总的动能为 0,所以由能量守恒定律知,此 时的电势能 Ep=

1 2 m v =100J 2

考点:电势能;能量守恒定律 15. (1)4×10-10F (2)2×10 –8C。 【解析】 16. (1)粒子在电场中运动的时间是 ; (2)粒子在垂直方向的偏转距离是 .

【解析】 试题分析: (1) 粒子的重力不计, 垂直射入电场中做类平抛运动, 水平方向做匀速直线运动, 由位移时间公式求解时间. (2)粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律和位移时间公式结 合求解偏转距离. 解: (1)粒子在水平方向做匀速运动,则有: d=v0t 得 t= (2)粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动 y= at
2

又根据牛顿第二定律得:Eq=ma 解得粒子在垂直方向的偏转距离:y=

(1)粒子在电场中运动的时间是

; (2)粒子在垂直方向的偏转距离是



点评:带电粒子在电场中类平抛运动的问题,基本方法是运动的合成和分解,将粒子的运动 分解为沿电场方向的匀加速运动, 垂直于电场方向的匀速直线运动, 运用牛顿第二定律和运 动学公式结合进行处理. -10 -13 17.(1)1×10 C (2) 正 、q= 1×10 C 【解析】 试题分析:由电容的定义式: C ?

Q ,可以求出电容器的带电量,带负电的尘埃正好在板 U

间静止,由物体的平衡条件可知,尘埃受到的电场力向上,上极板带正电,进一步可以求出 尘埃的带电量。 -10 (1)Q=CU=1×10 C 3分 -13 (2) 正 mg=qE=qU/d q=mgd/u=1×10 C 5分 考点:电容器的电容、物体的平衡条件 点评:受力分析列平衡方程是解决本题的关键。


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