河北省保定市望都中学2016-2017学年上学期高二（上）周练物理试卷（9.4）

2016-2017学年河北省保定市望都中学高二（上）周练物理试卷（9.4）一、单项选择题（每小题5分）1．下列关于静电场的说法正确的是（）A．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动B．在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点C．场强为零处，电势一定为零；电势为零处，场强一定为零D．初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动2．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm．则下列说法正确的是（）A．粒子将沿x轴正方向一直向前运动B．粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反C．粒子经过P点与Q点时，动能相等D．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等3．在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A．εA=﹣W，UA=B．εA=W，UA=﹣C．εA=W，UA=D．εA=﹣W，UA=﹣4．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点．现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（）A．若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度不同，电势相同B．若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同C．若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同D．若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同5．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是（）A．测位移B．测液高C．测压力D．测角度6．如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上．将电量为q=+1.6×10﹣6C的电荷从A点移到C点，电势能减少1.92×10﹣5J，若取C点为电势零点（φC=0V），则B点的电势是（）A．一定等于6VB．一定低于6VC．一定高于6VD．无法确定7．如图所示，a、b是竖直方向上同一电场线上的两点，一带负电质点在a点由静止释放，到达b点时速度最大，则下列说法中正确的是（）A．a点的电势高于b点的电势B．a点的电场强度大于b点的电场强度C．质点从a点运动到b点的过程中电势能增加D．质点在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力8．如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（）A．它们的运动时间的关系为tP＞tQB．它们的电荷量之比为qp：qQ=1：2C．它们的动能增量之比为△EKP：△EKQ=2：1D．它们的电势能减少量之比为△EP：△EQ=4：1二、多项选择题（每小题5分，部分做对3分）9．如图所示，MN是负点电荷电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是（）A．带电粒子从a到b运动的过程中动能逐渐减小B．带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能C．负点电荷一定位于N点右侧D．带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度10．某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（）A．如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大B．如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势11．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（）A．带点油滴将沿竖直方向向下运动B．P点的电势将降低C．带电油滴在P点的电势能将减少D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大12．如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b．不计空气阻力，则不正确的是（）A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒13．如图，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点为O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则（）A．EA一定大于EB，φA一定大于φBB．EA不一定大于EB，φA一定大于φBC．将正电荷q由A移到B电场力一定做正功，电势能减小D．将负电荷q由A移到B电场力做正功，电势能减小14．如图所示，三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V、20V、30V，实线是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点来说（）A．粒子在三点的合力Fa=Fb=FcB．粒子必先过a，再到b，然后到cC．粒子在三点的动能大小为EKb＞EKa＞EKcD．粒子在三点的电势能大小为EPc＜EPa＜EPb15．如图，长为L，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端时的速度仍为v0，则（）A．A点电势比C点电势低B．小球在C点的电势能大于在A点的电势能C．AC两点的电势差为D．若电场是匀强电场，则该场强的最小值是三、计算题（共25分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16．长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电量为+q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求：（1）粒子末速度的大小；（2）匀强电场的场强；（3）两板间的距离．17．一带电平行板电容器竖直放置，如图所示，板间距d=0.1m，板间电势差U=1000V．现从A处以速度vA=3m/s水平向左射出一带正电的小球（质量m=0.02g、电荷量为q=10﹣7C），经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，（取g=10m/s2）（1）分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况；（2）A、B间的距离．2016-2017学年河北省保定市望都中学高二（上）周练物理试卷（9.4）参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题5分）1．下列关于静电场的说法正确的是（）A．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动B．在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点C．场强为零处，电势一定为零；电势为零处，场强一定为零D．初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度；电势．【分析】场强和电势都是描述电场的物理量，二者之间无直接联系但相互关联．带电粒子在电场中运动取决于所受合力和初速度，与电场力无直接关系．【解答】解：A、正电荷只在电场力的作用下，其运动是由电场力和初速度共同决定的，如正电荷在电场中做减速运动，就是由低电势向高电势运动．故A错误．B、场强是矢量，根据点电荷形成的电场线可知：各点的场强不同；又因为电场线与等势面垂直，且电势为标量，故在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的很多点．故B正确．C、电势是标量且具有相对性，与零势面的选取有关，故场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零．故C错误．D、初速度为零的正电荷在电场力作用下其运动取决于电场力，如果电场力方向不变，一定沿直线运动，否侧沿曲线运动，并不一定沿着电场线运动．故D错误．故选：B．【点评】明确场强和电势二者之间无直接联系但相互关联是解本题的关键；带电粒子在电场中运动情况取决于所受合力和初速度．2．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm．则下列说法正确的是（）A．粒子将沿x轴正方向一直向前运动B．粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反C．粒子经过P点与Q点时，动能相等D．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等【考点】电势能；功率、平均功率和瞬时功率；动能定理的应用；电势．【分析】根据顺着电场线方向电势降低可判断出电场线的方向，确定出粒子所受的电场力方向，分析其运动情况．φ﹣x图象的斜率大小等于场强E．加速度a=．根据电势关系，分析电势能关系，由能量守恒定律判断动能的关系．功率P=Fv．【解答】解：A、根据顺着电场线方向电势降低可知，0﹣2mm内，电场线沿x轴负方向，粒子所受的电场力方向沿x轴正方向做加速运动；在2﹣6mm内电场线沿x轴正方向，粒子所受的电场力方向沿x负方向做减速运动，6mm处粒子的速度为零；然后粒子向左先做加速运动后做减速运动．即在0﹣6mm间做往复运动．故A错误．B、φ﹣x图象的斜率大小等于场强E．则知P点的场强大于Q点的场强，则粒子在p点的加速度大于在Q点的加速度，加速度方向相反．故B错误．C、粒子经过P点与Q点时，电势相等，则其电势能相等，由能量守恒知动能相等．故C正确．D、粒子经过P点与Q点时，速率相等，但电场力不同，则电场力做功的功率不等．故D错误．故选C【点评】本题关键是抓住φ﹣x图象的斜率大小等于场强E，确定电场线方向，判断粒子的运动情况．3．在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A．εA=﹣W，UA=B．εA=W，UA=﹣C．εA=W，UA=D．εA=﹣W，UA=﹣【考点】电势；电势能．【分析】根据电场力做功多少，电荷的电势能就减小多少分析电荷在A点与无限远间电势能的变化量，确定电荷在A点的电势能，由公式UA=求解A点的电势．【解答】解：依题意，﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为ɛA=﹣W，A点的电势UA==．故选A【点评】电场中求解电势、电势能，往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差，再求解电势和电势能．公式UA=一般代入符号计算．4．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点．现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（）A．若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度不同，电势相同B．若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同C．若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同D．若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同【考点】电势；电场强度．【分析】若Q1和Q2是等量异种电荷，其电场线和等势面具有对称性，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，根据对称性分析C、D场强关系．若Q1和Q2是等量同种电荷，根据对称性分析场强和电势的关系．【解答】解：AB、若Q1和Q2是等量异种电荷，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等．C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故C、D两点的场强、电势均相同．故A错误，B正确．C