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- 2021-05-24 发布
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贵州省思南中学2018-2019学年高二上学期第一次月考物理试题
评卷人
得分
一、单选题
1.A和B都是不带电的物体,它们互相摩擦后A带正电荷1.6×10﹣10 C,下列判断中正确的是( )
A. 在摩擦前A和B的内部没有任何电荷
B. 摩擦的过程中电子从A转移到了B
C. A在摩擦后一定得到了1×109个电子
D. A在摩擦过程中一定失去了1.6×10﹣19 C电子
【答案】B
【解析】
试题分析:摩擦起电的本质是电子的转移,说明在摩擦前MN内部本身都有电荷,A错误;互相摩擦后M带1.6×10-10C正电荷,故应该是M上1.6×10-10C的电子转移到N上,B错误;N原来是点中性,摩擦后M上1.6×10-10C的电子转移到N上,故N在摩擦后一定带1.6×10-10C的负电荷,C正确;M在摩擦过程中失去的电子数为:个,D错误;故选C。
考点:摩擦起电、电荷守恒定律。
【名师点睛】摩擦起电的本质是电子的转移,起电过程中总电荷量保持不变,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。
2.关于场强与电势的关系,下列说法正确的是( )
A. 在匀强电场中,场强处处相同,电势也处处相等
B. 场强为零的位置,电势也一定为零
C. 越靠近负电荷电势越低,场强也越小
D. 等量异种点电荷形成的电场中,取无限远处为电势零点,两电荷连线中点的电势为零,场强不为零
【答案】D
【解析】
A、在匀强电场中,场强处处相同;
同一等势面上电势处处相等,沿电场线方向电势降低,故A错误;
B、零电势的选取是任意的,场强为零的位置,电势不一定为零,B错误;
C、在负点电荷形成的电场中,根据可知,离点电荷越近,场强越大,C错误;
D、通常取无穷远为零电势,等量异种点电荷形成的电场中,两电荷连线中垂线上的电势则为零,但中点处电场强度大小不为零,故D正确。
故选:D。
3.用金属做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套,将笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法不正确的是( )
A. 摩擦使笔套带电
B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下感应出异号电荷
C. 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
【答案】D
【解析】
试题分析:笔套与头发摩擦后,摩擦使笔套带电,故A正确;带电的笔套靠近圆环时,靠近笔套一侧感应出异号电荷,远离笔套一侧感应出同种电荷,故B正确;圆环被吸引到笔套上,是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力,产生了加速度,故C正确;笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷没有被中和,还带电,故D错误.
故选ABC。
考点:静电感应
【名师点睛】
4.真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F,用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为:,不带电的同样的金属小球C先与A接触:,带电的同样的金属小球C再与B接触:,则两点电荷间的静电力大小为:,故C正确,ABD错误;
故选C。
【点睛】由库仑定律可知,在真空是必须确保电荷量不变,且电荷间距要大是能将带电量看成点来处理.同时两球带同种电荷,所以当与A球接触后的小球C与B球接触时,则先出现电荷中和,然后再平分电荷。
5.下列对物体带电现象的叙述中正确的是( )
A. 经过摩擦使某物体带负电,那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子
B. 某物体带电量有可能为3.3×10-19 C
C. 物体所带电量是元电荷的整数倍
D. 电荷相互中和是电荷完全消失的现象
【答案】C
【解析】
根据电荷守恒定律可知,电荷既不能创生,也不能消灭,所以选项AD错误;元电荷是最小电荷量,带电体的电荷量为元电荷的整数倍,所以选项B错误,C正确。所以C正确,ABD错误。
6.(题文)一负电荷从电场中A点静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
由v-t图象可知,粒子做加速度逐渐增大的加速运动,因此该电荷所受电场力越来越大,电场强度越来越大,电场线密的地方电场强度大,且负电荷受力与电场方向相反,故ABD错误,C正确;
故选C。
【点睛】 v﹣t图象中的斜率表示物体的加速度,所以根据电荷运动过程中v﹣t图象可知电荷的加速度越来越大,则电场力越来越大,电场强度越来越大,根据电场线与电场强度的关系可得出。
7.某电场的部分电场线如图所示,A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点,下列说法中正确的是( )
A. 粒子一定是从B点向A点运动
B. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
C. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能
D. 电场中A点的电势高于B点的电势
【答案】B
【解析】
试题分析:A、带电粒子仅在电场力作用下运动,带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧,粒子可能是从B点向A点运动,也有可能是从A点向B点运动的,故A错误.
B、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,粒子在A点时受到的电场力大,根据牛顿第二定律得知,粒子在A点的加速度大于在B点的加速度.故B错误.
C、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧,假设由A点运动到B点过程中,电场力与轨迹上每一点的切线方向也就是速度方向成钝角,所以电场力做负功,电势能增大,动能减小,所以粒子在A点的动能大于它在B点的动能,粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能.反之一样.故C正确.
D、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧,所以粒子带正电,由于粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能,所以电场中A点的电势低于B点的电势,故D错误.
故选:C.
8.下图表示的是四种典型的静电场,图A是两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场,ab是电场中的两个点;图B是点电荷产生的电场,a、b是离点电荷等距的两个点,图C是两个等量同种电荷产生的电场,a、b是两电荷中垂线上与连线中点O等距的两个点;图D是两个等量异种电荷产生的电场,a、b是两电荷中垂线上与连线中点O等距的两个点.在这四个图中,a、b两点的电势相等,电场强度也相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
试题分析:a、b是匀强电场中的两点,电场强度相同,而a点的电势高于b点的电势.故A错误.a、b是同一等势面上的两点,电势相同,场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同.故B错误.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.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,场强也相同.故D正确.故选D.
考点:电场强度;电势
【名师点睛】本题要抓住电势与场强的区别,只要大小相同,标量就相同.而矢量大小和方向都相同才相同.对于常见电场的电场线与等势面分布要了解,有助于解题。
9.图示为一个均匀带正电的细圆环,半径为R.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上某点P到O点的距离为x,设无穷远处的电势为零,P点的电势为φ,真空中静电力常量为k.下面判断正确的是( )
A. 图中P点电场强度E的方向是沿x轴负方向,O点电势φ为零
B. 图中P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零
C. 从O点到P点,电场强度E可能逐渐增大,电势φ一定逐渐较小
D. 从O点到P点,电场强度E一定逐渐减小,电势φ可能逐渐增大
【答案】BC
【解析】
根据等效法可以将圆环看成若干个点电荷,则由电场强度相互叠加可知,P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度场强为零,设无穷远处的电势为零,因沿着电场线的方向,电势降低,则P点的电势大于零,故A错误,B正确;从O点到P点,电场强度E可能一直逐渐增大,也可能先增大后减小,而电势却是一直减小,故CD错误。所以B正确,ACD错误。
10.虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为φa、φb和φc,φc>φb>φa.一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,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,电势能减少
D. 粒子从L到M的过程中,动能增加
【答案】AD
【解析】
试题分析:根据三个等势面的电势关系a>b>c,可知此电场是正的点电荷形成 ,故根据粒子的运动轨迹可知,粒子带正电,选项A错误;粒子从K到M的过程中,电势先升高后降低,电势能先变大后减小,电场力先做负功后做正功,选项B错误;粒子从K到L的过程中,电势升高,则电势能增加,选项C正确;粒子从L到M的过程中,电势降低,电势能减小,则动能增加,选项D正确;故选CD.
考点:带电粒子在电场中的运动
评卷人
得分
二、多选题
11.如图所示,将带电粒子从电场中的 A 点无初速度地释放,不计重力的作用,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子一定做加速直线运动
B. 带电粒子的动能一定逐渐增大
C. 带电粒子的加速度一定越来越小
D. 带电粒子的加速度可能越来越大
【答案】ABD
【解析】
A、由图看出,带电粒子所在的电场线是直线,则无速度释放后,带电粒子在电场力作用下一定做加速直线运动,故A正确.
B、由于电场力做正功,故动能一定逐渐增大,故B正确;
C、带电粒子的电性未知,则带电粒子不一定顺着电场线运动,若顺着电场线运动则加速度越来越小,若带电粒子带负电,将逆着电场线运动,加速度增大,故C错误,D正确。
点睛:本题要抓住带电粒子所在的电场线是直线,只在电场力作用下,一定沿电场线做加速直线运动,根据电场力做功正负,即可判断动能和电势能的变化。
12.关于电场线的性质,下列说法正确的是( )
A. 电场线是为了形象描述电场的假想线,不是真实的
B. 静电场中,电场线起于正电荷,止于负电荷,电场线不闭合
C. 电场线的疏密表示电场的强弱
D. 电场线在特殊情况下可能相交
【答案】ABC
【解析】
电场是客观的存在,电场线是人为假想的曲线的,不是客观的存在,故A正确;电场线起于正电荷,止于负电荷,电场线不闭合,不相交,故B正确,D错误;
电场线疏密描述电场的强弱,电场线密的地方,电场强度大,疏的地方电场强度弱,故C正确。所以ABC正确,D错误。
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
三、填空题
13.下图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C。在下列情况中,判断A、B两球的带电情况:(填“正”、“负”或“不带电”。)
① A、B接触后分开,再移去C,则A_____________,B_____________;
② A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C, 则A_____________,B_____________。
【答案】正负负负
【解析】
【详解】
(1)把导体A和B接触后分开,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,离C比较近的B带上与C相反的电荷,即负电荷,A带上正电荷.
(2)A、B接触,用手指瞬间接触B后,由于人也是导体,人体上的负电荷经过B中和A上的正电荷,再移去C,则AB均带上负电荷.
评卷人
得分
四、解答题
14.质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上,相邻球间的距离均为L,A球带电荷量qA=+10q;B球带电荷量qB=+q.若在C上加一个水平向右的恒力F,如图所示,要使三球能始终保持L的间距向右运动,则C球带______电(填“正”或“负”),外力F等于__________.
【答案】负
【解析】
试题分析:(1)由于A、B两球都带正电,它们互相排斥,C球必须对A、B都吸引,才能保证系统向右加速运动,故C球带负电荷.
(2)以三球为整体,设系统加速度为a,则F=3ma ①
隔离A、B,由牛顿第二定律可知:
对A:-=ma ②
对B:+=ma ③
联立①、②、③得:F=70k.
考点:库仑定律、牛顿第二定理
15.如图所示,在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q1=﹣2.0×10﹣8 C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10﹣6 N,方向如图,则B处场强是多大?如果换用一个q2=4.0×10﹣7 C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大?
【答案】200N/C;8.0×10﹣5N;200N/C
【解析】
由场强公式可得
因为是负电荷,所以场强方向与方向相反.
在B点所受静电力,方向与场强方向相同,也就是与反向.
此时B处场强.
16.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一电子(其电荷量为e=1.6×10-19C)从a移动到b电场力做功为Wab= 3.2×10-18J求:
(1)匀强电场的场强大小及方向。
(2)电子从b移到c,电场力对它做功。
【答案】(1)400V/m,方向向左 (2)3.84×10-18J
【解析】
【详解】
(1)对a到b的过程有:Wab=eExab,解得电场强度为:
=400V/m,方向向左.
(2)电子从b到c,电场力做功为:Wbc=eExbccos60°=1.6×10-19×400×0.12×0.5=3.84×10-18J.
【点睛】
解决本题的关键掌握电场力做功的求法,可以根据W=qU求解,也可以根据W=qExcosθ求解,注意第二个公式只对匀强电场适用.
17.如图所示,用细线将质量为m=4×10﹣3 kg的带电小球P悬挂在O点正下方.当空中有方向为水平向右,大小为E=2×104V/m的匀强电场,系统静止时,细线与竖直方向夹角37°.g取10m/s2.
(1)分析小球的带何种电荷;
(2)求小球带电量q;
(3)求剪断细线后带电小球的加速度a
【答案】(1)小球带正电 (2)1.5×10﹣6C (3)12.5m/s2
【解析】
试题分析:对小球受力分析,根据带电小球处于静止状态,确定电场力的方向,即可判断小球的电性;根据平衡条件,将小球的重力进行分析,列式求解即可;剪断细线后带电小球只重力和电场力,这两个力都是恒力,而且不变,根据牛顿第二定律求解加速度。
(1)小球受到重力mg、电场力qE和细线的拉力,如图,
电场力方向与电场同向,故小球带正电。
(2)小球受力平衡,将重力分解如图,在水平方向有:
qE=mgtan37°
带入数据解得:q =1.5×10﹣6C。
(3)由受力图可知细线的拉力为:
如果剪断细绳小球所受的合力与F大小相等,方向相反
根据牛顿第二定律求得加速度为:
点睛:本题主要考查了力的平衡问题,正确受力分析在结合力的合成或分解找出力与力之间的关系即可。
18.在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6×105N/C,方向与x轴正方向相同,在原点O处放一个质量m=0.01kg带负电荷的绝缘物块,其带电量q=-5×10-8C.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,给物块一个沿x轴正方向的初速度v0=2m/s.如图所示.试求:
(1)物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离;
(2)物体运动的总时间为多长;
【答案】(1)0.4m (2)1.74s.
【解析】(1)带负电的物块以初速度v0沿x轴正方向进入电场中,受到向左的电场力和滑动摩擦力作用,做匀减速运动,当速度为零时运动到最远处,根据动能定理得:
得:s=0.4m
(2)分三段进行研究:
在电场中物块向右匀减速运动,
根据:
得:
接着物块向左作匀加速直线运动:
根据:
代入解得
物块离开电场后,向左作匀减速运动:
根据:
得:
物块运动的总时间为:
综上所述本题答案是:(1)物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离是0.4m;(2)物体运动的总时间为1.74s.
点睛:本题首先要理清物块的运动过程,运用动能定理、牛顿第二定律和运动学公式结合进行求解.