物理卷·2018届陕西省西安市庆安高中高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版） 18页

‎2016-2017学年陕西省西安市庆安高中高二（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一、单项选择题（共11题，每小题3分，共33分）‎ ‎1．下列各量中，与检验电荷无关的量是（　　）‎ A．电场强度E B．电场力F C．电势能EP D．电场做的功W ‎2．以下叙述中正确的是（　　）‎ A．带电量较小的带电体可以看成是点电荷 B．电场线的形状可以用实验来模拟，这说明电场线是实际存在的 C．一般情况下，两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多 D．电场线的分布情况可以反映出电场中各点的场强方向，但无法描述电场的强弱 ‎3．在静电场中，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同 C．电场强度的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 ‎4．两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　）‎ A． B． C． D．12F ‎5．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则（　　）‎ A．EP＞EQ，UP＞UQ B．EP＞EQ，UP＜UQ C．EP＜EQ，UP＞UQ D．EP＜EQ，UP＜UQ ‎6．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 ‎7．一带负电荷的质点，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）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8．如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速率﹣时间图象是选项中的（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．粒子带正电 B．粒子在A点加速度大 C．粒子在B点动能大 D．A、B两点相比，B点电势能较高 ‎10．如图所示，A、B两点各放有电量为+Q和+4Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且==．将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（　　）‎ A．电场力一直做正功 B．电场力一直做负功 C．电场力先做正功再做负功 D．电场力先做负功再做正功 ‎11．空气中的负氧离子对于人的健康极为有益．有的氧吧通常采用人工产生负氧离子使空气清新．其最常见的是采用电晕放电法，如图所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000V左右，使空气发生电离，从而产生二价负氧离子．在负极后面加上小风扇，将大量负氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距离为5mm，且视为匀强电场，电场强度为E，电场对负氧离子的作用力为F，则（　　）‎ A．E=103N/C，F=1.6X10﹣16N B．E=106N/C，F=1.6X10﹣16N C．E=103N/C，F=3.2X10﹣13N D．E=l06N/C，F=3.2X10﹣13N ‎　‎ 二、不定项选择题（共5题，每小题4分，共20分）‎ ‎12．某电场的电场线分布如图所示，将一电荷量q=2×10﹣9C的试探电荷由电场中的a点移到b点，电荷克服电场力做功为4×10﹣8J，下列说法正确的是（　　）‎ A．a点的场强大于b点的场强 B．试探电荷带正电 C．a点电势高于b点电势 D．a、b两点间的电势差为20V ‎13．如图所示虚线a，b，c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）‎ A．三个等势面中，Q的电势较高 B．带电质点通过P点时电势能较大 C．带电质点通过P点时动能较大 D．带电质点通过P点时加速度较大 ‎14．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（　　）‎ A．q运动到O点时的动能最大 B．q由A向O做匀加速直线 C．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 D．q运动到O点时的电势能为零 ‎15．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 ‎16．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，则下列说法正确的是（　　）‎ A．匀强电场的场强大小为10V/m B．匀强电场的场强大小为V/m C．电荷量为1.6×10﹣19C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.60×10﹣19J D．电荷量为1.6×10﹣19C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少3.20×10﹣19J ‎　‎ 三、填空题（每空2分，共10分）‎ ‎17．在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10﹣8C，相距0.2m，则它们之间的相互作用力为　　N．在两者连线的中点处，电场强度大小为　　N/C．（k=9.0×109Nm2/c2）‎ ‎18．电场中有两点a、b，将一个带电量为5×10﹣8C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为8×10﹣6J，则a、b两点的电势差为　　V，若将电量为2×10﹣7C的负电荷从a点移到b点，电场力做功为　　J．‎ ‎19．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV．若取c点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于﹣6eV时，它的动能等于　　ev．‎ ‎　‎ 四、计算题（共37分．要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎20．如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面．现将电荷量为10﹣8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10﹣6J，将另一电荷量为10﹣8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×10﹣6J．‎ ‎（1）求UAB、UAC各为多少？‎ ‎（2）AB边长为2 cm，求电场线方向及电场强度大小．‎ ‎21．电荷量为q=1×10﹣4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E与时间t的关系（图1）及物块速度v与时间t的关系如图2所示．若重力加速度g取10m/s2，求：‎ ‎（1）物块的质量m．‎ ‎（2）物块与水平面之间的动摩擦因数．‎ ‎（3）物块运动2s过程中，其电势能的改变量．‎ ‎22．如图所示，带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC中点．现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：‎ ‎（1）小球运动到B点时的加速度大小．‎ ‎（2）B和A两点间的电势差（用Q和L表示）．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年陕西省西安市庆安高中高二（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题（共11题，每小题3分，共33分）‎ ‎1．下列各量中，与检验电荷无关的量是（　　）‎ A．电场强度E B．电场力F C．电势能EP D．电场做的功W ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】题考查了对电场中几个概念的理解情况，物理中有很多物理量是采用比值法定义的，要正确理解比值定义法的含义．‎ ‎【解答】解：电场强度E=和电势 φ=分别从力和能量的角度来描述电场的，均是采用比值定义法定义的，它们的大小均与电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关，而电场力做功、电势能EP和电场力F均与电荷有关，故A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．以下叙述中正确的是（　　）‎ A．带电量较小的带电体可以看成是点电荷 B．电场线的形状可以用实验来模拟，这说明电场线是实际存在的 C．一般情况下，两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多 D．电场线的分布情况可以反映出电场中各点的场强方向，但无法描述电场的强弱 ‎【考点】库仑定律；万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷，根据点电荷的条件分析可以得出结论．‎ 电场线是虚拟的，实际不存在．电场线的疏密反应电场的强弱．‎ 一般情况下，两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多．‎ ‎【解答】解：A、当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷，故A错误．‎ B、电场线是虚拟的，实际不存在．电场线的疏密反应电场的强弱．故B、D错误．‎ C、一般情况下，两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多．故C正确．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎3．在静电场中，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同 C．电场强度的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 ‎【考点】电势；电场强度；等势面．‎ ‎【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，则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．顺着电场线方向，电势逐渐降低，但场强不一定减小．‎ ‎【解答】解：A、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．‎ ‎ B、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．‎ ‎ C、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； ‎ ‎ D、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．‎ 故选C ‎　‎ ‎4．两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　）‎ A． B． C． D．12F ‎【考点】库仑定律；电荷守恒定律．‎ ‎【分析】清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分．‎ 根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题．‎ ‎【解答】解：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为+Q，距离又变为原来的，库仑力为F′=k，‎ 所以两球间库仑力的大小为．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎5．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则（　　）‎ A．EP＞EQ，UP＞UQ B．EP＞EQ，UP＜UQ C．EP＜EQ，UP＞UQ D．EP＜EQ，UP＜UQ ‎【考点】电场线；电场强度；电势．‎ ‎【分析】根据电场线越密代表场强越强，可以判定P点的场强大于Q点的场强；根据沿电场线方向电势逐渐降低可以判定P点的电势高于Q点的电势．‎ ‎【解答】解：电场线越密代表场强越强，从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度，故P点的场强大于Q点的场强，所以Ep＞EQ，‎ 又由于沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知电场线的方向由P指向Q，所以P点的电势高于Q点的电势，即UP＞UQ，故A正确．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎6．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．‎ ‎　‎ ‎7．一带负电荷的质点，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）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】电场强度；曲线运动．‎ ‎【分析】根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向，再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择．‎ ‎【解答】解：‎ A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．‎ B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．‎ C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．‎ D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确．‎ 故选D ‎　‎ ‎8．如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速率﹣时间图象是选项中的（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】电场线．‎ ‎【分析】根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，再结合电场强度方向判断电性，然后根据电场线的疏密程度判断加速度的大小，从而判断粒子的运动情况选择速度图象．‎ ‎【解答】解：电场线的疏密程度表示场强大小，A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，电场力做负功，速度慢慢减小，所以粒子做加速度减小的减速运动，故B正确．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．粒子带正电 B．粒子在A点加速度大 C．粒子在B点动能大 D．A、B两点相比，B点电势能较高 ‎【考点】电场线；动能定理的应用；电势能．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．‎ ‎【解答】解：A、根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电．故A错误；‎ B、由于B点的电场线密，所以B点的电场力大，则A点的加速度较小．故B错误；‎ C、粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，故C错误；‎ D、对负电荷来讲电势低的地方电势能大，故D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎10．如图所示，A、B两点各放有电量为+Q和+4Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且==．将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（　　）‎ A．电场力一直做正功 B．电场力一直做负功 C．电场力先做正功再做负功 D．电场力先做负功再做正功 ‎【考点】电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】AB连线上每一点的场强是由+Q和+2Q的点电荷共同叠加产生的，根据场强的叠加确定电场强度为零的位置，从而确定出在AB连线上的电场力方向，从而确定出电场力做功的情况．‎ ‎【解答】解：设在AB之间距离A点x处的场强为0，则有：，‎ 解得x=，即C处的电场强度为零，在C点左侧正电荷所受电场力方向向右，在C点右侧正电荷所受的电场力方向向左，可知正电荷从C移至D的过程中，电场力一直做负功．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎11．空气中的负氧离子对于人的健康极为有益．有的氧吧通常采用人工产生负氧离子使空气清新．其最常见的是采用电晕放电法，如图所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000V左右，使空气发生电离，从而产生二价负氧离子．在负极后面加上小风扇，将大量负氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距离为5mm，且视为匀强电场，电场强度为E，电场对负氧离子的作用力为F，则（　　）‎ A．E=103N/C，F=1.6X10﹣16N B．E=106N/C，F=1.6X10﹣16N C．E=103N/C，F=3.2X10﹣13N D．E=l06N/C，F=3.2X10﹣13N ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】根据匀强电场的场强公式E=，计算电场强度，然后根据F=qE，得出电场力 ‎【解答】解：匀强电场的场强：‎ E===106N/C 电场力：‎ F=qE=2×1.6×10﹣19×106=3.2×10﹣13N．‎ 故D正确，A、B、C错误．‎ 故选：D ‎　‎ 二、不定项选择题（共5题，每小题4分，共20分）‎ ‎12．某电场的电场线分布如图所示，将一电荷量q=2×10﹣9C的试探电荷由电场中的a点移到b点，电荷克服电场力做功为4×10﹣8J，下列说法正确的是（　　）‎ A．a点的场强大于b点的场强 B．试探电荷带正电 C．a点电势高于b点电势 D．a、b两点间的电势差为20V ‎【考点】电场线．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强度的大小，根据电场线疏密比较电场强度的大小，沿着电场线方向电势逐渐降低，根据电场力做功判断电势能的高低．通过W=qU求出a、b两点的电势差．‎ ‎【解答】解：A、b点的电场线比a点电场线密，则a点的电场强度小于b点的电场强度．故A错误；‎ B、试探电荷由电场中的a点移到b点，电荷克服电场力做功说明电荷受到的电场力的方向从b指向a，与电场线的方向相反，电荷带负电．故B错误；‎ C、沿着电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势比b点电势高．故C正确；‎ D、根据W=qU得，U=V．故D正确．‎ 故选：CD ‎　‎ ‎13．如图所示虚线a，b，c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）‎ A．三个等势面中，Q的电势较高 B．带电质点通过P点时电势能较大 C．带电质点通过P点时动能较大 D．带电质点通过P点时加速度较大 ‎【考点】电势；电势能．‎ ‎【分析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大．‎ ‎【解答】解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故P点电势最高，故A错误；‎ B、根据带正电的质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，即P点时电势能较大，而动能较小，故B正确，C错误；‎ D、等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此P点加速度也大，故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎14．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（　　）‎ A．q运动到O点时的动能最大 B．q由A向O做匀加速直线 C．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 D．q运动到O点时的电势能为零 ‎【考点】库仑定律；电势能．‎ ‎【分析】根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷q的受力情况，确定其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．‎ ‎【解答】解：‎ A、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故A正确．‎ B、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向． ‎ 故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动；故B错误．‎ C、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小，故C正确．‎ D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值．故D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎15．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．‎ ‎【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．根据U=Ed可定性分析电势差的关系．‎ ‎【解答】解：‎ A、A、B、C三点处在一根电场线上，根据沿着电场线的方向电势逐渐降落，故有φA＞φB＞φC，故A错误；‎ 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、D、电场线密集的地方电势降落较快，由U=Ed定性分析可知：UAB＜UBC，故C正确D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，则下列说法正确的是（　　）‎ A．匀强电场的场强大小为10V/m B．匀强电场的场强大小为V/m C．电荷量为1.6×10﹣19C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.60×10﹣19J D．电荷量为1.6×10﹣19C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少3.20×10﹣19J ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，则知AC中点的电势为2V，连接EB，EB即为一条等势线，CA连线即为一条电场线，由BA间的电势差，由公式U=Ed求出场强大小．由W=qU，则电场力做功就可以求解．‎ ‎【解答】解：‎ A、B、连接AC，AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形对称性，CD∥EB，FA∥EB，而匀强电场的等势面平行，则CD、FA直线也都是等势线．则CA连线必为一条电场线，而且电场强度的方向由C指向A．BA间的电势差为 ‎ UBA=1V，又UBA=EdABcos30°，得场强E==V/m=V/m．故A错误，B正确；‎ C、由上知：E的电势为2V，F点与A点的电势相等为1V，则电子从E点移到F点，电场力做负功，而且为WEF=qUEF=q（φE﹣φF）=1.6×10﹣19×（2﹣1）J=1.6×10﹣19J，即 电场力做功为1.60×10﹣19J．故C错误．‎ D、负点电荷从F点移到D点，电场力做功：WFD=qUFD=q（φF﹣φD）=﹣1.6×10﹣19×（1﹣3）J=3.2×10﹣19J，则电荷的电势能减少3.20×10﹣19J．故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ 三、填空题（每空2分，共10分）‎ ‎17．在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10﹣8C，相距0.2m，则它们之间的相互作用力为　9×10﹣5　N．在两者连线的中点处，电场强度大小为　3.6×104　N/C．（k=9.0×109Nm2/c2）‎ ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】根据库仑定律求解与两电荷间的作用力．根据点电荷场强公式分别求出两点电荷在中点处产生的场强，再进行合成，求出合场强．‎ ‎【解答】解：已知真空中两点电荷的电量均为q=2×10﹣8C，距离r=0.2m，根据库仑定律得 ‎ 电荷间的作用力F=kN=9×10﹣5N ‎ 每个点电荷在中点处产生的场强大小为E=k=k=1.8×104N/C，方向相同，则在两者连线的中点处，电场强度大小为E合=2E=3.6×104N/C 故答案为：9×10﹣5，3.6×104‎ ‎　‎ ‎18．电场中有两点a、b，将一个带电量为5×10﹣8C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为8×10﹣6J，则a、b两点的电势差为　160　V，若将电量为2×10﹣7C的负电荷从a点移到b点，电场力做功为　﹣3.2×10﹣5　J．‎ ‎【考点】电势能．‎ ‎【分析】根据电势差公式U=求解a、b两点的电势差．将电量为2×10﹣7C的负电荷从a点移到b点时，a、b两点的电势差不变，由电场力做功公式W=Uq求出电场力做功．‎ ‎【解答】解：a、b两点的电势差Uab==．将电量为2×10﹣7C的负电荷从a点移到b点，电场力做功为 Wab′=q2Uab=﹣2×10﹣7×160J=﹣3.2×10﹣5J 故答案为：160，﹣3.2×10﹣5J．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV．若取c点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于﹣6eV时，它的动能等于　14　ev．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】解决本题需掌握：小球只受电场力时，小球的动能和电势能之和保持不变；正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况 ‎【解答】解：设相邻两等势面间的电势差为U，小球的电荷量为q，小球从a到b和从b到c分别根据动能定理得：‎ ‎﹣q•3U=Ekb﹣Eka，qU=Ekc﹣Ekb 解得 因为c点为零电势，所以小球在c点时的电势能Ec=qφc=0．‎ 小球在电场中运动时，只有电场力做功，因此有W电=△Ek，同时，W电=﹣△Ep，所以△Ek+△Ep=0，即只有电场力做功时，小球的动能与电势能的总和保持不变．‎ 设小球电势能为﹣6 eV时，在电场中的P点位置，由于小球的动能与电势能的总和保持8 eV不变，所以有EkP+Ep=8 eV，解得EkP=8 eV﹣Ep=[8﹣（﹣6）]eV=14 eV．‎ 故答案为：14‎ ‎　‎ 四、计算题（共37分．要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎20．如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面．现将电荷量为10﹣8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10﹣6J，将另一电荷量为10﹣8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×10﹣6J．‎ ‎（1）求UAB、UAC各为多少？‎ ‎（2）AB边长为2 cm，求电场线方向及电场强度大小．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】（1）根据电场力做功与电势差的关系求出AB、AC、BC间的电势差．‎ ‎（2）根据电场线方向与等势线垂直，确定电场强度的方向；根据E=求出电场强度的大小．‎ ‎【解答】解：（1）正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可解得：‎ AB间的电势差为：‎ UAB==V=300V．‎ AC间的电势差为：‎ UAC=V=300 V；‎ ‎（2）根据BC间的电势差等于0，知BC为等势线，则场强的方向沿BC中垂线由A指向BC中点D．‎ 即场强方向为由A指向D．‎ 直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度，‎ 故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得：E==V/m=104 V/m．‎ 答：（1）UAB、UAC均为300V；‎ ‎（2）AB边长为2 cm，电场线方向由A指向D及电场强度大小104 V/m．‎ ‎　‎ ‎21．电荷量为q=1×10﹣4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E与时间t的关系（图1）及物块速度v与时间t的关系如图2所示．若重力加速度g取10m/s2，求：‎ ‎（1）物块的质量m．‎ ‎（2）物块与水平面之间的动摩擦因数．‎ ‎（3）物块运动2s过程中，其电势能的改变量．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）第1s物块做匀加速直线运动，1s后物块做匀速运动，处于平衡状态，分别使用牛顿第二定律和物体的平衡条件即可解题；‎ ‎（2）匀速运动时电场力与滑动摩擦力平衡；‎ ‎（3）物体电势能的该变量等于电场力做的功．‎ ‎【解答】解：由图可知，第1s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：‎ qE1﹣μmg=ma，‎ 由图线知加速度为：a=2m/s2‎ ‎1s后物块做匀速运动，由平衡条件有：qE2=μmg ‎ 联立解得：q（E1﹣E2）=ma ‎ 由图可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C，‎ 代入数据解得：m=0.5kg ‎ ‎（2）由qE2=μmg可得：μ==0.4 ‎ ‎（3）物块在第1s的位移为 ‎ 物块在第2s的位移为 S2=vt2=2m ‎ 电场力做正功 W=qE1S1+qE2S2=7J ‎ 其电势能的改变量﹣7J；‎ 答：（1）物块的质量m=0.5kg．‎ ‎（2）物块与水平面之间的动摩擦因数0.4．‎ ‎（3）物块运动2s过程中，其电势能的改变量﹣7J．‎ ‎　‎ ‎22．如图所示，带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC中点．现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：‎ ‎（1）小球运动到B点时的加速度大小．‎ ‎（2）B和A两点间的电势差（用Q和L表示）．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势差．‎ ‎【分析】（1）根据库仑定律和牛顿第二定律分别研究小球在A点和B点的加速度，分别列式即可求得小球运动到B点时的加速度大小．‎ ‎（2）根据动能定理和电场力公式W=qU结合，求解B和A两点间的电势差．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）根据牛顿第二定律和库仑定律得：‎ 带电小球在A点时有：‎ ‎ mgsin 30°﹣k=maA 带电小球在B点时有：‎ ‎ k﹣mgsin 30°=maB 且aA=，可解得：aB=‎ ‎（2）由A点到B点应用动能定理得：‎ ‎ mgsin 30°•﹣UBA•q=0‎ 由mgsin 30°﹣k=m•aA=m 可得： mg=k 可求得：UBA=k 答：‎ ‎（1）小球运动到B点时的加速度大小为．‎ ‎（2）B和A两点间的电势差为k．‎ ‎　‎