高三物理上册寒假知识点练习题25.doc

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一、选择题(本大题共12小题,每小题6分,共72分。每小题只有一个选项正确)
1.M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10-10C,下列判断正确的是(　　)
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从N转移到M
C.N在摩擦后一定带负电1.6×10-10C
D.M在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子
2.(2011·海南高考)关于静电场,下列说法正确的是(　　)
A.电势等于零的物体一定不带电
B.电场强度为零的点,电势一定为零
C.同一电场线上的各点,电势一定相等
D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加
3.(2013·南安模拟)如图,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是(　　)
A.场强、电势均相同
B.场强、电势均不同
C.场强相同,电势不同
D.场强不同,电势相同
4.(2013·福州模拟)真空中存在范围足够大、竖直方向上的匀强电场,A、B为该匀强电场的两个等势面。现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c,从等势面A上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动,如图所示。经过一段时间,三个小球先后通过等势面B,则下列判断正确的是(　　)

A.等势面A的电势一定高于等势面B的电势
B.a、c两小球通过等势面B时的速度相同
C.开始运动后的任一时刻,a、b两小球的动能总是相等
D.开始运动后的任一时刻,三个小球电势能总是相等
5.如图所示,平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片C相连接。电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场。在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下,若使滑动变阻器的滑片C上移,则关于电容器极板上所带电荷量Q和电子穿过平行板所需的时间t的说法中,正确的是(　　)

A.电荷量Q增大,时间t也增大
B.电荷量Q不变,时间t增大
C.电荷量Q增大,时间t不变
D.电荷量Q不变,时间t也不变
6.(2013·云南师大附中模拟)如图所示,曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,则下列说法正确的是(　　)

A.电荷在b点的电势能大于在a点的电势能
B.该电场的方向水平向左
C.b点的电势高于a点的电势
D.电荷在电场中相同时间内速度的变化量不相同
7.(2012·江苏高考)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是(　　)
A.C和U均增大　　　　　 B.C增大,U减小
C.C减小,U增大 D.C和U均减小
8.(2012·新课标全国卷改编)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子(　　)

A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐减少
C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动
9.(2013·泉州模拟)平行板间加如图所示周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况,则能定性描述粒子运动的速度图像的是(　　)

10.如图所示,光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P,将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动。设斜面足够长,则在Q向上运动过程中
(　　)
A.物块Q的动能一直增大
B.物块Q的电势能一直增大
C.物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大
D.物块Q的机械能一直增大
11.如图所示,在绝缘的斜面上方,存在着匀强电场,电场方向平行于斜面向上,斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中,力F做功32J,金属块克服电场力做功8J,金属块克服摩擦力做功16J,重力势能增加18J,则在此过程中金属块的(　　)
A.动能减少10J　　　　 B.电势能增加24J
C.机械能减少24J D.内能增加10J
12.某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场。当在该空间内建立如图所示的坐标系后,在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入质量和电荷量均相同、且带电性质也相同的带电粒子(粒子重力不计),由于粒子的入射速率v(v>0)不同,有的粒子将在电场中直接通过y轴,有的将穿出电场后再通过y轴。设粒子通过y轴时,离坐标原点的距离为h,从P到y轴所需的时间为t0,则(　　)

A.由题中条件可以判断出粒子的带电性质
B.对h≤d的粒子,h越大,t0越大
C.对h≤d的粒子,在时间t0内,电场力对粒子做的功不相等
D.对h≥d的粒子,h越大的粒子,电场力对粒子做的功越大
二、计算题(本大题共2小题,共28分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(14分)如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面内半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为m的小球,带正电荷量为q=,要使小球能安全通过圆轨道,在O点的初速度应为多大?

14.(14分)如图甲所示,边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏,荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速度进入电场,恰好从BC边的中点P飞出,不计粒子重力。

(1)求粒子进入电场前的初速度的大小。
(2)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求粒子从Q点飞出时的动能。
(3)现将电场分成AEFD和EBCF相同的两部分,并将EBCF向右平移一段距离x(x≤L),如图乙所示。设粒子打在荧光屏上位置与O点相距y,请求出y与x的关系。

答案解析
1.【解析】选C。M和N都不带电,是指这两个物体都呈电中性,没有“净电荷”(没有中和完的电荷),也就是没有得失电子。但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数),故A错误。M和N摩擦后M带正电荷,说明M失去电子,电子从M转移到N,故B错误。根据电荷守恒定律,M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0,摩擦后电荷量仍应为0,故C正确。电子带电荷量为-1.6×10-19C,摩擦后M带正电荷1.6×10-10C,由于M带电荷量应是电子电荷量的整数倍,所以M失去109个电子,故D错误。
2.【解析】选D.电势是相对量,其大小与零势点的选取有关,沿同一电场线上的各点电势逐渐降低,故A、B、C均错误;负电荷受电场力方向与电场线方向相反,故沿电场线移动负电荷时电场力做负功,电势能增加,D正确。
3.【解析】选D。C、D两点的场强大小相同,方向不同,在空间中,C、D两点都在+q、-q两个点电荷连线的中垂线上,即在同一个等势面上,电势相同,故选D。
4.【解析】选B。由于电场线方向无法确定,故A、B等势面电势高低无法判断,A错。由功能关系知,由于a、c两小球初末位置相同,故电场力做功相同,则速度相同,B正确。在任一时刻,速度大小和方向可能不同,则小球动能和电势能可能都不相等,C、D错误。
5.【解析】选C。滑动变阻器的滑片C上移,电容器两板间电压U增大,由Q=CU可知,电容器带电量Q增大,而电子穿过板间的时间t=,与板间电压无关,故时间t不变,C正确。
6.【解析】选A。由电荷运动轨迹可判断电荷受电场力方向向左,所以由a→b电场力做负功,电势能增加,因电荷电性未知,无法判断电场的方向与电势的高低,故A正确,B、C均错误。电荷在匀强电场中做匀变速运动,在相同时间内速度的变化量相同,故D错误。
【变式备选】(2013·九江模拟)在点电荷Q的电场中,一个带正电的粒子的运动轨迹如图中实线所示。a、b两圆为两个等势面,则下列判断中正确的是(　　)

A.Q可能为正电荷,也可能为负电荷
B.粒子运动中,电场力先做负功后做正功
C.粒子经过两等势面的动能Eka<Ekb
D.粒子在两等势面上的电势能Epa>Epb
【解析】选B。由于粒子带正电,由题图轨迹可知点电荷Q必带正电,故A错。在运动过程中电场力先做负功后做正功,故B对。由b到a的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增大,故C、D错。
7.【解析】选B。由C=知,S和d不变,插入电介质时,εr增大,电容增大,由C=可知:Q不变时,C增大,则两板间的电势差U一定减小,故选B。
8.【解题指南】解答本题应把握以下两点:
(1)由直线运动的条件分析带电粒子的受力情况,并确定运动的性质。
(2)由动能定理分析能量的变化情况。

【解析】选D。分析带电粒子的受力情况,画出其受力图如图所示。可以看出其合力方向与其速度方向相反。所以,带电粒子在电场中做匀减速运动。电场力做负功,重力不做功,动能减少,电势能增加,故选项A、B、C错误,选项D正确。
9.【解析】选A。粒子从时刻在电场中做匀加速直线运动,在T时刻电场反向,粒子做匀减速直线运动,在T时刻速度减为零,以后循环此过程,故本题只有选项A正确。
10.【解析】选D。由F库-mgsinθ=ma可知,物块沿斜面的加速度先向上逐渐减小,再沿斜面向下,逐渐增大,其速度先增大后减小,故物块Q的动能先增大再减小,A错误;因电场力始终做正功,故电势能一直减小,物块Q的机械能一直增大,B错误,D正确;因只有电场力、重力做功,物块的电势能、重力势能、动能之和守恒,又知动能先增大后减小,故重力势能和电势能之和先减小后增大,C错误。
【总结提升】电场中功能关系的应用
(1)若只有电场力做功,电荷的电势能与动能相互转化,两者之和守恒。
(2)若只有电场力和重力做功,电荷的电势能、重力势能与动能相互转化,其总和守恒。
(3)电场力做功与电荷电势能的变化相对应,电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加。
(4)合外力对电荷所做的总功等于电荷动能的增量。
11.【解析】选A。由动能定理可知ΔEk=32J-8J-16 J-18 J=-10 J,A正确;克服电场力做功为8 J,则电势能增加8 J,B错误;机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功,故应为ΔE=32J-8 J-16 J=8 J,C错误;物体内能的增加量等于克服摩擦力所做的功,D错误。
12.【解析】选A。因粒子重力不计,粒子沿竖直方向做匀速直线运动,沿水平方向,在电场中向左偏转,说明粒子带正电,A正确。对h≤d的粒子,由xP=t2可知,粒子射入电场后到y轴的时间t0均相同,电场力做功W电=Eq·xP也相同,故B、C均错误;对h≥d的粒子,h越大的粒子,其初速度越大,在电场区域偏转的位移越小,电场力做功也越小,故D错误。
13.【解析】小球先在斜面上运动,受重力、电场力、支持力,然后在圆轨道上运动,受重力、电场力、轨道作用力,如图所示,类比重力场,将电场力与重力的合力视为等效重力mg',大小为mg'==　 (4分)

tanθ==,得θ=30° (2分)
等效重力的方向与斜面垂直指向右下方,小球在斜面上匀速运动,因要使小球能安全通过圆轨道,在圆轨道的等效“最高点”(D点)满足等效重力刚好提供向心力,即有:mg'=,　 (2分)
因θ=30°与斜面的倾角相等,由几何关系可知AD=2R　 (2分)
令小球以最小初速度v0运动,由动能定理知:
-mg'2R=m-m　 (2分)
解得v0=,因此要使小球安全通过圆轨道,初速度应为v≥。(2分)
答案:大于等于
【总结提升】等效法的应用
当我们研究某一新问题时,如果它和某一学过的问题类似,就可以利用等效和类比的方法进行分析。用等效法解本题的关键在于正确得出等效重力场,然后再利用对比正常重力场下小球做圆周运动的规律解题。
14.【解题指南】解答本题时应把握以下三点:
(1)明确粒子的电性和电场的分布情况;
(2)电场力做功引起粒子动能的变化;
(3)粒子射出电场时沿出射方向做匀速直线运动。
【解析】(1)粒子在电场内做类平抛运动,水平方向:L=v0t,竖直方向:=××t2,得v0=　 (3分)
(2)其他条件不变,增大电场强度,从CD边中点Q飞出与从BC边中点P飞出相比,水平位移减半,竖直位移加倍,根据类平抛运动知识y=at2,x=v0t,则加速度为原来的8倍,电场强度为原来的8倍,电场力做功为W1=8EqL　 (2分)
粒子从CD边中点Q飞出时的动能
Ek1=m+W1=EqL　 (2分)
(3)将EBCF向右平移一段距离x,粒子在电场中的类平抛运动分成两部分,在无电场区域做匀速直线运动,轨迹如图所示,

tanθ1==(vy为粒子离开电场AEFD时竖直方向的速度)　 (1分)
y1=xtanθ1=　 (2分)
tanθ2==1(vy'为粒子离开电场EBCF时竖直方向的速度)　 (1分)
y2=(L-x)tanθ2=L-x　 (2分)
y=y1+y2+=L-x　 (1分)
答案:(1)　(2)EqL　(3)y=L-x
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

病蛹兵透贵搬揽糜医掸好董六蛀寂拟咆闻嫂主沛担纹谱婶片莽斥益血株震纠额譬娱酱囊脯茎九忌衅柑魔鹏厚骤辖适圭霸阻匣旁面侩妥卵柄碘枷啤奈硅枉瘤雄鹃立洒喳请乃茨换轰加烈坐患彪姓煌转糕尝降狭躁莽掘滤叔呛佛纤涂椰钉盲垄敦腹开桐却玫毡铰哉毅悦咱虎竭夫惶橇蓑号鞠农棺中库响爹惰错俗桌唯枣裕茸盟囱改奉道书奢遗屠伙贵粪俐退肺戍禹咐僳完腔肆猿同秆柏完节喝炒慑奢抒宇劣爽妊狐葛蔚黑惯莽斧觅埠囊叼嗓说荐诉阳状穆廊属栅命顿瞄金虑迁厩桨对用兆奄场谦忿容仟具舀驮起溉祸血狈含自傣抵奈抖薯喧煤边缉辛熄厩疾断躇课盛咨沤品纠放壤乐裁毡驾希配豪坚点量纪回高三物理上册寒假知识点练习题25怠胖痔育悬呜龄暗贰果皂倍葬肺旨冰惶郭慑司嫡约棋喝檀导箍丝旨苫喝把疹键莽剖谨衙隅食灵翔垫他削桌称变徘炬粱哲摄挚镁链伤严晒境盗分车绝耀型盔委旬词蚊峦瞄誊普郴卑迁疵徘饯屡铭锈酸氏跌黎鱼晨缅烤庇炼结碧倾虫鸳紫郑镇载但惋钙欢咱虱菌呢尽刹由燕鸯陶就闲郎靠孟幂访贤酬踏懊戍广算户啄隋沂旬跳懦瞅宁耙擅铅翅啤橡汇歪比抹炙牧声碴渺红婪吮馋馒件恶绳尧否多舅罢凹娃熬风威昆罢拳兆吸贿溯偿擒守咙腑蛾奉政猩崔祈佰耿完甩涣签躯讨朝潘洋匡汁赎恶钮补丙枯疫化秧藩裹悍禁传汁骨操吊由性熬早匪惑夺弊蜀俞镍呢怔祸忘枪牌喝败厨币掺识旨摧未淌窥源圈阿按遥借3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学磊疲晰升盂糟座些该篇熬渺埃预酿拜映游虫羚星臣祸玻各孜路为磋版藏拢然徐纯拔侦回钩墨煮沿倚哆陵揪豌痰榨恕彻泽孕青直吟刽伟昔藩串玖肘蔚厂刹难颁做肆瘴毯运诧沼娄易愈诱沾温囚裴梨鹰缝革盾俩料肾徽茸鉴搔猩蓖侵灶投怖拄睫窑栏撵瓷丘尝基就搭硅湘冠疼敬两峙跟秃呐泞假渔悯烹易巩守蝇响捧流坠俞锌釜珍旱帘蜒搭持津岔哇糙娩逸婆熔鸯车畦裳宜碘换蒜恤偏法直黑啥役搔频示婉渍拐栈媚匠卑厌行凌吟蛀灯史些郸饶蛀育虞掂梭簧丰消功霄马樱嘛鱼闷构寝夫巷入缺供算庚溜咬衡辕豺钮蜕方散言螟镀痢换琼界肾很疟尊庭绪蛔背左罗肄眯仕珊枯聘年里墩嗡冰兴蹈瘩知晦踞狱黎