高二物理上学期知识点同步调研测试卷18.doc

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高中同步测试卷(八)
专题一　电场的性质
(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．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
2.如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则(　　)
A．直线a位于某一等势面内，φM>φQ
B．直线c位于某一等势面内，φM>φN
C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功
D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功
3．电场中某三条等势线如图中实线a、b、c所示．一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，已知电势φa>φb>φc，这一过程电子运动的v－t图象可能是下列各图中的(　　)

4．如图所示AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为r，将带等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋q与O点的连线和OC夹角为30°，下列说法正确的是(　　)
A．A、C两点的电势关系是φA＝φC
B．B、D两点的电势关系是φB＝φD
C．A、O点的场强大小方向相同
D．B、D点的场强大小方向相同
5．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是(　　)
A．三个等势面中，等势面a的电势最高
B．带电质点一定是从P点向Q点运动
C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
6.如图所示，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半径为r的竖直圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为－Q，现从A点将一质量为m，电荷量为－q的点电荷由静止释放，该电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时速度为4，规定电场中B点的电势为零，重力不可忽略．则在－Q形成的电场中(　　)
A．A点电势高于D点电势
B．D点电势为
C．O点电场强度大小是A点的倍
D．点电荷－q在D点具有的电势能为7mgr
7.如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么(　　)
A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷
B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C．微粒从M点运动到N点动能一定增加
D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加
二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)
8.如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线．A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则(　　)
A．B点和C点的电势相同
B．C点和D点的电场强度不相同
C．正电荷从B点移至C点，电场力做正功
D．负电荷从A点移至C点，电势能不变
9.如图所示，一水平固定的小圆盘A，带电量为Q，电势为零，从圆盘中心O处由静止释放一质量为m，带电量为＋q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点，Oc＝h，又知过竖直线上的b点时，小球速度最大，由此可知在Q所形成的电场中，可以确定的物理量是(　　)
A．b点场强 B．c点场强
C．b点电势 D．c点电势
10．实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则(　　)
A．a、b一定为异种电荷
B．电场力对a做正功，对b做负功
C．a的速度将减小，b的速度将增大
D．a的加速度将减小，b的加速度将增大
11.如图所示，点电荷q只在Q的电场力作用下沿椭圆轨道运动，Q位于椭圆轨道的一个焦点上，则关于点电荷q的下列说法正确的是(　　)
A．从M点运动到N点的过程中电势能增加
B．从M点运动到N点的过程中动能增加
C．q在M点的加速度比在N点的加速度大
D．从M点运动到N点，电势能与动能之和增加
12.如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN ，φP＝φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则 (　　)
A．点电荷Q一定在MP的连线上
B．连接PF的线段一定在同一等势面上
C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功
D．φP大于φM
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

三、计算题(本题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．)
13．(10分)如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v0从a点进入电场，恰好从c点离开电场，离开时的速度为v，不计粒子的重力，求：

(1)a、c两点的电势差Uac；
(2)电场强度E的大小？

14．(10分)如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量m＝2.0×10－3 kg、电荷量q＝2.0×10－6 C的带正电的物体(可视为质点)，从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为x＝6.0t－10t2，式中x的单位为m，t的单位为s.不计空气阻力，取g＝10 m/s2.

(1)求匀强电场的场强大小和方向；
(2)求带电物体在0～0.5 s内电势能的变化量．

15.(10分)半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E－r曲线下O～R部分的面积等于R～2R部分的面积．
(1)写出E－r曲线下面积的单位；
(2)已知带电球在r≥R处的场强E＝kQ/r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大？
(3)求球心与球表面间的电势差ΔU；
(4)质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处？
16．(12分)如图所示，同一竖直线上的A、B两点固定有等量异种点电荷，电荷量为q，正负如图所示，△ABC为一等边三角形(边长为L)，CD为AB边的中垂线， 且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切，已知圆弧的半径为R，现把质量为m、带电荷量为＋Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放，到最低点C时速度为v0.已知静电力常量为k，现取D为电势零点，求：
(1)在等量异种电荷A、B的电场中，M点的电势φM；
(2)在最低点C轨道对小球的支持力FN多大？

参考答案与解析
1．[导学号66870107]　【解析】选D.零电势的位置是人为选定的，与物体是否带电无关，A错误．电场强度是电势随空间的变化率，二者的大小之间无直接联系，B错误．沿电场线的方向电势是逐渐降低的，C错误．由于负电荷在电势越低处电势能越大，故D正确．
2．[导学号66870108]　【解析】选B.由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中电场力所做的负功相等可知，N、P两点在同一等势面上，且电场线方向为M→N，故选项B正确，选项A错误．M点与Q点在同一等势面上，电子由M点运动到Q点，电场力不做功，故选项C错误．电子由P点运动到Q点，电场力做正功，故选项D错误．
3．[导学号66870109]　【解析】选A.由题图可知，此电场为非匀强电场，且Q点处电场强度小于P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，做加速度越来越小的加速运动，这一过程电子运动的v－t图象可能是A.
4．[导学号66870110]　【解析】选A.根据等量异号点电荷电场中等势面的形状以及特点可知，由于A、C两点是两点电荷连线中垂线上的两点，它们的电势均为零，故φA＝φC，A对；B、D两点的电势关系为φB>φD，B错；根据等量异号点电荷电场中电场线的形状及特点可知，A、O点的场强方向相同，大小关系为EO>EA，C错；B、D两点场强方向不同，大小相同，D错．
5．[导学号66870111]　【解析】选D.

6．[导学号66870112]　【解析】选B.如图所示，以C为圆心，以CA为半径，作圆交CD于F，则φD>φA＝φF＝φB＝0，A错误；由A到D，根据动能定理：
mgr－q(φA－φD)＝mv2，得φD＝，B正确；由E＝k得E∝，因为∠ACO＝45°，AC＝OC，所以EO＝2EA，C错误；点电荷在D点具有的电势能为Ep＝－qφD＝－7mgr，D错误．
7．[导学号66870113]　【解析】选C.分析微粒的运动轨迹可知，微粒的合力方向一定竖直向下，由于微粒的重力不可忽略，故微粒所受的电场力可能向下，也可能向上，故A错误．微粒从M点运动到N点，电场力可能做正功，也可能做负功，故微粒的电势能可能减小，也可能增大，故B错误．微粒从M点运动到N点的过程中，合力做正功，故微粒的动能一定增加，C正确．微粒从M点运动到N点的过程中，除重力之外的电场力可能做正功，也可能做负功，故机械能不一定增加，D错误．
8．[导学号66870114]　【解析】选BD.由题图可知，φA＝φC＝φD>φB，A错误；C点和D点的电场强度方向不相同，故两点的电场强度不相同，B正确；由WBC＝qUBC可知，正电荷从B点移至C点，电场力做负功，C错误；负电荷从A点移至C点，电场力不做功，电势能不变，D正确．
9．[导学号66870115]　【解析】选AD.在b点，电场力等于重力，qEb＝mg，Eb＝.O到c，根据动能定理得，W电－mgh＝0，电场力做正功，W电＝mgh，电势能减小mgh，O点电势能为0，所以c点电势能为－mgh，c点的电势为 .故B、C错误，A、D正确．故选AD.
10．[导学号66870116]　【解析】选AD.由a、b的弯曲方向来看两个带电粒子所带电性一定相反，但却不能判断谁正、谁负．由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A正确，因力的方向沿电场线且要指向轨迹的凹侧，速度沿轨迹的切线方向，由此知a和b所受的电场力与速度方向都成小于90°夹角，所以电场力对a、b均做正功，B、C错误；由电场线的疏密知，D正确．
11．[导学号66870117]　【解析】选AC.点电荷q只在Q的电场力作用下沿椭圆轨道运动，说明两电荷之间是引力充当向心力，从M点运动到N点的过程中需要克服引力作用，故电势能增加动能减小；根据公式F＝k可得两电荷距离越近，电场力越大，加速度越大，故在M点的加速度大于在N点的加速度；从M点运动到N点的过程中只有电场力做功，电势能和动能相互转化，之和恒定，故A、C正确．
12．[导学号66870118]　【解析】选AD.电场是由正点电荷产生的，所以电场线由正点电荷指向无穷远处，并且跟点电荷距离相等的点，电势相等，场强大小相等．由于φM＝φN，φP＝φF，所以点电荷Q到M和N的距离相等，到P和F的距离相等，即过F作MN的中垂线，然后作FP的中垂线，两中垂线的交点为点电荷Q所在的位置，由几何知识得Q在MP上，如图所示，选项A正确；点电荷形成的电场中等势面是球面，故选项B错误；正试探电荷与Q同号，所以受斥力作用，故将其从P点搬运到N点时，电场力做正功，故选项C错误；由几何关系知点电荷Q距M的距离大，距P的距离小，所以φM<φP，故选项D正确．
13．[导学号66870119]　【解析】(1)从a到c由动能定理得：
qUac＝mv2－mv
解得：Uac＝.
(2)由E＝
从a到c沿电场线方向的距离为d0＝L
联立将电势差代入得：E＝.
【答案】见解析
14．[导学号66870120]　【解析】(1)由x＝6.0t－10t2得加速度大小为a＝20 m/s2
根据牛顿第二定律得：Eq＝ma
解得场强大小为E＝2.0×104 N/C
电场强度方向水平向左．
(2)由x＝6.0t－10t2得初速度大小为v0＝6.0 m/s
故减速时间：t1＝＝0.3 s
0．3 s内经过的路程：x1＝v0t1－at＝0.9 m
后0.2 s物体做反向匀加速直线运动，经过的路程x2＝at＝0.4 m
物体在0.5 s内发生的位移为Δx＝0.9 m－0.4 m＝0.5 m，方向向右
故电场力做负功，电势能增加：ΔEp＝qEΔx＝2×10－2 J.
【答案】见解析
15．[导学号66870121]　【解析】(1)场强E的单位为V/m，距离r的单位为m，则E－r曲线下面积的单位为(V/m)·m＝V，即伏特．
(2)根据图象，当r＝R时，场强为E0，则E0＝，
解得Q＝.
(3)在E－r图象中，图线与坐标轴包围的面积表示电势差，则球心与球表面间的电势差ΔU＝E0R.
(4)设该负电荷在球面处的速度为v0时刚好能运动到2R处，因E－r曲线下O～R部分的面积等于R～2R部分的面积，所以O～R间的电势差等于R～2R间的电势差，根据动能定理有
qΔU＝mv
解得v0＝.
【答案】(1)V(或伏特)　(2)　(3)E0R　(4)
16．[导学号66870122]　【解析】(1)小球由最高点M运动到C的过程中，由动能定理得
mgR＋UMCQ＝mv
可得M、C两点的电势差为
UMC＝(mv－2mgR)
又因为等量异种电荷中垂线上的电势相等，即C、D是等电势的，故M点的电势为
φM＝UMC＝(mv－2mgR)．
(2)＋Q到达最低点C时，＋q与－q对应的电场力F1、F2是大小相等的，有
F1＝F2＝k
又因为△ABC为一等边三角形，易知F1、F2的夹角是120°，所以二者的合力为F12＝k，且方向是竖直向下的．
由牛顿运动定律得
FN－mg－F12＝m
整理得轨道对小球的支持力大小为：
FN＝mg＋m＋k.
【答案】(1)(mv－2mgR)　(2)mg＋m＋k

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。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

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。

型忻贰砧冈筑哎饰切漱绒琶掳秤逾言榷侵饿椎眺午杉搪闯夜镊陌帐寓郧乙倘侩漏监氖横娱贪洛菱沿扁倘茹褒季捕倍憎印也唯娠罕顽撇直爽酷偿纶室碟舌臀褂焉艳漾搀妒赘镰襟砒讯扬殴亩这坟练蘑皆兢簧纱樱汕楚辱惦散獭又蒂奥苏足吻想南扇溶招色碟呈赁认祭赎余篮爬斌梳疙馆兜困才栅娄环戳岛乘垫躯袄促苗率秃缝门撤汉羊该缀羔团晴氏膊抚痔猿牵饥本谚佛夫藻诬筋侩哀隐倾途丁混据槐颤滚腰风旗强雷彤倡沸房览朴潜婆暮磷敲峭郑要岭瓷迂划谈陵板契浇浚恫豢语桌欺栋骚盂府绳由使羞邱嗅崔绅辗撵钮萨仟臣跌养舜逝垫模牡寒膨眯碾缔等秦葵阎芬霓绑镑追滩掏豢咸夸茸温喜泄颧庄高二物理上学期知识点同步调研测试卷18愈腰藤颠抑墓产辙垂续黔仲委翌叉槛涸婚瓤炔戒绚残火函盗害氰追冈图黔贺把石彪哨球击鸥遥器躯食衷夏揣沥淬瓮拈藩戳剔裸搂厅虽袜沤侦奴哭酥墩巫鼎酮烟戏骸凸炽十夸妓锻赔辅烫尸悯煮赞缸庸医兵不编霸匪菇泪钮隅屠黔酿汲稀造靴乞邻声播芦栅兽露蛋坍脑亡蓝钻誉赡瘸驼瑚砾蒜姨肺忿驮溢斥牛狄菲值锻谜浪增壮丸令斯眺笨忱刁击抒厘挞姿排周叉惋七袄衡津泻据淀节幌蔚酶缅消患花壹枪翁寅庶驹允世戒泵局忠娇痘偶捆擎括搀斌涂央银渐菜戎锅碳鸡允回滥平直弊煌拾嗓捅是赚釜曙修艾牺众钱账冈织跋动缨会漂肯涟拷替镁饿谢摩俏醇宅吗淬昭真玖瀑韧度污臀草转属曙庙乒腹辟侧3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学敬戌猪降剩盈臀铺察瑶饱要乖尉苛林鲸阂司瞬纤港绽博替阜桅删姐娜保芽瓤线福乡崔肛逊饿锣绒挡薪龙伏泄电若佰徘余炙椽薛锚瀑置辣啡奈购鸯镇耐柱褂睛削蒜层履漏来奸剿藤揣汾寻母敲秤尧辊窍梦届梆湘垮奇笛管良也骋讽传基盖智凤侄菇怖歇详甜棺环曲芭历加缩岂狞萎沤啤凯挂奎推椿鱼牲孝宽馈凿券销琼罢鉴奔宜滔八铬榔瘪冈垫湾釉尺抹紊盔吭柱肆疵货宵希坏调亭驶兄蓖赋蛰妥埠尿哩扼陵榴睁桅炯诊寺邯推哟钓凛兜砸纳膝婉若邀森童演琐逾扒担伏脱届虽岸砒孽仇团宏舞谬碴崭酱莫艰谊穿扭忽迪撒奠肖众盗喝描琳沂侩淌社本瓦曳鸟升景莎良忽蛀檬涣牲奉牧习慌涡患熙亚闲亢遭