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高中物理选修31第一章静电场经典习题(含详细答案)).doc

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资源描述
2018年08月09日a颜颜颜的高中物理组卷   一.选择题(共17小题) 1.下列叙述正确的是(  ) A.任何起电方式都是电荷转移的过程 B.摩擦起电是创造电荷的过程 C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 D.带等量异号电荷的两个导体接触后,两个导体将不带电,原因是电荷消失了 2.下列关于点电荷的说法中正确的是(  ) A.点电荷是一个理想化物理模型 B.点电荷的电荷量一定是1.6×10﹣19C C.体积大的带电体一定不能看做点电荷 D.研究带电体的相互作用时,所有带电体都可以看作点电荷 3.两个相同的金属小球,带电量之比为1:7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的(  ) A. B. C. D. 4.某电场的电场线如图所示,M、N两点相距为d,则(  ) A.M点场强小于N点场强 B.M点电势低于N点电势 C.正电荷在M点受到的电场力方向由M指向N D.若E为M点的场强,则M、N两点间电势差等于E•d 5.化纤衣服很容易沾上灰尘,这是因为它(  ) A.容易积累静电荷 B.具有一定的粘性 C.具有大量的微孔 D.质地柔软 6.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B 下部的金属箔都是闭合的.现将带正电的物体C 移近A,下列描述正确的是(  ) A.稳定后只有A 下部的金属箔张开 B.稳定后只有B 下部的金属箔张开 C.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都张开 D.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合 7.如图所示,平行板电容器两极板M、N间距为d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极相连,则下列能使电容器的电容减小的措施是(  ) A.减小d B.增大U C.将M板向左平移 D.在板间插入介质 8.如图所示,平行板电容器两极板接在直流电源两端。下列操作能使电容器电容减小的是(  ) A.增大电源电压 B.减小电源电压 C.在两极板间插入陶瓷 D.增大两极板间的距离 9.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,EP表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向左平移一小段距离L0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是(  ) A. B. C. D. 10.如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是(  ) A.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高 B.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变 C.B极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势升高 D.B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低 11.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示。接通开关K,电源即给电容器充电,则(  ) A.断开K,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小 B.断开K,在两极板间插入一块绝缘介质,则两极板间的电势差增大 C.保持K接通,使两极板左右错幵一些,则极板上的电荷量增大 D.保持K接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小 12.如图,一质量为m、电量为q的带正电粒子在竖直向下的匀强电场中运动,M、N为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在M点的速度大小为v0,方向与水平方向的夹角为60°,N点为轨迹的最高点,不计重力。则M、N两点间的电势差为(  ) A. B.﹣ C.﹣ D. 13.如图所示,空间中存在着匀强电场(竖线表示电场线,图中只画出一部分),一个带电荷量为﹣q的油滴飞入电场后,在电场力和重力的共同作用下沿着一条曲线运动,先后通过a点和b点,则下列说法正确的是(  ) A.a点电势φa高于b点电势φb B.油滴在a点的电势能Epa大于在b点的电势能Epb C.油滴在a点的加速度大于在b点的加速度 D.油滴在a点的重力势能与电势能之和Ea一定等于在b点的重力势能与电势能之和Eb 14.a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定(  ) ①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上; ②b和c同时飞离电场; ③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小; ④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大。 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 15.如图所示,电子示波管由电子枪、竖直偏转电极YY'、水平偏转电极XX'和荧光屏组成,当电极YY'和XX'所加电压都为零时,电子枪射出的电予恰好打在荧光屏上的中心点即原点O上,下列说法正确的是(  ) A.当上极板Y的电势高于Y',而后极板X的电势低于X'时,电子将打在第一象限 B.电子从发射到打到荧光屏的时间与偏转电极所加电压大小有关 C.电子打到荧光屏时的动能与偏转电极所加电压大小有关 D.电子通过XX'时的水平偏转量与YY'所加电压大小有关 16.如图,竖直平行金属板分别与电源正、负极相接,一带电颗粒沿图中直线从A向B 运动,则该带电颗粒(  ) A.动能减小 B.电势能减小 C.机械能减小 D.可能带负电 17.示波管工作时,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间距离为d,电势差是U2,板长是L.为提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用以下哪些方法(  ) A.增大两板间电势差U2 B.尽可能使板长L短一些 C.使加速电压U1升高一些 D.尽可能使板距d小一些   二.多选题(共11小题) 18.带电微粒所带电量可能是下列值中的(  ) A.3.0×10﹣19C B.3.2×10﹣19C C.﹣1.6×10﹣19C D.4.0×10﹣19C 19.如图所示,带电小球甲固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面上距甲一定距离有另一个带电小球乙,乙在桌面上运动,甲乙均视为质点。某时刻乙的速度沿垂直于甲乙的连线方向,则(  ) A.若甲乙带同种电荷,以后乙一定做速度变大的曲线运动 B.若甲乙带同种电荷,以后乙一定做加速度变大的曲线运动 C.若甲乙带异种电荷,以后乙可能做匀速圆周运动 D.若甲乙带异种电荷,以后乙可能做加速度和速度都变小的曲线运动 20.如图所示,用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电荷量都相同的带电小球A和B,两线上端固定于O点,B球固定在O点正下方.当A球静止时,两悬线夹角为θ.能保持夹角θ不变的方法是(  ) A.同时使两悬线长度减半 B.同时使A球的质量和电荷量减半 C.同时使两球的质量和电荷量减半 D.同时使两悬线长度和两球的电荷量减半 21.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等,即Uab=Ubc,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹,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的电势最低 B.质点通过Q点时的电势能比通过P点时的小 C.质点通过Q点时的加速度比通过P点时的大 D.质点通过Q点时的加速度的方向一定与等势面a垂直 22.如图所示,两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点,其位置关于坐标原点O对称,圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆,c点为半圆与y轴的交点,a,b两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点,下列说法正确的是(  ) A.a,b两点的场强相同 B.a,b两点的电势相同 C.将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点,电势能先增加后减小 D.将一个正电荷q放在半圆上任一点,两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2,则为一定值 23.如图所示为真空中半径为r的圆,O为圆心,直径ac、bd相互垂直。在a、c处分别固定有电荷量为+q、﹣q的两个点电荷。下列说法正确的是(  ) A.O点电势一定等于b点电势 B.位置b处电场强度大小为 C.将一负试探电荷从b点移到c点,电势能减小 D.ac线上各点电场强度方向与bd线上各点电场强度方向垂直 24.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2V,一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV.下列说法正确的是(  ) A.平面c上的电势为零 B.该电子可能到达不了平面f C.该电子经过平面d时,其电势能为4eV D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 25.在x轴上固定两点电荷q1、q2,其静电场的电势ϕ在x轴上的分布如图所示,下列说法正确的是(  ) A.两个点电荷带有异种电荷,正电荷在O点,负电荷在O点左侧 B.x1处的电场强度为零 C.一带负电的点电荷沿x轴从x1移动至x2,电势能减小 D.点电荷沿x轴从x1移动至x2,受到的电场力逐渐减小 26.如图所示,虚线是某静电场的一簇等势线,边上标有电势的值,一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C,下列判断正确的是(  ) A.粒子一定带正电 B.A处场强大于C处场强 C.粒子在A处电势能小于在C处电势能 D.粒子从A运动到B的电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功 27.如图所示,长为L、倾角为θ=30°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B点时的速度仍为v0,则(  ) A.小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能 B.A、B两点的电势差一定为 C.若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷 D.若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最小值一定是 28.如图所示,虚线a、b 和c 是某静电场中的三个等势面,电势分别为φa、φb和φc,且φa>φb>φc,一带正电的粒子射入电场中,运动轨迹如实线KLMN 所示,则(  ) A.粒子从K 到L的过程中,加速度增大 B.粒子从L到M的过程中,电场力不做功 C.粒子从K到L的过程中,电势能增加 D.粒子从M到N的过程中,动能减少   三.填空题(共2小题) 29.如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置;若固定的带正电的小球A电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量q,θ=30°,A和B在同一水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球之间的距离为   ,若将小球A向右移一小段距离,则小球B的偏角将   (填“增大”或“减小”或“不变”). 30.电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点.一个电荷最q=+1.0×10﹣8C的点电荷在A点所受的电场力FA=2.0×10﹣5N,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W=2.0×10﹣7J.则A点电场强度EA=   N/C;A、B两点间的电势差U=   V.   四.计算题(共2小题) 31.质量为m,电荷量为q的带电粒子,由静止经过加速极电压U1加速后,平行极板方向进入偏转电场,偏转极电压为U2.已知偏转极板长度为1,两板间的距离为d. (1)求粒子离开加速电场时的速度大小; (2)求带电粒子射出偏转电场时,带电粒子的速度v的大小; (3)带电粒子要能够从偏转极板右端飞出,应满足的关系. 32.如图所示,两极板间存在匀强电场,板间距为d,板长为L,质量为m的电荷量为q的液滴从两极板中间水平进入电场,恰能匀速通过电场,已知重力加速度为g. (1)求两个极板间的电压; (2)现将电场反向,液滴以初速度v0水平进入电场,恰好从下极板的边缘飞出电场,求v0的大小; (3)电场反向后,液滴以初速度2v0水进入电场,求液滴通过电场过程中动能的增量.   五.解答题(共1小题) 33.如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点(其中C点在金属板上),且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10﹣17J,求: (1)匀强电场的场强; (2)A、B两点间的电势差; (3)若A板接地,D点电势为多少?   2018年08月09日a颜颜颜的高中物理组卷 参考答案与试题解析   一.选择题(共17小题) 1.下列叙述正确的是(  ) A.任何起电方式都是电荷转移的过程 B.摩擦起电是创造电荷的过程 C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 D.带等量异号电荷的两个导体接触后,两个导体将不带电,原因是电荷消失了 【分析】由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同造成的,在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电,束缚本领弱的失电子带正电. 感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分. 接触起电物体同种电荷,若两物体完全相同,则会平分电荷. 【解答】解:A、根据电荷守恒定律可知,任何起电方式都是电荷转移的过程,故A正确; B、摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移。故B错误; C、不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚核外电子的本来不同,原子核束缚核外电子本领强的得到电子,物体因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,物体因缺少电子带正电。故C错误; D、带等量异种电荷的两个导体接触后,等量异种电荷完全抵消的现象,叫做中和,电荷不会消失,故D错误; 故选:A。   2.下列关于点电荷的说法中正确的是(  ) A.点电荷是一个理想化物理模型 B.点电荷的电荷量一定是1.6×10﹣19C C.体积大的带电体一定不能看做点电荷 D.研究带电体的相互作用时,所有带电体都可以看作点电荷 【分析】明确点电荷的性质,知道点电荷是种理想化的物理模型,带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定,与自身大小形状和电量多少没有关系. 【解答】解:A、点电荷是理想化的物理模型,故A正确; B、点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,元电荷是电量的最小值,点电荷的值可以等于元电荷,也可以是元电荷的整数倍,即点电荷的电荷量可多可少,故B错误; C、带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定,与自身大小形状和电量多少无具体关系,故C错误; D、研究带电体的相互作用时,并不所有带电体都可以看作点电荷,只有满足条件的带电体才能视为点电荷;故D错误。 故选:A。   3.两个相同的金属小球,带电量之比为1:7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的(  ) A. B. C. D. 【分析】两电荷间存在库仑力,其大小可由库仑定律求出.当两电荷相互接触后再放回原处,电荷量可能相互中和后平分,也可能相互叠加再平分,所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的. 【解答】解:由库仑定律可得:F=k得, 当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为4:4,所以库仑力是原来的16:7。 当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为3:3,所以库仑力是原来的9:7.故D正确,A、B、C错误。 故选:D。   4.某电场的电场线如图所示,M、N两点相距为d,则(  ) A.M点场强小于N点场强 B.M点电势低于N点电势 C.正电荷在M点受到的电场力方向由M指向N D.若E为M点的场强,则M、N两点间电势差等于E•d 【分析】明确电场线的性质,知道电场线的疏密表示强弱;电场线的方向表场强方向,沿电场线电势降落。 【解答】解:A、电场线的疏密表示电场的强弱,故M点的场强大于N点的场强;故A错误; B、沿电场线的方向电势降落;故M点的电势高于N点的电势;故B错误; C、正电荷受力沿电场线的方向;故正电荷在M点受到的电场力方向由M指向N;故C正确; D、U=Ed只适用于匀强电场;故MN间的电势差不等于Ed;故D错误; 故选:C。   5.化纤衣服很容易沾上灰尘,这是因为它(  ) A.容易积累静电荷 B.具有一定的粘性 C.具有大量的微孔 D.质地柔软 【分析】(1)用摩擦的方法使得物体带电,该现象称为摩擦起电; (2)带电体能吸引轻小物体,这是带电体的基本性质。 【解答】解:化纤衣服与人体摩擦,摩擦起电,使衣服带有了电荷,由于带电体能够吸引轻小物体。所以带电的衣服会将细小的物体灰尘吸附在它上面,造成了衣服比较容易脏。 故选:A。   6.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B 下部的金属箔都是闭合的.现将带正电的物体C 移近A,下列描述正确的是(  ) A.稳定后只有A 下部的金属箔张开 B.稳定后只有B 下部的金属箔张开 C.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都张开 D.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合 【分析】根据静电感应规律可明确AB两端所带电性,再根据电荷间的相互作用分析移走C后AB所带电量. 【解答】解:AB、带正电的物体C靠近A附近时,由于静电感应,A端带上负电,B端带上正电;所以金属箔都张开。故AB错误; CD、C移近A后,先把AB分开,则A仍然带负电,B仍然带正电,所以金属箔都张开;故C正确,D错误。 故选:C。   7.如图所示,平行板电容器两极板M、N间距为d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极相连,则下列能使电容器的电容减小的措施是(  ) A.减小d B.增大U C.将M板向左平移 D.在板间插入介质 【分析】根据电容的决定式进行分析,知道电容器的电容与电容器的带电量和电压无关. 【解答】解:根据电容的决定式,减小d,电容增大; 将M板向左平移,正对面积减小,电容减小; 在板间插入介质,电容增大; 电容器的电容与两极板间的电压无关,故C正确,ABD错误。 故选:C。   8.如图所示,平行板电容器两极板接在直流电源两端。下列操作能使电容器电容减小的是(  ) A.增大电源电压 B.减小电源电压 C.在两极板间插入陶瓷 D.增大两极板间的距离 【分析】根据电容的决定式C=进行分析,知道电容器的电容与电容器的带电量和电压无关。 【解答】解:电容的大小与电量和电压无关,故改变电压不会影响电容的大小;故AB错误; C、根据电容的决定式C=可知,在板间插入陶瓷介质,电容增大;故C错误; D、根据电容的决定式C=可知,增大两板间的距离时,电容减小,故D正确。 故选:D。   9.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,EP表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向左平移一小段距离L0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是(  ) A. B. C. D. 【分析】由题意可知电量不变,由平行板电容器的决定式可知电容的变化;由定义式可得出两端电势差的变化;再由U=Ed可知E的变化,进而判断势能的变化。 【解答】解:A、当负极板左移时,d增加,由C= 可知,C与x图象不能为一次函数图象,故A错误; B、由U= 可知,U=Q,则E==,故E与d无关,故B错误 C、因负极板接地,设P点原来距负极板为d,则P点的电势φ=E(d+L0);故C正确; D、电势能E=φq=Eq(d+L0),不可能为水平线,故D错误; 故选:C。   10.如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是(  ) A.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高 B.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变 C.B极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势升高 D.B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低 【分析】由题,电容器两板所带电量不变,改变板间距离时,根据推论分析板间场强的变化。由U=Ed分析P点与下板间的电势差如何变化,结合电势的高低关系,判断P点电势的变化。 【解答】解: AB、由题,电容器两板所带电量不变,正对面积不变,A板下移时,根据C=、C= 和E= 可推出:E= 可知,P点的电场强度E不变。P点与下板的距离不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差不变,则P点的电势不变,故A错误,B正确。 CD、B板上移时,同理得知,P点的电场强度不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差减小,而P点的电势高于下板的电势,下板的电势为零,所以P点电势降低,故CD错误。 故选:B。   11.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示。接通开关K,电源即给电容器充电,则(  ) A.断开K,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小 B.断开K,在两极板间插入一块绝缘介质,则两极板间的电势差增大 C.保持K接通,使两极板左右错幵一些,则极板上的电荷量增大 D.保持K接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小 【分析】断开K,电容器的带电量不变,保持K接通,电容器板间电压不变。先根据电容的决定式C=分析电容如何变化,再根据电容的定义式C=分析电容器的电压或电量如何变化。由E=分析板间场强的变化。 【解答】解:A、断开K,电容器所带电量不变。减小两极板间的距离,根据电容的决定式C=分析得知电容C增大,由C=分析得知,两极板间的电势差U减小。故A正确。 B、断开K,电容器所带电量Q不变。在两极板间插入一块电介质,根据电容的决定式C=分析得知电容C增大,由C=分析得知,两极板间的电势差减小。故B错误。 C、保持K接通,电容器板间电压U不变。使两极板左右错幵一些,极板正对面积减小,根据电容的决定式C=分析得知电容C减小,由C=分析得知,极板上的电荷量Q减小。故C错误。 D、保持K接通,板间电压U不变,减小两极板间的距离d,由公式E=分析得知,两极板间电场的电场强度E增大。故D错误。 故选:A。   12.如图,一质量为m、电量为q的带正电粒子在竖直向下的匀强电场中运动,M、N为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在M点的速度大小为v0,方向与水平方向的夹角为60°,N点为轨迹的最高点,不计重力。则M、N两点间的电势差为(  ) A. B.﹣ C.﹣ D. 【分析】粒子仅受竖直向下的电场力,类似斜抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,竖直分运动时匀变速直线运动,最高点速度水平,采用正交分解法得到最高点速度,然后根据动能定理列式分析M、N两点间的电势差。 【解答】解:粒子在最高点速度等于初速度的水平分量,为: VN=vM=v0cos60°=, 对从M到N过程,根据动能定理,有: qUMN=, 解得:UMN=﹣,故ACD错误,B正确; 故选:B。   13.如图所示,空间中存在着匀强电场(竖线表示电场线,图中只画出一部分),一个带电荷量为﹣q的油滴飞入电场后,在电场力和重力的共同作用下沿着一条曲线运动,先后通过a点和b点,则下列说法正确的是(  ) A.a点电势φa高于b点电势φb B.油滴在a点的电势能Epa大于在b点的电势能Epb C.油滴在a点的加速度大于在b点的加速度 D.油滴在a点的重力势能与电势能之和Ea一定等于在b点的重力势能与电势能之和Eb 【分析】油滴轨迹弯曲方向判断合力方向,从而确定出油滴所受的电场力,即可判断电场线的方向,就能分析电势的高低。由电场力做功正负分析电势能的变化。由牛顿第二定律分析加速度关系。结合能量守恒定律分析。 【解答】解:A、油滴轨迹向上弯曲,可知,油滴的合力方向竖直向上,油滴所受的电场力方向竖直向上,而油滴带负电,所以电场线方向竖直向下,a点电势φa低于b点电势φb.故A错误。 B、电场力对油滴做正功,油滴的电势能减小,则油滴在a点的电势能Epa大于在b点的电势能Epb.故B正确。 C、重力和电场力都是恒力,则油滴的合力恒定,加速度恒定,油滴在a点的加速度等于在b点的加速度,故C错误。 D、合力对油滴做正功,油滴的动能增加,而油滴的动能、重力势能和电势能总和不变,则重力势能与电势能之和减少,则油滴在a点的重力势能与电势能之和Ea一定大于在b点的重力势能与电势能之和Eb.故D错误。 故选:B。   14.a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定(  ) ①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上; ②b和c同时飞离电场; ③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小; ④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大。 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 【分析】三个α粒子进入电场后加速度相同,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,由图看出,竖直方向偏转距离的关系,由位移公式y=分析三个α粒子运动时间关系。三个α粒子水平方向上做匀速直线运动,由水平位移分析初速度关系。由动能定理分析动能增量的关系。 【解答】解:①②三个α粒子进入电场后加速度相同,由图看出,竖直方向a、b偏转距离相等,大于c的偏转距离,由y=得知,a、b运动时间相等,大于c的运动时间,即ta=tb>tc,故在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上,而c先飞出电场。故①正确,②错误。 ③三个α粒子水平方向上做匀速直线运动,则有x=v0t.由图看出,b、c水平位移相同,大于a的水平位移,即xb=xc>xa,而ta=tb>tc,可见,初速度关系为:vc>vb>va,故③正确。 ④由动能定理得:△Ek=qEy,由图看出,a和b的偏转距离相等,大于c的偏转距离,故ab动能增量相等,大于c的动能增量。故④正确。 故选:D。   15.如图所示,电子示波管由电子枪、竖直偏转电极YY'、水平偏转电极XX'和荧光屏组成,当电极YY'和XX'所加电压都为零时,电子枪射出的电予恰好打在荧光屏上的中心点即原点O上,下列说法正确的是(  ) A.当上极板Y的电势高于Y',而后极板X的电势低于X'时,电子将打在第一象限 B.电子从发射到打到荧光屏的时间与偏转电极所加电压大小有关 C.电子打到荧光屏时的动能与偏转电极所加电压大小有关 D.电子通过XX'时的水平偏转量与YY'所加电压大小有关 【分析】采用正交分解法研究,将电子的运动分解为x、y、z三个方向的运动,水平方向不受外力,是匀速直线运动。 【解答】解:A、电子带负电荷,电场力与场强方向相反,指向带正电荷的极板,上极板Y的电势高于Y',故向Y极板偏转,后极板X的电势低于X'时,故向X'极板偏转,故电子将打在第二象限,故A错误; B、电子水平向右的分运动时匀速直线运动,与偏转电压无关,故电子从发射到打到荧光屏的时间与偏转电极所加电压大小无关,故B错误; C、电子在z方向的速度是固定的,但是x、y两个方向的分速度与偏转电压有关,故电子打到荧光屏时的动能与偏转电极所加电压大小有关,故C正确; D、电子通过XX'时的水平偏转量与XX'所加电压大小有关,与YY'所加电压大小无关,故D错误; 故选:C。   16.如图,竖直平行金属板分别与电源正、负极相接,一带电颗粒沿图中直线从A向B 运动,则该带电颗粒(  ) A.动能减小 B.电势能减小 C.机械能减小 D.可能带负电 【分析】带电粒子做的是直线运动,说明合力与速度在同一直线上,分析受力可知粒子受电场力的方向,则可得出电场力做功的情况;由电场力做功与电势能的关系可以得出电势能的变化;由动能定理可知动能的变化;由机械能守守恒可知可知机械能是否守恒. 【解答】解:AD、因粒子受重力与电场力而沿如图中的直线运动,则重力与电场力合力一定沿运动方向所在的直线上;由受力分析可知,合力只能沿AB方向;如图所示;故电荷受电场力向右,电荷带正电,合力与运动方向同向,合力做正功,动能增大,故A错误,D错误; B、因电场力与位移的夹角小于90°,故电场力做正功,电势能减小,故B正确; C、由于有电场力做功,电势能减小,根据能量守恒知机械能增大,故C错误; 故选:B。   17.示波管工作时,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间距离为d,电势差是U2,板长是L.为提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用以下哪些方法(  ) A.增大两板间电势差U2 B.尽可能使板长L短一些 C.使加速电压U1升高一些 D.尽可能使板距d小一些 【分析】根据灵敏度的定义,分析电子的偏转位移的大小,找出灵敏度的关系式,根据关系式来分析灵敏度与哪些物理量有关。 【解答】解:电子在加速电场中加速,根据动能定理可得: eU1=mv02, 所以电子进入偏转电场时速度的大小为: v0=, 电子进入偏转电场后的偏转的位移: h=at2= 所以示波管的灵敏度可表示为:= 所以要提高示波管的灵敏度可以增大l,减小d和减小U1,所以D正确。 故选:D。   二.多选题(共11小题) 18.带电微粒所带电量可能是下列值中的(  ) A.3.0×10﹣19C B.3.2×10﹣19C C.﹣1.6×10﹣19C D.4.0×10﹣19C 【分析】明确元电荷的定义,知道元电荷是指最小的电荷量,任何物体的带电量都是元电荷的整数倍. 【解答】解:最小的电荷量是1.6×10﹣19C,我们把这个最小的电荷量叫做元电荷,任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍, 由于3.0×10﹣19C不是1.6×10﹣19C的整数倍,4.0×10﹣17C不是1.6×10﹣19C的整数倍;所以AD是不可能的。 3.2×10﹣19C是1.6×10﹣19C的整数倍,﹣1.6×10﹣19C是1.6×10﹣19C的整数倍,故BC是可能的。 故BC正确,AD错误。 故选:BC。   19.如图所示,带电小球甲固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面上距甲一定距离有另一个带电小球乙,乙在桌面上运动,甲乙均视为质点。某时刻乙的速度沿垂直于甲乙的连线方向,则(  ) A.若甲乙带同种电荷,以后乙一定做速度变大的曲线运动 B.若甲乙带同种电荷,以后乙一定做加速度变大的曲线运动 C.若甲乙带异种电荷,以后乙可能做匀速圆周运动 D.若甲乙带异种电荷,以后乙可能做加速度和速度都变小的曲线运动 【分析】分甲和乙为同种电荷和异种电荷两种情况来讨论:当为同种电荷时,乙要远离甲;当为异种电荷的时候,根据库仑力和向心力的大小关系来分别讨论可能的运动情况。 【解答】解:AB、若甲、乙为同种电荷,甲、乙之间的库仑力为排斥力,并且力的方向和速度的方向不再一条直线上,所以质点乙一定做曲线运动,由于两者之间的距离越来越大,它们之间的库仑力也就越来越小,所以乙的加速度在减小,速度增大,故A正确,B错误; C、若甲乙带异种电荷,甲、乙之间的库仑力为吸引力,如果吸引力刚好等于乙做匀速圆周运动需要的向心力,则以后乙做匀速圆周运动,故C正确; D、若甲乙带异种电荷,甲、乙之间的库仑力为吸引力,如果吸引力小于乙做匀速圆周运动需要的向心力,则乙做离心运动,由于两者之间的距离越来越大,它们之间的库仑力也就越来越小,所以乙的加速度在减小,速度也减小,故D正确; 故选:ACD。   20.如图所示,用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电荷量都相同的带电小球A和B,两线上端固定于O点,B球固定在O点正下方.当A球静止时,两悬线夹角为θ.能保持夹角θ不变的方法是(  ) A.同时使两悬线长度减半 B.同时使A球的质量和电荷量减半 C.同时使两球的质量和电荷量减半 D.同时使两悬线长度和两球的电荷量减半 【分析】小球A受力平衡,受重力、静电斥力和拉力,三力平衡,结合平衡条件分析即可. 【解答】解:小球A受力平衡,受重力、静电斥力和拉力,三力平衡,重力和静电斥力的合力沿着绳子伸长的方向,只要重力和静电斥力的合力方向不变,球就能保持平衡; A、同时使两悬线长度减半,若角度θ不变,球间距减半,根据公式F=k,静电斥力增加为4倍,故重力和静电斥力的合力方向一定改变,不能在原位置平衡,故A错误; B、同时使A球的质量和电荷量减半,A球的重力和静电力都减小为一半,故重力和静电斥力的合力方向不变,球能保持平衡,故B正确; C、同时使两球的质量和电荷量减半,A球的重力减小为一半,静电力都减小为四分之一,故故重力和静电斥力的合力方向一定改变,不能在原位置平衡,故C错误; D、同时使两悬线长度和两球的电荷量减半,球间距减为一半,根据公式F=k,静电力不变,故重力和静电斥力的合力方向不变,球能保持平衡,故D正确; 故选:BD。   21.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等,即Uab=Ubc,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹,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的电势最低 B.质点通过Q点时的电势能比通过P点时的小 C.质点通过Q点时的加速度比通过P点时的大 D.质点通过Q点时的加速度的方向一定与等势面a垂直 【分析】作出电场线,根据轨迹弯曲的方向可知,电场线向上。故a点电势最高;根据推论,负电荷在电势高处电势能小,可知电荷在P点的电势能大;总能量守恒;由电场线疏密确定出,P点场强大,电场力大,加速度大。 【解答】解:A、作出电场线,根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知,电场线向上。故c点电势最低,a的电势最高。故A错误。 B、由图可知,质点受力的方向大体向下,若质点从P向Q运动,则运动的过程中电场力做正功,电势能减小,所以质点通过Q点时的电势能比通过P点时的小。故B正确。 C、等差等势面P处密,P处电场强度大,电场力大,加速度大。故C错误。 D、质点在电场中受到的电场力的方向与电场的方向相反,根据电场线与等势面的相互垂直可知,质点通过Q点时的电场力的方向一定与等势面a垂直,所以质点通过Q点时的加速度的方向一定与等势面a垂直,故D正确。 故选:BD。   22.如图所示,两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点,其位置关于坐标原点O对称,圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆,c点为半圆与y轴的交点,a,b两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点,下列说法正确的是(  ) A.a,b两点的场强相同 B.a,b两点的电势相同 C.将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点,电势能先增加后减小 D.将一个正电荷q放在半圆上任一点,两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2,则为一定值 【分析】根据等量同号电荷的电场分布图,可知各点的电势高低和场强大小;由电场力做功情况可知电势能的大小;根据库仑定律推导的值。 【解答】解:等量同种正电荷电场线和等势面的分布图如图所示, A、电场强度的方向沿电场线的切线方向,由图可知,a,b两点的场强大小相等、方向不同,场强不同。故A错误; B、根据等量同种电荷的电场分布的对称性知,a点的电势等于b。故B正确; C、将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点,电场力先做正功,后做负功,故电势能先减小后增加,故C错误; D、设圆直径为d,将一个正电荷q放在半圆上任一点,设该
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