安徽省滁州市定远县育才学校2020学年高二物理上学期第三次月考试题（普通班） 12页

育才学校2020学年度上学期第三次月考卷 ‎ 高二普通班物理 一、单选题(共12小题,每小题3分,共36分)‎ ‎1.关于摩擦起电和感应起电的理解，下列说法正确的是(　　)‎ A． 摩擦起电说明电荷能够被创造 B． 摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷 C． 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了 D． 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分 ‎2.静电在各个行业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是带电的物质微粒在电荷间作用力的作用下奔向并吸附到电极上．现有三个粒子A，B，c从P点向下运动，它们的运动轨迹如图所示，则(　　)‎ A．a带负电，b带正电，c不带电 B．a带正电，b不带电，c带负电 C．a带负电，b不带电，c带正电 D．a带正电，b带负电，c不带电 ‎3.保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数值中的哪一个(　　)‎ A． 6.2×10－‎19C B． 6.4×10－‎19C C． 6.6×10－‎19C D． 6.8×10－‎‎19C ‎4.有两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q，B带电荷量为-Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力的大小是（）‎ ‎5.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知放在P、Q连线上某点R处的电荷q受力为零，且PR＝2RQ.则(　　)‎ A．q1＝2q2 B．q1＝4q‎2 C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2‎ ‎6.如图所示，质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上.其中O点与小球A的间距为l，O点与小球B的间距为l.当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角θ＝30°.带电小球A、B均可视为点电荷.静电力常量为k，则(　　)‎ A．A、B间库仑力大小F＝ B．A、B间库仑力大小F＝‎ C． 细线拉力大小FT＝ D． 细线拉力大小FT＝mg ‎7.如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 若A、B为异种电荷，B球一定做圆周运动 B． 若A、B为异种电荷，B球可能做匀变速曲线运动 C． 若A、B为同种电荷，B球一定做远离A的变加速曲线运动 D． 若A、B为同种电荷，B球的动能一定会减小 ‎8.在光滑绝缘桌面上，带电小球A固定，带电小球B在A、B间库仑力作用下以速率v0绕小球A做半径为r的匀速圆周运动，若使其绕小球A做匀速圆周运动的半径变为2r，则B球的速率大小应变为(　　)‎ A．v0 B．v‎0 C． 2v0 D．‎ ‎9.如图所示，场源电荷置于O点，放置在P点的电荷量的电荷所受库仑力大小为，方向由P指向O，O、P间距离为‎30 cm，静电力常量k=9×109Nm2/C2．则（　　）‎ A． 场源电荷形成的电场在P点的场强大小为1×103N/C，方向由P指向O B． 若将置于P点的电荷移走，P点的场强将变为0‎ C． 置于O点的场源电荷带正电，电荷量为 D． 场源电荷与P点形成的电场中，O、P连线的中垂线上到O、P两点的距离均为‎30 cm的点的场强大小为1×103N/C，方向与中垂线垂直 ‎10.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝4R.已知M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为(　　)‎ A．－E B．－E C． D．＋E ‎11.如图所示的四个电场的电场线，其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷，A图中虚线是一个圆(M、N为圆上的不同点)，B图中几条直线间距相等且互相平行，则在图中M、N处电场强度相等的是(　　)‎ A． B． C． D．‎ ‎12.如图所示，在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无作用力．若小球所带电荷量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则放于圆心O处的点电荷在OB连线的中点处的电场强度大小(　　)‎ A．E＝ B．E＝ C．E＝ D．E＝‎ 二、填空题(共5小题, ,共18分)‎ ‎13.A、B两个完全相同的金属球，A球带电量为﹣3q，B球带电量为7q，现将两球接触后分开，A、B带电量分别变为　　和　　．‎ ‎14.如图所示，真空中有三个点电荷，它们固定在边长‎50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个电荷都是＋2×10－‎6C，则q3所受的库仑力的大小为__________，方向为__________．‎ ‎15.如图所示，在边长为L的正方形的四个顶点上分别放置点电荷，其电荷量为q、Q、q、－Q，已知点电荷Q刚好静止，则＝________，若点电荷－Q的质量为m，释放瞬间加速度为________．‎ ‎16.两个带电粒子分别在电场中的M、N处，其受力方向如图所示．则N处的粒子带　　电荷（填“正”或“负”）；M、N两处的场强大小EM　　EN（填“＞”、“＜”或“=”）．‎ ‎17.如图（a）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），A、B两点的坐标分别为‎0.2 m和‎0.5 m．放在A、B两点的检验电荷q1、q2受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如图（b）所示．则A点的电场强度大小为　　N/C，点电荷Q的位置坐标为=　　 m．‎ 三、计算题(共4小题,共46分)‎ ‎18.（10分）如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒钟有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－‎12C的电荷量，求：‎ ‎(1)金属瓶上收集到多少个电子；‎ ‎(2)实验的时间．‎ ‎19. （10分）库仑定律告诉我们：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．现假设在真空中有两个带正电的点电荷，电荷量均为Q=l C，它们之间的距离r=‎1 m．静电力常量k=9.0×109N•m2/C2．‎ ‎（1）问这两个点电荷之间的静电力是引力还是斥力？‎ ‎（2）求这两个点电荷之间的静电力大小F．‎ ‎20. （14分）有三根长度皆为l=‎0.3 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的O点，另一端分别栓有质量皆为m=1.0×10﹣‎2kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为﹣q和+q，q=1.0×10﹣‎6C．A、B之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为E=2.0×105N/C的匀强电场，电场强度的方向水平向右．平衡时A、B球的位置如图所示．已知静电力常量k=9×109N•m2/C2重力加速度g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）A、B间的库仑力的大小 ‎（2）连接A、B的轻线的拉力大小．‎ ‎21. （12分）如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝‎2.0 m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－‎6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109N・m2/C2，求：‎ ‎(1)两点电荷间的库仑力大小；‎ ‎(2)C点的电场强度的大小和方向．‎ 答案解析 ‎1.D ‎【解析】摩擦起电和感应起电的实质是电荷的转移，即从物体的一个部分转移到物体另一个部分，电荷不能凭空创造而出，所以D对．‎ ‎2.B ‎【解析】根据题图可知，a向左偏转，与负电极吸引，与正电极排斥，所以a带正电；c向右偏转，与负电极排斥，与正电极吸引，所以c带负电；b不偏转，应该不带电．选项B正确．‎ ‎3.B ‎【解析】任何带电体所带电量都是元电荷电量(1.6×10－‎19C)的整数倍，因6.4×10－‎19C＝4×1.6×10－‎19C，故选项B正确．‎ ‎4.B ‎【解析】A带电荷量为7Q，B带电荷量为-Q，当它们接触之后，电荷量先中和再平分，所以接触之后每个球带的电荷量为3Q，根据库仑定律可得，原来没接触作用力为，F=，接触之后作用力为，,所以B正确，故选B.‎ ‎5.B ‎【解析】已知电荷在P、Q连线上某点R处受力为零，根据库仑定律得＝，PR＝2RQ 解得：q1＝4q2.‎ ‎6.B ‎【解析】　由题意知∠ABO＝30°，分析A球受力，如图所示，‎ 将FT、F合成，由几何知识知F、FT及合力F合组成的平行四边形为菱形，则F＝FT＝＝mg.‎ ‎7.C ‎【解析】如果A、B为异种电荷，当A对B的库仑引力恰好提供B做圆周运动所需要的向心力时，B绕A做匀速圆周运动；当A对B的库仑引力大于或者小于B做圆周运动所需要的向心力时，则B将做近心运动或者做离心运动．由于库仑力是变力，故不可能做匀变速曲线运动，A、B两项均错．如果A、B为同种电荷，则B受到A的库仑斥力将做远离A的变加速曲线运动，电场力做正功动能增大，所以C项正确，D项错．‎ ‎8.A ‎【解析】半径为r时，对B球：k＝mB 半径为2r时，对B球k＝mB 解得v＝v0，A正确．‎ ‎9.D ‎【解析】P点的场强大小为E==N/C=1×103N/C，依据负电荷的电场力方向与电场强度方向相反，则其方向向右，即由O指向P，故A错误；因为电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关，所以若将电荷从P点移走，P点的场强大小和方向都不变，大小仍为1×103N/C，方向向右，故B错误；根据点电荷产生的场强公式E=k，那么置于O点的场源电荷带正电，电荷量为Q===1×10﹣‎8C，故C错误；根据点电荷产生的场强公式E=k，结合矢量合力法则，两电荷在该处的电场强度大小相等，方向夹角为120°，那么场源电荷与P点形成的电场中，O、P连线的中垂线上到O、P两点的距离均为‎30 cm的点的场强大小为E合=1×103N/C，方向与中垂线垂直，故D正确．‎ ‎10.A ‎【解析】若将带电荷量为2q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，则在M、N点所产生的电场为：E＝＝，‎ 由题知当半球面在M点产生的场强为E，则N点的场强为E′＝－E，故选A.‎ ‎11.B ‎【解析】A中M、N两点电场强度大小相等、方向不同；B中M、N两点电场强度大小、方向都相同；C中M、N两点电场强度大小不等、方向相同；D中M、N两点电场强度大小、方向都不同．‎ ‎12.D ‎【解析】设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v.小球从A滑到B的过程，由机械能守恒定律得：‎ mgR＝mv2‎ 故v＝；‎ 小球经过B点时，由牛顿第二定律得：EBq－mg＝m 将v＝代入得：EB＝；‎ 根据点电荷的电场强度：E＝；‎ 可知，放于圆心O处的点电荷在OB连线的中点处的电场强度大小E＝，故D正确．‎ ‎13.2q2q ‎【解析】完全相同的金属球，接触时先中和再平分，所以每个球带电．‎ 故答案为：2q；2q．‎ ‎14.0.25‎‎ N　方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外 ‎【解析】如图所示，每个点电荷都受到其他两个点电荷的斥力，只求出其中一个点电荷受的库仑力即可．‎ 以q3为研究对象，共受到F1和F2的作用力，q1＝q2＝q3＝q，相互间的距离r都相同．‎ F1＝F2＝k＝0.144 N 根据平行四边形定则，合力为F＝‎2F1cos 30°≈0.25 N.‎ 合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外．‎ ‎15.　‎ ‎【解析】点电荷Q受三个力作用，如图甲，其中F1＝F2＝k，F3＝k ‎.Q静止，三个力的合力为零，F3＝F1，得＝.点电荷－Q受三个力作用，如图乙所示，F4＝F5＝k，F′＝k，三个力的合力F合＝‎2F′＝k，则－Q释放时的加速度a＝＝.‎ ‎16.正 ＞‎ ‎【解析】根据正电荷的电场力方向与该点的电场强度方向相同，负电荷与该点的电场强度方向相反，则知N处的粒子带正电荷．‎ 电场线的疏密表示场强的相对大小，电场线越密，场强越大，则EM＞EN．‎ ‎17.2×1030.3‎ ‎【解析】（1）由图可知，A点的电场强度==2×103N/C，‎ ‎（2）同理B点的电场强度EB=-500 N/C，方向指向x负方向．‎ 所以A、B两点的电场强度大小之比为4︰1；‎ 设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场得：，‎ 联立以上公式解得：x=‎0.3 m．‎ ‎18.(1)5×107个　(2)5×103s ‎【解析】(1)因每个电子带电荷量为－1.6×10－‎19C，金属瓶上带有－8×10－‎12C的电荷量，所以金属瓶上收集到的电子个数为n＝个＝5×107个．‎ ‎(2)实验的时间为t＝s＝5×103s.‎ ‎19.（1）斥力 （2）9×109N ‎【解析】解：（1）由于两个电荷都是正电荷，因此这两个点电荷之间的静电力是斥力．‎ 故这两个点电荷之间的静电力是斥力．‎ ‎（2）根据库仑定律有：，代人数据得：F=9×109N．‎ 故这两个点电荷之间的静电力大小F=9×109N．‎ ‎20.（1）0.1 N （2）0.042 N ‎【解析】（1）根据库仑定律，则有：F2=k=9×109×=0.1 N；‎ ‎（2）对A受力分析，如图所示：‎ 竖直方向：F1cos30°=mg 解得：F1=N 水平方向：F1sin 30°+F2+F3=qE；‎ 解得：F3=0.042 N ‎21.(1)9.0×10－3N　 (2)7.8×103N/C　方向沿y轴正方向 ‎【解析】(1)根据库仑定律，A、B两点处的点电荷间的库仑力大小为 F＝k 代入数据得 F＝9.0×10－3N.‎ ‎(2)A、B两点处的点电荷在C点产生的场强大小相等，均为 E1＝k A、B两点处的点电荷形成的电场在C点的合场强大小为 E＝2E1cos 30°‎ 联立并代入数据得E≈7.8×103N/C 场强E的方向沿y轴正方向．‎