物理卷·2018届甘肃省平凉市庄浪县紫荆中学高二上学期期中物理试卷 （解析版） 19页

‎2016-2017学年甘肃省平凉市庄浪县紫荆中学高二（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、单项选择题（本题包括10小题．每小题3分，）‎ ‎1．下述说法正确的是（　　）‎ A．根据E=，可知电场中某点的场强与电场力成正比 B．根据E=，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比 C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 ‎2．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3．下列说法中正确的是（　　）‎ A．电场强度为零的地方电势不一定为零 B．电势高的地方电场强度一定大 C．沿电场线方向，场强一定越来越小 D．电荷在电势高的地方电势能一定大 ‎4．如图，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角，则关于a、b两点场强大小及电势φa、φb的高低关系正确的为（　　）‎ A．Ea=3Eb，φa＞φb B．Ea=3Eb，φa＜φb C．Ea=，φa＜φb D．Ea=Eb，φa＜φb ‎5．在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为﹣Q和+Q，它们相距为a，如果在两个点电荷连线的中点O处，有一个半径为r（2r＜a）的不带电空心金属球壳，球心在O处，如图所示．已知 球心O处的电场强度为零．则金属球壳上的感应电荷在球心O处产生的电场强度的大小为（　　）‎ A．0 B． C． D．‎ ‎6．电源电动势的大小反映的是（　　）‎ A．电源把电能转化为其他形式的能的本领大小 B．电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C．电源单位时间内传送电荷量的多少 D．电流做功的快慢 ‎7．如图所示，Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上（O为连线的中点），N为过O点的垂线上的一点．则下列说法中正确的是（　　）‎ A．在M、N和O三点中O点电场强度最小 B．在M、N和O三点中O点电势最低 C．若ON间的电势差为U，ON间的距离为d，则N点的场强为 D．若ON间的电势差为U，将一个带电量为q的正点电荷从N点移到O点，电场力做功为qU ‎8．如图所示，4只电阻串联于某电路中．已测出UAC=9V，UBD=6V，R2=R4则UAE为（　　）‎ A．3V B．7.5V C．15V D．无法确定 ‎9．图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法不正确的是（　　）‎ A．a点的电势比b点的电势高 B．a点的电场强度比b点的电场强度大 C．质点由a到b的过程中，肯定有加速和减速两过程 D．带电质点在a点的电势能肯定比在b点的电势能小 ‎10．如图，为一有界匀强电场，场强方向为水平方向（虚线为电场线），一带负电微粒以某一角度θ从电场中a点斜向上方射入，沿直线运动至b点，则可知（　　）‎ A．电场中a点的电势低于b点的电势 B．微粒在a点时的动能与电势能之和与在b点时的动能与电势能之和相等 C．微粒在a点时的动能大于b点时的动能，在a点时的电势能大于在b点时的电势能 D．微粒在a点时的动能大于在b点时的动能，在a点的电势能小于在b点的电势能 ‎　‎ 二．多项选择题（本题包括6小题．每小题4分，）‎ ‎11．如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个带正电粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出（　　）‎ A．N点的电势高于M点的电势 B．粒子在N点的电势能比在M点的电势能小 C．粒子在M点的速率大于在N点的速率 D．粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大 ‎12．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．加5 V电压时，导体的电阻约是5Ω B．加12 V电压时，导体的电阻约是1.4Ω C．由图可知随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D．由图可知随着电压的减小，导体的电阻不断减小 ‎13．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（　　）‎ A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EA C．UAB＜UBC D．UAB=UBC ‎14．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）‎ A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减少 D．极板带电荷量将减少 ‎15．有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I．设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　）‎ A．nvS△t B．nv△t C． D．‎ ‎16．如图所示，带电荷量之比为qA：qB=1：3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC=CD，忽略粒子重力的影响，则（　　）‎ A．A和B在电场中运动的时间之比为1：2‎ B．A和B运动的加速度大小之比为2：1‎ C．A和B的质量之比为1：12‎ D．A和B的位移大小之比为1：1‎ ‎　‎ 二.计算题（本大题共4小题共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎17．如图所示，用30cm的细线将质量为m=4×10﹣3㎏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=2×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态．（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．‎ ‎18．如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A．B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角，求：‎ ‎（1）A．B两点间的电势差UAB；‎ ‎（2）该匀强电场的电场强度大小E．‎ ‎19．一束电子流经U1的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，若两板间距为d，板长为l，足够大的竖直屏与两板右侧相距为b，如图所示，在两板间加上可调偏转电压为U2，电子质量为m，带电量为e，（不计重力和电子间相互作用）求：‎ ‎（1）电子进入电场时速度的大小；‎ ‎（2）电子从平行板间飞出时，竖直方向偏移的距离y1；‎ ‎（3）电子从平行板间飞出达到竖直屏时，竖直方向偏移O点的距离y2．‎ ‎20．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=40cm，一带正电荷q=10﹣4 C的小滑块质量为m=40g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，问：‎ ‎（1）要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？‎ ‎（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）‎ ‎（3）小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年甘肃省平凉市庄浪县紫荆中学高二（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题（本题包括10小题．每小题3分，）‎ ‎1．下述说法正确的是（　　）‎ A．根据E=，可知电场中某点的场强与电场力成正比 B．根据E=，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比 C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 ‎【考点】电场强度；点电荷的场强；电场的叠加．‎ ‎【分析】电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，不能简单从数学理解．E=k是真空中点电荷Q产生的电场强度的计算式，E与Q成正比．场强的叠加遵守平行四边形定则，合电场的场强与几个分场强效果相同，但大小不一定比分场强大．电场线与运动轨迹不是一回事．‎ ‎【解答】解：A、E由电场本身决定，与F、q无关．故A错误．‎ ‎ B、E=k是真空中点电荷Q产生的电场强度的计算式，E与Q成正比．故B正确．‎ ‎ C、场强的叠加遵守平行四边形定则，合电场的场强与几个分场强效果相同，但不一定比分场强大，也可能相等，也可能比分场强小．故C错误．‎ ‎ D、电场线表示电场的强弱和方向，与电荷的轨迹不一定重合．故D错误．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎2．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】理解库仑定律的内容．知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．‎ ‎【解答】解：假设A带电量为Q，B带电量也为Q，‎ 两球之间的相互吸引力的大小是F=‎ 第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为 C与B接触时带电量平分，则C、B分开后电量均为 这时，A、B两球之间的相互作用力的大小F′==‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎3．下列说法中正确的是（　　）‎ A．电场强度为零的地方电势不一定为零 B．电势高的地方电场强度一定大 C．沿电场线方向，场强一定越来越小 D．电荷在电势高的地方电势能一定大 ‎【考点】电势；电场强度．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，说明电场强度与电势没有直接关系．电场强度为零，电势不一定为零．电势为零，电场强度也不一定为零．电场强度越大的地方，电势不一定高．‎ ‎【解答】解：‎ A、电势为零，是人为选择的，所以电场强度为零的地方，电势不一定为零．故A正确．‎ B、电势的高低与电场强度的大小无关，所以电势高的地方电场强度不一定大，故B错误．‎ C、沿电场线的方向电势降低，而电场强度的大小与是否沿电场线无关，故C错误．‎ D、电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，说明电场强度与电势没有直接关系，则电势高的地方电场强度不一定大．故D错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎4．如图，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角，则关于a、b两点场强大小及电势φa、φb的高低关系正确的为（　　）‎ A．Ea=3Eb，φa＞φb B．Ea=3Eb，φa＜φb C．Ea=，φa＜φb D．Ea=Eb，φa＜φb ‎【考点】电场强度；电势．‎ ‎【分析】先根据几何知识求出a、b两点到点电荷的距离之比，再根据点电荷场强公式E=k求解场强之比．再根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低．‎ ‎【解答】解：设a、b两点到点电荷的距离分别为ra和rb．‎ 根据几何知识得：rb=ra．‎ 根据E=k得：Ea：Eb=： =3，‎ 则有：Ea=3Eb．‎ 由场强方向可知该点电荷带负电，电场线从无穷远处指向负电荷，顺着电场线方向电势降低，则φa＜φb．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎5．在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为﹣Q和+Q，它们相距为a，如果在两个点电荷连线的中点O处，有一个半径为r（2r＜a）的不带电空心金属球壳，球心在O处，如图所示．已知 球心O处的电场强度为零．则金属球壳上的感应电荷在球心O处产生的电场强度的大小为（　　）‎ A．0 B． C． D．‎ ‎【考点】电场的叠加；电场强度．‎ ‎【分析】当金属球达到静电平衡时，球心O点处合场强为零，即球壳上的感应电荷在O点处产生的场强大小与两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小相等，方向相反．求出两个点电荷A和B在O点处产生的合场强，再求球壳上的感应电荷在O点处的场强大小．‎ ‎【解答】解：两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小为：E1=2k=，方向向右．‎ 根据静电平衡导体的特点可知，球壳上的感应电荷在O点处的场强大小与两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小相等，方向相反，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为：E2=E1=，方向向左．‎ 故选：D ‎　‎ ‎6．电源电动势的大小反映的是（　　）‎ A．电源把电能转化为其他形式的能的本领大小 B．电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C．电源单位时间内传送电荷量的多少 D．电流做功的快慢 ‎【考点】电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】电动势这样定义的，在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功，做了多少功，就有多少其它形式的能转变为电能．‎ ‎【解答】解：电动势在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功，做了多少功，就有多少其它形式的能转变为电能．所以电动势的大小反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小．单位时间内流过的电荷量表示电流，做功的快慢表示功率．所以A、C、D错误，B正确．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上（O为连线的中点），N为过O点的垂线上的一点．则下列说法中正确的是（　　）‎ A．在M、N和O三点中O点电场强度最小 B．在M、N和O三点中O点电势最低 C．若ON间的电势差为U，ON间的距离为d，则N点的场强为 D．若ON间的电势差为U，将一个带电量为q的正点电荷从N点移到O点，电场力做功为qU ‎【考点】电场的叠加；电场强度；点电荷的场强；电势；电势能．‎ ‎【分析】两等量同种电荷的场强的合成遵循平行四边形定则；电势的高低可以通过移动正的试探电荷，看电场力做功情况；公式U=Eq仅仅适用匀强电场．‎ ‎【解答】解：A、在M、N和O三点中O点电场强度为零，故A正确；‎ B、将正的试探电荷从M点移到O点，电场力做正功，电势能降低，故电势降低；再将正的试探电荷从O点移到N点，电场力做正功，电势能降低，电势降低，故N点电势最低，故B错误；‎ C、公式U=Eq仅仅适用匀强电场，故C错误；‎ D、若ON间的电势差为U，将一个带电量为q的正点电荷从O点移到N点，电场力做功为qU，从N点移到O点，要克服电场力做功为qU，故D错误；‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，4只电阻串联于某电路中．已测出UAC=9V，UBD=6V，R2=R4则UAE为（　　）‎ A．3V B．7.5V C．15V D．无法确定 ‎【考点】串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】根据欧姆定律和串联电路电流特点可知R2、R4两端的电压相等，再根据串联电路电压特点：串联电路中总电压等于各电阻两端电压之和，即可求出AE之间的电压．‎ ‎【解答】解：由图可知，四个电阻串联，所以通过它们的电流相等；‎ 根据欧姆定律可知，当R2=R4时，UBC=UDE；‎ 由串联电路中，总电压等于各电阻两端电压之和，可得：‎ UAE=UAB+UBC+UCD+UDE=UAB+UBC+UCD+UBC=UAC+UBD=9V+6V=15V．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎9．图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法不正确的是（　　）‎ A．a点的电势比b点的电势高 B．a点的电场强度比b点的电场强度大 C．质点由a到b的过程中，肯定有加速和减速两过程 D．带电质点在a点的电势能肯定比在b点的电势能小 ‎【考点】电场线；电势能．‎ ‎【分析】带电质点受两个力：重力和电场力．由静止向上运动，可判断出电场力的方向，根据电场力做的功，判断电势能的变化．通过带电质点初末速度为零可比较出两点的电场强度．沿电场线方向电势逐渐降低．‎ ‎【解答】解：A、沿电场线的方向电势逐渐降低，所以a的电势比点b的电势高，故A正确；‎ BC、由题意可知，带电质点受两个力：重力和电场力，且电场力方向向上，在a点，电场力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受的电场力小于重力．所以a点的电场强度比b点的电场强度大．故BC正确．‎ D、电场力对质点做正功，质点的电势能减少，所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大．故D不正确；‎ 本题选择不正确的，故选：D ‎　‎ ‎10．如图，为一有界匀强电场，场强方向为水平方向（虚线为电场线），一带负电微粒以某一角度θ从电场中a点斜向上方射入，沿直线运动至b点，则可知（　　）‎ A．电场中a点的电势低于b点的电势 B．微粒在a点时的动能与电势能之和与在b点时的动能与电势能之和相等 C．微粒在a点时的动能大于b点时的动能，在a点时的电势能大于在b点时的电势能 D．微粒在a点时的动能大于在b点时的动能，在a点的电势能小于在b点的电势能 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】粒子沿直线运动到b点，粒子的合力与速度在同一直线上，重力竖直向下，则受到的电场力水平向左，电场方向水平向右．顺着电场线，电势降低．则可判断ab电势的高低．粒子的重力势能、动能、电势能总量不变，根据重力势能增加，判断动能与电势能之和的大小．根据电场力做功正负，判断电势能与动能的大小．‎ ‎【解答】解：A、粒子沿直线运动到b点，粒子的合力与速度在同一直线上，重力竖直向下，则受到的电场力水平向左，电场方向水平向右．则a点的电势高于b点的电势．故A错误．‎ ‎ B、根据能量守恒，粒子的重力势能、动能、电势能总量不变，重力势能增大，则动能与电势能之和减小．故B错误．‎ ‎ C、D粒子从a到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大．C错误，D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ 二．多项选择题（本题包括6小题．每小题4分，）‎ ‎11．如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个带正电粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出（　　）‎ A．N点的电势高于M点的电势 B．粒子在N点的电势能比在M点的电势能小 C．粒子在M点的速率大于在N点的速率 D．粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势；等势面．‎ ‎【分析】电场线与等势面垂直，等差等势面的疏密程度也反映电场的强弱，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．根据这些知识进行分析．‎ ‎【解答】解：A、由粒子的运动轨迹可知，带正电的粒子所受的电场力方向指向右下方，则电场线的方向指向右下方，根据“顺着电场线的方向电势降落”，可知N点的电势高于M点的电势，故A正确；‎ B、若粒子从M到N，电场力对粒子做负功，电势能增加，所以N点的电势能比在M点的电势能大，故B错误；‎ C、若粒子从M到N，电场力做负功，速度减小，所以M点的速率大于在N点的速率，故C正确；‎ D、根据电场线或等势面的疏密程度可知N点的电场强度较大，故带电粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小，故D错误；‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎12．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．加5 V电压时，导体的电阻约是5Ω B．加12 V电压时，导体的电阻约是1.4Ω C．由图可知随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D．由图可知随着电压的减小，导体的电阻不断减小 ‎【考点】欧姆定律．‎ ‎【分析】I﹣U图象描述物体的电流随电压的变化；由各点的坐标可求得导体的电阻；由图象的斜率的变化可明确电阻的变化．‎ ‎【解答】解：A、加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，R==5Ω，故A正确．‎ B、加12V的电压时，电流为1.5A，则可得电阻为： =8Ω，故B错误．‎ C、由图可知，随电压的增大，图象的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，故C错误．‎ D、随着电压的减小，导体的电阻减小，故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（　　）‎ A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EA C．UAB＜UBC D．UAB=UBC ‎【考点】电场线；电势；电势能．‎ ‎【分析】电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．‎ ‎【解答】解：A、考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律．A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA＞φB＞φC，故A正确；‎ B、由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC＞EB＞EA，故B正确；‎ C、电场线密集的地方电势降落较快，故UBC＞UAB，故C正确，D错误．‎ 故选：ABC．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）‎ A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减少 D．极板带电荷量将减少 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化．‎ ‎【解答】解：A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，‎ 根据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A错误．‎ B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B正确．‎ C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故C错误．‎ D、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D正确；‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎15．有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I．设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　）‎ A．nvS△t B．nv△t C． D．‎ ‎【考点】电流、电压概念．‎ ‎【分析】根据电子定向移动的速度和时间，求出自由电荷△t时间内移动的距离，再求出体积，即可求解通过导体横截面的自由电子数目；‎ 也可以根据电量公式q=It，求出电量，也求解电子数目．‎ ‎【解答】解：在△t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为v△t，由于铜导线的横截面积为S，则在△t时间内，电子经过的导线对应体积为v△tS．又由于单位体积的导线有n个自由电子，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 N=nvS△t．‎ 由于流经导线的电流为I，则在△t时间内，流经导线的电荷量为I△t，而电子的电荷量为e，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 N=．故AC正确，BD错误；‎ 故选：AC ‎　‎ ‎16．如图所示，带电荷量之比为qA：qB=1：3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC=CD，忽略粒子重力的影响，则（　　）‎ A．A和B在电场中运动的时间之比为1：2‎ B．A和B运动的加速度大小之比为2：1‎ C．A和B的质量之比为1：12‎ D．A和B的位移大小之比为1：1‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】带电粒子垂直射入电场中做为平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动．根据牛顿第二定律和运动学公式得到偏转量y的表达式，求解质量之比；根据水平位移与初速度之比求解时间之比 ‎【解答】解：A、粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向：，初速度相等，所以t∝x，A和B在电场中运动的时间之比，故A正确；‎ B、粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，，y相同，a与成反比，，故B错误；‎ C、由牛顿第二定律得：qE=ma，则粒子质量，，故C正确；‎ D、A、B的位移大小之比：，故D错误；‎ 故选：AC ‎　‎ 二.计算题（本大题共4小题共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎17．如图所示，用30cm的细线将质量为m=4×10﹣3㎏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=2×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态．（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．‎ ‎【考点】电场强度；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）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．‎ ‎（2）根据平衡条件，将小球的重力进行分析，列式求解即可．‎ ‎（3）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a．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（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°‎ 得：q==C=1.5×10﹣6C；‎ ‎（3）由受力图可知细线的拉力为 F===0.05N 如果剪断细绳小球所受的合力与F大小相等，方向相反，则加速度 a==m/s2=12.5m/s2‎ 答：‎ ‎（1）小球带正电．‎ ‎（2）小球带电量q为1.5×10﹣6C．‎ ‎（3）剪断细线后带电小球的加速度a为12.5m/s2．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A．B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角，求：‎ ‎（1）A．B两点间的电势差UAB；‎ ‎（2）该匀强电场的电场强度大小E．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差．‎ ‎【分析】（1）根据电势能变化和电场力做功的关系，电势能增加多少，电场力做负功多少．由求解电势差．‎ ‎（2）由U=Ed=Ecos60°求解电场强度E．‎ ‎【解答】解：（1）负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，则电场力所做的功：WAB=﹣0.1J A、B两点间的电势差： V ‎（2）根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：U=Ed=Ecos60°‎ 得： N/C ‎ 答：（1）A、B两点间的电势差UAB是5×103V ‎（2）该匀强电场的电场强度E是5×105N/C．‎ ‎　‎ ‎19．一束电子流经U1的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，若两板间距为d，板长为l，足够大的竖直屏与两板右侧相距为b，如图所示，在两板间加上可调偏转电压为U2，电子质量为m，带电量为e，（不计重力和电子间相互作用）求：‎ ‎（1）电子进入电场时速度的大小；‎ ‎（2）电子从平行板间飞出时，竖直方向偏移的距离y1；‎ ‎（3）电子从平行板间飞出达到竖直屏时，竖直方向偏移O点的距离y2．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）由动能定理可以求出电子进入电场时的速度．‎ ‎（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，由类平抛运动可以求出偏移量．‎ ‎（3）电子粒子偏转电场后做匀速直线运动，应用匀速直线运动规律求出竖直方向的位移，然后答题．‎ ‎【解答】解：（1）在加速电场中，由动能定理得：‎ eU1=mv02﹣0，‎ 解得：v0=；‎ ‎（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，‎ 水平方向：l=v0t，‎ 竖直方向：y1=at2=t2，‎ 解得：y1=；‎ ‎（3）电子离开偏转电场时，‎ vy=at=，‎ 电子离开偏转电场后，‎ 在水平方向：b=v0t′，‎ 竖直方向：y′=vyt′，‎ 解得：y′=，‎ 电子在竖直方向偏移O点的距离：‎ y2=y1+y′=；‎ 答：（1）电子进入电场时速度的大小为；‎ ‎（2）电子从平行板间飞出时，竖直方向偏移的距离y1为；‎ ‎（3）电子从平行板间飞出达到竖直屏时，竖直方向偏移O点的距离y2为．‎ ‎　‎ ‎20．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=40cm，一带正电荷q=10﹣4 C的小滑块质量为m=40g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，问：‎ ‎（1）要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？‎ ‎（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）‎ ‎（3）小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；向心力；动能定理的应用；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）在P点时，对滑块受力分析，由牛顿第二定律可以求得滑块受到的轨道对滑块的支持力的大小，由牛顿第三定律可以求滑块得对轨道压力；‎ ‎（3）小滑块经过C点，在竖直方向上做的是自由落体运动，在水平方向上做的是匀减速运动，根据水平和竖直方向上的运动的规律可以求得落地点离N点的距离．‎ ‎【解答】解：（1）设滑块与N点的距离为L，分析滑块的运动过程，由动能定理可得，‎ qEL﹣μmgL﹣mg•2R=mv2﹣0‎ 小滑块在C点时，重力提供向心力，所以 mg=m 代入数据解得 v=2m/s，L=20m．‎ ‎（2）滑块到达P点时，对全过程应用动能定理可得，‎ qE（L+R）﹣μmgL﹣mg•R=mvP2﹣0‎ 在P点时由牛顿第二定律可得，‎ N﹣qE=m 解得N=1.5N ‎ 由牛顿第三定律可得，滑块通过P点时对轨道压力是1.5N．‎ ‎（3）小滑块经过C点，在竖直方向上做的是自由落体运动，‎ 由2R=gt2可得滑块运动的时间t为，‎ t===0.4s，‎ 滑块在水平方向上只受到电场力的作用，做匀减速运动，‎ 由牛顿第二定律可得 qE=ma，‎ 所以加速度 a=2.5m/s2，‎ 水平的位移为 x=vt﹣at2‎ 代入解得 x=0.6m．‎ 答：（1）滑块与N点的距离为20m；‎ ‎（2）滑块通过P点时对轨道压力是1.5N；‎ ‎（3）滑块落地点离N点的距离为0.6m．‎ ‎　‎ ‎2016年12月3日