2018_2019学年高中物理第一单元静电场训练卷二新人教版选修3_1.doc

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班级 姓名 准考证号 考场号 座位号

第一单元 静电场
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1. 如图所示，在绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体A受到的摩擦力为(　　)
A. μmg　　　B. 0　　　C. 　　　D.
2. 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下面三个物理量都是用比值法定义的，其中定义式不正确的是(　　)
A. 电容　　　 B. 电场强度
C. 电场强度 D. 电势
3. 如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等差等势线，Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点电场强度大小，φa、φb、φc分别表示a、b、c三点电势高低，则(　　)
A. Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc
B. Ea＞Eb＞Ec，φa = φb＜φc
C. Ea＜Eb＜Ec，φa = φb＜φc
D. Ea＜Eb＜Ec，φa＞φb＞φc
4. 如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是(　　)
A. M、N两点的电场强度相同
B. M、N两点的电势相等
C. 若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功
D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定增加
5. 如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处放置一个正点电荷，达到静电平衡后(　　)
A. a端的电势比b端低
B. b端的电势与d点的电势相等
C. 杆内c处场强大小不等于零，c处场强方向由b指向a
D. 感应电荷在杆内c处场强的方向由a指向b
6. 如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则(　　)
A．A点的电场强度大小为
B．B点的电场强度大小为E－k
C．D点的电场强度大小不可能为0
D．A、C两点的电场强度相同
7. 如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法中错误的是( )
A. M带负电荷，N带正电荷
B. M在b点的动能大于它在a点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功

8. 如图所示，直线M、N和P、Q是处于匀强电场中的两组平行线，a、b、c、d是它们的交点，一电子由a点分别运动到c点和d点的过程中，电场力所做的正功相等，一质子从c点以速度v射入电场，则( )
A. a点电势比c点高
B. M是等势线，P是电场线
C. 若速度方向沿ca方向，则质子做匀减速直线运动
D. 若速度方向沿ca方向，则质子做匀加速直线运动
9. 如图所示，带电量之比为qA : qB = 1 : 3的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为xA : xB = 2 : 1，则带电粒子的质量之比mA : mB以及在电场中飞行时间之比tA : tB分别为(　　)
A. 4 : 3，2 : 1 B. 2 : 1，3 : 2
C. 1 : 1，3 : 4 D. 1 : 1，2 : 3
10．如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ = 60°，则下列说法正确的是(　　)
A．小球重力与电场力的关系是
B．小球在B点时，对圆弧的压力为2qE
C．小球在A点和B点的加速度大小相等
D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，也能沿AB圆弧运动
二、多项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11. 某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器电容的因素。若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，实验中，假定极板所带电荷量不变，则下列判断中正确的是(　　)
A. 保持S不变，增大d，则C变小，θ变大
B. 保持S不变，增大d，则C变大，θ变小
C. 保持d不变，减小S，则C变小，θ变大
D. 保持d不变，减小S，则C变大，θ变小
12. 如图所示，在空间中，水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场；质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平；A、B、C三点在同一直线上，且AB =2 BC。由此可见(　　)
A. 小球带负电
B. 小球带正电
C. 小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D. 小球从A到B与从B到C的速度变化量相等
13．如图所示，ABCD是边长为a的菱形，其中∠DAB=120°，在该平面内有一个匀强电场。一个质量为m、带电荷量为+q的粒子，以初速度v从A点三次沿不同的方向射出，分别运动到B、C、D三点，粒子到达B点的速度为，到达C点的速度为。不计粒子重力，若粒子到达D点的速度大小为vD，匀强电场的场强大小为E，则(　　)
A．
B．
C．，电场方向与BD连线垂直
D．，电场方向由A指向以C
14. 如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t = 0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g。下列关于微粒在 0 ~ T时间内运动的描述，正确的是(　　)

A. 末速度大小为
B. 末速度沿水平方向
C. 重力势能减少了
D. 克服电场力做功为
15. 如图所示，一个带电粒子以大小为vA的水平速度从A点垂直电场线射入场强大小为E的匀强电场，经过电场中B点时速度大小为vB，AB间水平距离为d，不计重力和空气阻力。则由上述四个已知量可以求得以下的未知量，它们是(　　)
A. 带电粒子电量与质量的比值
B. 带电粒子在A、B两点电势能之差
C. 速度vB的方向
D．A、B两点间的电势差
三、计算题(共40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.(8分)把一个带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功8×10-6 J；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功2×10-6 J，取无限远处电势为零。
(1)求A点的电势。
(2)求A、B两点的电势差。
(3)若把电荷量为2×10-5 C的负电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少?

17. (10分)如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L且不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m、带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点。细线与竖直方向成30°角时静止释放小球，小球开始摆动，当摆到A点时速度为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，忽略空气阻力。求：
(1)小球电性及BA两点间的电势差UBA；
(2)匀强电场的场强E的大小。

18. (10分)在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图所示；y轴上一点P的坐标为（0，L），有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中，并从A点射出，A点坐标为（2L，0）。已知电子的电量大小为e，质量为m，不计电子的重力。
(1)求匀强电场的场强大小；
(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片，Q点的坐标为（0，-L），求感光胶片上曝光点的横坐标x。

19. (12分)图甲是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，图乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以y轴为界，左侧为沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E，右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场。已知OA⊥AB，OA=AB，且OB间的电势差为U0。若在x轴上的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点，求：
(1)CO间的距离d。
(2)粒子通过B点的速度大小。

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2018-2019学年高二上学期第二单元训练卷
物 理（二）答 案
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1.【答案】D
【解析】由于质点A处于静止状态，由力的平衡条件可知A受到的摩擦力为，故选D。
2.【答案】C
【解析】电场强度的定义式是，选项C不正确。
3.【答案】B
【解析】根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，可知Ea＞Eb＞Ec；沿着电场线方向电势是降低的，同一等势面上各点的电势相等，则知φc＞φb = φa。
4.【答案】C
【解析】M、N两点场强大小相等，但方向不同，选项A错误；PQ线上各点的电势均为零，PQ左侧电势为负，右侧电势为正，则M点电势低于N点电势，选项B错误；负电荷由M点移到C处，电势能减小，故电场力做正功，选项C正确；无穷远处电势为零，N点电势大于零，故负电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定减小，选项D错误。
5.【答案】D
【解析】沿电场线方向电势降低，而处于电场中的导体处于静电平衡状态，根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，A、B错误；根据内部场强处处为零，利用叠加原理即可知感应电荷形成的场强方向与点电荷形成的场强方向相反，C错，D对。
6.【答案】A
【解析】＋Q在A点的电场强度沿OA方向，大小为k，所以A点的合电场强度大小为，A正确；同理，B点的电场强度大小为E＋k，B错误；如果E＝k，则D点的电场强度为0，C错误；A、C两点的电场强度大小相等，但方向不同，D错误。
7.【答案】B
【解析】由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A正确；M从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B错误；d点和e点在同一等势面上，电势相等，则N在d点的电势能等于在e点的电势能，故C正确；
N从c到d，库仑斥力做正功，故D正确。
8.【答案】D
【解析】电子由a点分别运动到c点和d点的过程中，电场力所做的正功相等，说明Q为等势面，电场力向下，故电场强度向上，故φa<φc；P与电场强度垂直，故P为等势面，故A、B错误；若速度方向沿ca方向，电场力做正功，则质子做匀加速直线运动，故C错误，D正确。
9.【答案】A
【解析】两个带电粒子垂直射入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则水平方向有：x = v0t，v0相等，所以tA : tB = xA : xB = 2 : 1；竖直方向有：，得，因为E、y、v0相等，所以，A正确。
10．【答案】C
【解析】根据动能定理得，解得，A错误；小球到达B点时速度为0，则沿半径方向合力为0，此时对小球受力分析可知，故圆弧的支持力，B错误；A、B是关于平衡位置的对称点，因此小球在A点和B点的加速度大小相等，C正确；若小球带负电，则小球受向下的重力和向左的电场力，合力方向斜向左下方，所以小球将先沿合力方向做匀加速运动，D错误。
二、多项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11.【答案】AC
【解析】根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容C减小，因极板所带电荷量Q不变，由电容的定义式，分析可知板间电势差U增大，静电计指针的偏角θ变大，故A正确，B错误；根据电容的决定式知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容C减小，极板所带电荷量Q不变，则由电容的定义式，可知板间电势差U增大，静电计指针的偏角θ变大，故C正确，D错误。
12. 【答案】AD
【解析】小球在沿MN方向上做匀速直线运动，速度为v0，在AB段做平抛运动，在BC段做类平抛运动且加速度向上。由AB = 2BC可得t1=2t2，小球带负电，A对，B、C错；小球从A到B与从B到C的速度变化量相等，且都为Δv = gt1或Δv= at2，D对。
13．【答案】BD
【解析】由动能定理：，，则；因，则由，解得，故A错误，B正确；设场强方向与AB成α角，则，，解得α = 60°，即场强方向沿AC方向，大小为，C错误，D正确。
14.【答案】BC
【解析】时间内微粒匀速运动，则有：，内，微粒做平抛运动，下降的位移，时间内，微粒的加速度，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，故A错误，B正确；微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为，则重力势能的减小量为，故C正确；在内和时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为，整个过程中克服电场力做功为，故D错误。
15.【答案】ACD
【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动，经过B点时竖直方向的分速度大小；根据牛顿第二定律和运动学公式得：，vy = at，，联立以上四式得，vA、vB、E、d均已知，则可求得带电粒子电量与质量的比值，A正确；根据能量守恒得，带电粒子在A、B两点电势能之差，因m不能求出，则ΔEp不能求出，故B错误；设速度vB与水平方向的夹角为α，则，α可以解出，故C正确；根据动能定理得：，因可求得，vA、vB均已知，则可求出UAB，故D正确。
三、计算题(共40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.(8分)
【解析】(1)
EA = WA∞ = 8×10-6 J
代入可得φA = 400 V。
(2)同理，EB = WB∞ = 2×10-6 J，得φB=100 V
UAB = φA- φB = 300 V。
(3)WAB = qUAB =- 6×10-3 J。
17. (10分)
【解析】(1)若小球不带电，则从A点释放，将运动到与A点等高的地方，而实际上小球没能运动到与A点等高的地方，所以电场力对小球做了正功，电场力水平向右，而电场强度方向水平向右，则小球带正电。
小球从B到A过程，由动能定理得：
解得：。
(2)BA间沿电场线的距离为：
在匀强电场中，有：
联立解得：。
18. (10分)
【解析】(1)设匀强电场的场强大小强为E，电子在电场中运动时间为t
沿x轴方向，有：2L = v0t
沿y轴方向，有：eE = ma，
联立解得：。
(2)离开电场时，电子沿y轴方向的速度vy = at
解得：vy = v0

由几何关系得：
解得：x = 3L 。

19. (12分)
【解析】(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)，则正离子从C点到O点过程，由动能定理得：

而正离子从O点到B点做类平抛运动，令OA=AB=L
则：
解得：
所以到达B点时：
解得：。
(2)设正离子到B点时速度大小为vB，正离子从C到B过程中由动能定理得：

解得：。