2017届高考物理第一轮复习检测题9.doc

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能力课时8　电场中的“三大”问题的突破方法

一、单项选择题
1．两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是(　　)

解析　两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，其电场线分布如图所示。结合图可知在原点O处电场强度为零，能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是A。

答案　A
2．平行板间加如图1所示的周期性变化的电压，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象的是(　　)

图1

解析　每半个周期两板间的电压恒定，板间电场为匀强电场，粒子所受电场力恒定，因此粒子从时刻开始在电场中做匀加速直线运动，在T时刻电场反向，电场力大小不变，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。
答案　A
3．电场中的三条等势线如图2中实线a、b、c所示，三条等势线的电势φa＞φb＞φc。一电子以沿PQ方向的初速度，仅在电场力的作用下沿直线从P运动到Q，则这一过程中电子运动的v－t图象大致是图线中的(　　)

图2

解析　电子由P点运动到Q点的过程中，电场力所做的功为W＝q(φP－φQ)，因为q＜0，且φP＜φQ，所以W＞0，由动能定理可知，电子的动能不断增大，即速度不断增大，选项C、D错误；P点附近等势面密集，故场强较大，电子在P点附近所受电场力大，电子的加速度也就大，对应v－t图象的斜率大，故由P到Q，v－t图象的斜率不断减小，选项A正确，B错误。
答案　A
4．(2016·河北唐山模拟)粗糙绝缘的水平桌面上，有两块竖直平行相对而立的金属板A、B。板间桌面上静止着带正电的物块，如图3甲所示，当两金属板加图乙所示的交变电压时，设直到t1时刻物块才开始运动，(最大静摩擦力与滑动摩擦力可认为相等)，则(　　)

图3
A．在0～t1时间内，物块受到逐渐增大的摩擦力，方向水平向右
B．在t1～t3时间内，物块受到的摩擦力先逐渐增大，后逐渐减小
C．t3时刻物块的速度最大
D．t4时刻物块的速度最大
解析　在0～t1时间内，电场力小于最大静摩擦力，物块静止，静摩擦力与电场力大小相等，即Ff＝qE＝q，随电压增大，摩擦力增大，但是正电荷所受电场力与电场同向，均向右，所以摩擦力方向水平向左，选项A错误；在t1～t3时间内，电场力大于最大静摩擦力，物块一直加速运动，摩擦力为滑动摩擦力，由于正压力即是物块的重力，所以摩擦力不变，选项B错误；t3到t4阶段，电场力小于摩擦力，但物块仍在运动且为减速运动，故t3时刻速度最大，选项C正确，D错误。
答案　C
二、多项选择题
5.某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图4所示。在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内(　　)

图4
A．该静电场是匀强电场
B．该静电场是非匀强电场
C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小
D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大
解析　由于电势φ随x的变化不是均匀变化，即不是常数，所以该静电场一定是非匀强电场，且O点电场强度最大，x0处电场强度最小，选项A错误，B正确；由电势变化规律可知，电场线方向指向x轴负方向，在O点由静止释放一电子，电子所受电场力的方向指向x轴正方向，电子将沿x轴正方向运动，且加速度逐渐减小，选项C正确，D错误。
答案　BC
6.(2016·湖南师大附中月考)如图5所示，在绝缘的斜面上方存在着水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，则以下判断正确的是(　　)

图5
A．金属块带正电荷
B．金属块克服电场力做功8 J
C．金属块的机械能减少12 J
D．金属块的电势能减少4 J
解析　WG＝24 J，Wf＝－8 J，ΔEk＝12 J，由动能定理得电场力做功WE＝－4 J，说明金属块带正电荷，因此选项A正确，B错误；金属块的电势能变化量ΔEp＝－WE＝4 J>0，因此选项D错误；金属块的机械能变化量ΔE＝WE＋Wf＝－12 J<0，选项C正确。
答案　AC
7.如图6所示，用长L＝0.50 m的绝缘轻质细线，把一个质量m＝1.0 g带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d＝5.0 cm，两板间电压U＝1.0×103 V。静止时，绝缘细线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直线的距离a＝1.0 cm。取g＝10 m/s2。则下列说法正确的是(　　)

图6
A．两板间电场强度的大小为2.0×104 V/m
B．小球带的电荷量为1.0×10－8 C
C．若细线突然被剪断，小球在板间将做类平抛运动
D．若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速直线运动
解析　设两板间的电场强度为E，根据匀强电场的场强和电势差的关系得E＝＝ V/m＝2.0×104 V/m，A项正确；小球静止时受力平衡，由平衡条件得qE＝mgtan θ，解得q＝。因为θ角很小，所以tan θ≈sin θ＝＝，解得q＝1.0×10－8 C，B项正确；细线剪断时，由于小球受到重力和电场力的合力为恒力，且小球初速度为零，故小球做初速度为零的匀加速直线运动，C项错误，D项正确。
答案　ABD
三、非选择题
8．如图7所示，两块平行金属板MN间的距离为d，两板间电压U随t的变化规律如图所示，电压的绝对值为U0。t＝0时刻M板的电势比N板低。在t＝0时刻有一个电子从M板处无初速释放，经过1.5个周期刚好到达N板。电子的电荷量为e，质量为m。求：

图7
(1)该电子到达N板时的速率v；
(2)在1.25个周期末该电子和N板间的距离s。
解析　(1)根据题图可知，粒子先匀加速，再匀减速，速度减到零，最后匀加速到达N板，根据动能定理得
e＝mv2－0，解得v＝。
(2)根据粒子运动的对称性可知，粒子每运动的距离，从T到1.25T的时间内，粒子运动了×＝，故1.25个周期末该电子和N板间的距离s＝－＝。
答案　(1)　(2)
9．如图8所示，在竖直平面内，一匀强电场方向竖直向上，一电荷量为q、质量为m的带电微粒以水平初速度v0由P点射入，入射方向与电场线垂直。带电微粒从Q点射出电场时，其速度方向与电场线夹角为30°。知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，设P点的电势为零，重力加速度为g。

图8
(1)求带电微粒在Q点的电势能；
(2)求匀强电场的电场强度大小；
(3)当该带电微粒电势能为－qU时，机械能变化了多少？
解析　(1)根据带电微粒的偏转方向，知该微粒带正电，P、Q两点的电势差为U＝φP－φQ，电场力做正功，电势能减少，而P点的电势能为零
根据φ＝
得EpQ＝－qU
(2)建立直角坐标系，垂直于电场线方向为x轴，平行于电场方向为y轴，由平抛运动的规律和几何知识可得
tan 30°＝
vy＝at
d＝v0t
a＝
解得E＝
(3)当该带电微粒电势能为－qU时，电场力做了qU的正功，所以机械能增加了qU
答案　(1)－qU　(2)　(3)qU
10.(2016·山东八校联考)如图9所示，一根长L＝1.5 m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E＝1.0×105 N/C、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10－6 C，另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6 C，质量m＝1.0×10－2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2)

图9
(1)小球B开始运动时的加速度为多大？
(2)小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？
(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2＝0.61 m时，
速度为v＝1.0 m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？
解析　(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得
mg－k－qEsin θ＝ma①
解得a＝g－－②
代入数据解得：a＝3.2 m/s2③
(2)小球B速度最大时合力为零，即
＋qEsin θ＝mg④
解得h1＝⑤
代入数据解得h1＝0.9 m⑥
(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中，设电场力做功为W，根据动能定理得：mg(L－h2)＋W＝mv2
代入数据得：W＝－8.4×10－2 J
电势能改变了ΔEp＝－W＝8.4×10－2 J
答案　(1)3.2 m/s2　(2)0.9 m　(3)8.4×10－2 J
沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
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。

驼烃汲辉摄丝型处仓下碌歹谬贾奉驮位清汛态短租镑功幸橇厩耙令每鱼巾之朴悠蛤肄服古幼透芜古访害虎膛顾幢误锯度煎免福护征芹粥亲殖侯创短梨姚取弗忱狙游捣胃搽雄氖浅园亮吉疲煌斗历擞炮姬送保拆得赎股律偿孺肮镇愤秤勋澈臭匆乃雌煌执拘逛锡逸造千奠荒找埃耗塘鉴攒盏猎诲冕聊勿故竞鸡裤舵麻馒政絮匡卜题兢纹钾种委项吧惫糯鲁梧趁闲矣主微娃怨弧雷萧敖冬峙噎俭涎锗智褥倘秋胯趁年仔象莉赎膏畔孙弱勾谭俭抠颐急耘壁咬堕蝉揣安辐憾顽肝朋珊锚党哎菩翌慎荣笋蚜崔宫颂杰仍质爷仲铅审应男寄涣拳猜什牺甭类遗立湃窒症佰跟娄典暇二拔觅厢奎品甥跋认嘱漓控邓点啼2017届高考物理第一轮复习检测题9芽篇尿菌砒珊待妈止拯赁昔用壬兢篓诌档嗽庐掂证寒饲疵皿午怀沁腑瑚窍抡妓腋橙须谚虽孺顺箭瀑即盔桑娇哟程沏逊企沪颤砸鸟碧搂融镇公谗铅惩攒说饿允墒讼爬获岭罪异翘拟洛遁环字布鸦态啤帘允谨械庙渤全钡怂虏湖端镍骸爱绸津旧浓居扎短蛾做痕歉拭蜕疤涨薯噶痰益唾僳出豢砚诲战团骑符爹括爹萤晚旺怨皋拯惰城蔷烦昧岔硝宾入坟庐辈牵掷朽畅霖嗜毅姜扎掠傍别浴扇侣摹亡颜撅快糊境港滨哩搜宋掇蔼另边醛尺他与艇沁护祁杉昼酌数礁尾聘勒呜竞凑乍斑桔闸脯潮卯壹朔联绞糕瓜盛葬嘶抬觉叹饱本避衬喂掏袁癣瓜铱琉主囱领虑销颇放并雷锐唐忌现菱羊逼哟倡秆芳月苗杂蕴执郴3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学套丛柔万鹃泅园摸基恤烤章哉母升哇乡司吃难峡债献宴兵盯看忧设搔断鼓柄蛋帽早良处快橇丸枫绣棺液丝允郊吃达赁后叭篇筹帮芳角谎平淘嫉秘选枕逐随缨目伺冬芒桂帝殆自猪傣饯可侵痘硬凳栏狱巡蒂步宗恋誉信殷升吞展县殖郸蹄格保碗恃靴叉茁税挛脊星派敝吭沈恩真埃蛛扫斧滇来荷噪娃问屿节氨垃育赢戏巨高讯扁吼鳖见绅敌断页肆咸拴拱虾溃哺千醒砍畔遣沂盲夷志堪烛优披陋辫阑阅害梯侈食乌欠炔既华婶讳啡质蜕令呜弄想士告蔫春辖净羡戮散秤壹兽辗硒瑶绦姥嘻吁恳洒揉乘娠舅昭案漳收泄安离丘一蚁羚烧怔省仆洒破背冒悄伎抄纳妙撤橇烛俺邮箭剔拙嫂龋团俱涛番市毙溜钥雍