1、2016-2017学年四川省宜宾市宜宾三中高二（上）月考物理试卷（10月份）一、单项选择题（每题3分）1下列说法正确的是（）A只有体积很小的带电体才能看作点电荷B以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同C在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E=，取走q后，该点场强不变D元电荷实质就是电子（或质子）本身2两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为（）ABCD3如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度
2、相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（）Aa代表的电阻丝较粗Bb代表的电阻丝较粗Ca电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比4如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面s的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是（）A溶液内电流方向从A到B，电流强度为B溶液内电流方向从B到A，电流强度为C溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D溶液内电流方向从A到B，电流强度为5示波管原理图如图所示，当两偏转极XX、YY电压为零时，电子枪发射出的电子经加速电压加速后会打在荧光屏上的正中间（图示坐标的O点，其中x
3、轴与XX电场场强方向重合，x轴正方向垂直纸面指向纸内，y轴与YY电场场强方向重合）若要电子打在图示坐标的第象限，则（）AX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极CX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极DX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极6关于静电场，下列说法中正确的是（）A在电场强度为零的区域电势一定处处为零B两点间的电势差与零电势的选取有关C负电荷从电势低的点运动到电势高的点，电势能一定减少D根据公式U=Ed 知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大7如图所示的同心圆是电场中的一簇等势面，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的
4、速度越来越小，B为线段AC的中点，则有（）A电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC运动时它具有的电势能越来越小C电势差UAB=UBCD电势ABC8如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（）A点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零二、多选题（每个小题全对得4分，多选不得分，少选得2分）9两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有
5、a、b、c 三点，如图所示，下列说法正确的是（）Aa点电势比b点高Ba、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大Ca、b、c三点和无穷远处的等电势D一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动10如图所示，平行板电容器与直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离则（）AP点的电势将降低B带点油滴将沿竖直方向向上运动C电容器的电容减小，极板带电量将减小D带电油滴的电势能将减少11如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面有两个一价离子M、N（不计重力，也不计
6、它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置以上说法中正确的是（）AM一定是正离子，N一定是负离子BM在p点的速率一定大于N在q点的速率CM在b点的速率一定大于N在c点的速率DM从pb过程电势能的增量一定小于N从aq电势能的增量12如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是（）Ac点场强大于a点场强Bb、d两点的电场强度相同C点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做
7、功D将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移 动到c点的电势能变化量最大三、填空题（总共15分，13题（1）3分，（2）每空1分，14题每空3分）13如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连（1）本实验过程使用的实验方法是（2）实验过程中进行如下操作：使电容器带电后与电源断开如要研究电容C和两板间间距d的关系，应保持不变，改变；看到的现象是14如图所示，A、B、C三点在同一匀强电场中，已知ACBC，ABC=30，BC=20cm把一个电荷量q=2105C的正电荷从A移到B电场力做功为零，从B移到C克服电
8、场力做功1.0103J（1）若把C点的电势规定为零，则该电荷在B点电势能为（2）该电场的电场强度大小为V/m（3）若从C点沿CB方向飞入一正电荷，其运动轨迹是（选填甲、乙或丙）四、计算题（总共45分）15把带电荷量2108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8106J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2106J，取无限远处电势为零求：（1）A点的电势；（2）A、B两点的电势差；（3）若把2105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功16如图所示，一个质量为m=0.03kg，带电量为q=1.0108C的带电小球，用绝缘细线悬挂在某水平方向的匀强电场中，图中实线
9、为电场线当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30角（取g=10m/s2 ）（1）求电场的场强大小和方向？（2）若此时剪断细线，小球做什么运动？加速度为多少？17如图所示，一根长 L=1.5m 的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为 E=1.0105N/C与水平方向成=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=+4.5106C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0106 C，质量m=1.0102 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=9.010 9Nm2/C2，取 g=l0m/s2）（1）小球B开始运动时的加速度为多大？（
10、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=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？18如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V一带正电的粒子电荷量q=11010C，质量m=11020 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0=2106 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响）已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O
11、点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？（2）在图上粗略画出粒子运动的轨迹2016-2017学年四川省宜宾市宜宾三中高二（上）月考物理试卷（10月份）参考答案与试题解析一、单项选择题（每题3分）1下列说法正确的是（）A只有体积很小的带电体才能看作点电荷B以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同C在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E=，取走q后，该点场强不变D元电荷实质就是电子（或质子）本身【考点】点电荷的场强；元电荷、点电荷【分析】点电荷是不考虑其尺
12、寸、形状和电荷分布情况的带电体，是实际带电体的理想化模型；电场强度是描述电场强弱的物理量，它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义比值与电场力及电量均无关而电场线越密的地方，电场强度越强电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍【解答】解：A、体积很小的带电体，如果相对于研究的问题，体积不能忽略不计，将其简化为点产生的误差较大，那么就不能简化为点，若体积很大的带电体，相对研究的问题，体积能忽略，将其简化为点，故A错误；B、点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的电场强度大小相同，但方向不同故B错误；C、在电场中某点放入试探电荷q，该点的场
13、强为E=，取走q后，没有了电场力，但该点的电场强度仍不变，故C正确；D、元电荷是指最小电荷，不是指电子（或质子）本身故D错误；故选：C2两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为（）ABCD【考点】库仑定律【分析】当在真空中两个点电荷，其间的库仑力与两点电荷的电量乘积成正比，与间距的平方成反比当两个完全相同的金属小球相接触时，若是同种电荷则是平均分配；若是异种电荷则是先中和再平均分配【解答】解：两个完全相同且可看成点电
14、荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，这时两球间静电引力的大小为F，当用一个不带电，且与a、b完全相同的绝缘金属小球C先与a球接触，再与b球接触后移去从而使得a球带电为原来的一半，而b球则带电为原来的四分之一由库仑定律可得，两球间静电力的大小为原来的八分之一故选：D3如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（）Aa代表的电阻丝较粗Bb代表的电阻丝较粗Ca电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比【考点】电阻定律【分析】IU图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较电阻的大小根据电阻定律R=比较电阻丝的粗细【解
15、答】解：A、图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律R=知，长度相同，材料相同，知a的横截面积小，b的横截面积大故A、C错误，B正确D、电阻的大小与电压、电流无关故D错误故选：B4如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面s的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是（）A溶液内电流方向从A到B，电流强度为B溶液内电流方向从B到A，电流强度为C溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D溶液内电流方向从A到B，电流强度为【考点】电流、电压概念【分析】电流的方向与正离子定向移动方向相同一价离子带电
16、量的大小为e通过溶液截面s的电荷量等于正离子与负离子电荷量绝对值之和，根据电流的定义式求解电流强度【解答】解：电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到Bt时间内通过通过溶液截面s的电荷量q=n1e+n2e，则根据电流的定义式I=故选D5示波管原理图如图所示，当两偏转极XX、YY电压为零时，电子枪发射出的电子经加速电压加速后会打在荧光屏上的正中间（图示坐标的O点，其中x轴与XX电场场强方向重合，x轴正方向垂直纸面指向纸内，y轴与YY电场场强方向重合）若要电子打在图示坐标的第象限，则（）AX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极CX、Y极
17、接电源的正极，X、Y接电源的负极DX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极【考点】示波管及其使用；带电粒子在匀强电场中的运动【分析】将粒子的运动沿着x、y和初速度方向进行正交分解，要使粒子打在第三象限，经过YY区间时电场力向下，经过XX区间时电场力向外，再进一步确定各个极板的极性【解答】解：将粒子的运动沿着x、y和初速度方向进行正交分解，沿初速度方向不受外力，做匀速直线运动；打在第三象限，故经过YY区间时电场力向下，即Y接负极；打在第三象限，故经过XX区间时电场力外，即X接负极；故选D6关于静电场，下列说法中正确的是（）A在电场强度为零的区域电势一定处处为零B两点间的电势差与零电势的选取有关C
18、负电荷从电势低的点运动到电势高的点，电势能一定减少D根据公式U=Ed 知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】借助常见的电场分析场强与电势间的关系；利用电势差的定义式和公式U=Ed 分析；利用电势能的公式分析负电荷的运动情况【解答】解：A、处于静电平衡态的导体内部场强为零，且是等势体即电势处处相同，但不一定为零，故A错误B、据U=知，两点间的电势差与零电势的选取无关，故B错误C、据Ep=q知，负电荷从电势低的点运动到电势高的点，电势能一定减少，故C正确D、匀强电场公式U=Ed 中，d为沿着电场线的方向，所以两点间的距离越大，电势差不一定大，
19、只有沿着电场线的距离大时，电势差才越大，故D错误故选：C7如图所示的同心圆是电场中的一簇等势面，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则有（）A电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC运动时它具有的电势能越来越小C电势差UAB=UBCD电势ABC【考点】等势面；匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】由于等势线是电场中的一簇同心圆，且电子由A向C运动过程速度越来越小，故题中电场是由一个处于圆心的负电荷产生的，然后根据库仑定律、电势、电势差定义式和电场力做功与电势能变化关系列式分析判断【解答】解：A、由于等势线是电场中的一簇同心圆，且电子由A向
20、C运动过程速度越来越小，故题中电场是由一个处于圆心的负电荷产生的，根据库仑定律可以判断，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，故A错误；B、电子沿AC方向运动时，电场力做负功，故电势能逐渐变大，故B正确；C、电子沿AC方向运动过程中，电场力逐渐变大，从A到B过程电场力较小，故从A到B过程电场力做功较少，根据电势差与电场力做功关系UAB=，可以得到：UABUBC，故C错误；D、电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，电子由A向C运动过程速度越来越小，故电场力向外，场强向内，故外侧电势较高，故ABC，故D正确；故选：D8如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的
21、P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（）A点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零【考点】电场的叠加；电场强度【分析】M、N为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向OP，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向PO，速度越来越大但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定越过O点后，负电荷q做减速运动，点电荷运
22、动到O点时加速度为零，速度达最大值，加速度变化情况同样不确定【解答】解：A、点电荷在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O向上到无穷远，电场强度先增大后减小，P到O的过程中，电场强度大小变化不能确定，所以电场力无法确定，加速度不能确定故A错误，B错误C、点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值故C正确D、越过O点后，负电荷q做减速运动，速度越来越小，同理加速度的大小无法确定故D错误故选：C二、多选题（每个小题全对得4分，多选不得分，少选得2分）9两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有 a、b、c
23、三点，如图所示，下列说法正确的是（）Aa点电势比b点高Ba、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大Ca、b、c三点和无穷远处的等电势D一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动【考点】电势；电场强度【分析】两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向根据电子的受力情况，分析电子的运动情况【解答】解：A、C，a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等故A错误，C正确 B、a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度故B正确 D、一个电子在a点受到的
24、电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点故D错误故选：BC10如图所示，平行板电容器与直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离则（）AP点的电势将降低B带点油滴将沿竖直方向向上运动C电容器的电容减小，极板带电量将减小D带电油滴的电势能将减少【考点】电容器的动态分析【分析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的
25、变化【解答】解：A、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低故A正确B、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动故B错误C、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小故C正确D、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加，故D错误；故选：AC11如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面有两
26、个一价离子M、N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置以上说法中正确的是（）AM一定是正离子，N一定是负离子BM在p点的速率一定大于N在q点的速率CM在b点的速率一定大于N在c点的速率DM从pb过程电势能的增量一定小于N从aq电势能的增量【考点】电势能；动能定理的应用【分析】根据轨迹判定电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，可知两粒子在从a向b、c运动过程中电场力做功情况根据abc三点在同一等势面上，可判定从a到b和从a到c过程中电场力所做的总功为零【解答】解：A、由
27、图可知电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同由于中心电荷为正电，则M一定是负离子，N一定是正离子，故错误；B、由图可判定M电荷在运动过程中，电场力做正功，导致动能增加；而N电荷在运动过程中，电场力做负功，导致动能减小所以在p点的速率一定大于N在q点的速率，故B正确；C、由于abc三点在同一等势面上，故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0，N粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为0由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过b、c两点时的速率一定相等故C错误D、由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动
28、过程中电场力做负功的值，故M从pb过程电势能的增量一定小于N从aq电势能的增量故D正确故选BD12如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是（）Ac点场强大于a点场强Bb、d两点的电场强度相同C点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移 动到c点的电势能变化量最大【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】明确匀强电场和点电荷电场的分布规律，注意点电荷电场中电场线是发散状，以+Q为球心的球面是等
29、势面，可根据电场线和等势面的对称性判断电场力做功和电场强度、电势的关系【解答】解：A、+Q在A点处形成的场强向左，则合场强为二者场强的差值；而c处Q形成的电场强度方向向右，合场强为二者场强的代数和，则可知，c点场强一定大于a点场强，故A正确；B、点电荷+Q在b点产生的电场方向为竖直向上，在d点产生的电场方向为竖直向下，则根据矢量合成可知，b、d两点的场强方向不同，大小相等，所以电场强度不同故B错误C、由于图中球面edfb在两个场中均是等势面，故点电荷+q在球面edfb面上任意两点之间移动时，电场力不做功，故C错误D、将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，点电荷的电场力不做功，但从a点移动到c点
30、，在匀强电场的电场力做功最大，故合力做功最大，电势能的变化量最大，故D正确故选：AD三、填空题（总共15分，13题（1）3分，（2）每空1分，14题每空3分）13如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连（1）本实验过程使用的实验方法是控制变量法（2）实验过程中进行如下操作：使电容器带电后与电源断开如要研究电容C和两板间间距d的关系，应保持两板板间正对面积和电介质不变，改变两板间间距d；看到的现象是静电计指针张角有变化【考点】研究平行板电容器【分析】平行板电容器的电容与正对面积，板间距离、介质有关；本实验采用了控制
31、变量法；静电计是测量平行板电容器两板间电势差的，使电容器带电后与电源断开，则带电量不变，要研究电容C与两板间间距d的关系，要保持两板间的正对面积和电介质不变，只能改变距离，观察静电计指针张角的变化，分析电容C与两板距离d的关系；【解答】解：（1）平行板电容器的电容与正对面积，板间距离、介质有关；本实验采用了控制变量法；（2）使电容器带电后与电源断开，电量不变，要研究电容C和两板间间距d的关系，要保持两极板间正对面积和电介质不变，改变两板间间距d，电容变化，由，电势差U发生变化，静电计指针张角有变化故答案为：（1）控制变量法 （2）两板板间正对面积和电介质 两板间间距d 静电计指针张角有变化14
32、如图所示，A、B、C三点在同一匀强电场中，已知ACBC，ABC=30，BC=20cm把一个电荷量q=2105C的正电荷从A移到B电场力做功为零，从B移到C克服电场力做功1.0103J（1）若把C点的电势规定为零，则该电荷在B点电势能为1103J（2）该电场的电场强度大小为500V/m（3）若从C点沿CB方向飞入一正电荷，其运动轨迹是丙（选填甲、乙或丙）【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】（1）根据功能关系和零势能面的性质即可求出B点的电势能；（2）根据W=Uq求出CB间的电势差，再根据U=Ed求出电场强度；（3）根据粒子受力方向和运动方向进行分析，根据力和运动的关系即可确定运动轨迹
33、【解答】解：（1）把C点的电势规定为零，由于从B到C电场力做负功，故B点的电势能小于C点的电势能，故B点的电势能为：EP=1103J； （2）AB为等势面，有：UBC=50V； UCB=UBC=50V由于AB电势相等，故电场线垂直AB，则根据U=Ed可知：E=500V/m；（3）粒子从C点飞入，受力方向将沿电场线方向，故粒子向向下偏转，故应为丙轨迹故答案为：（1）1103J； （2）500；（3）丙四、计算题（总共45分）15把带电荷量2108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8106J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2106J，取无限远处电势为零求：
34、（1）A点的电势；（2）A、B两点的电势差；（3）若把2105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功【考点】电势；电势差；电势能【分析】根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpAEpB求出电荷在电场中各个点的电势能，再根据电势的定义式=得到各个点的电势；最后根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB求解电场力做的功【解答】解：（1）无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpAEpB，有WOA=EpOEpA无穷远处电势能为零，即EpO=0故EpA=WOA=8106J根据电势的定义式=，有A=即A点的电势为400V（2）把该电荷从无限远处的O点移到电场中B
35、点，需克服电场力做功2106J，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpAEpB，有WOB=EpOEpB无穷远处电势能为零，即EpO=0故EpB=WOB=2106J根据电势的定义式=，有B=故A、B间的电势差为UAB=AB=400V100V=300V即A、B点的电势差为300V（3）根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB，有WAB=qUAB=2105C300V=6103J即把2105C的负电荷由A点移到B点电场力做6103J的功16如图所示，一个质量为m=0.03kg，带电量为q=1.0108C的带电小球，用绝缘细线悬挂在某水平方向的匀强电场中，图中实线为电
36、场线当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30角（取g=10m/s2 ）（1）求电场的场强大小和方向？（2）若此时剪断细线，小球做什么运动？加速度为多少？【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；电场强度【分析】（1）小球静止处于平衡状态，由平衡条件可以求出电场强度（2）根据小球的受力情况判断其运动性质，应用牛顿第二定律求出小球的加速度【解答】解：（1）小球静止处于平衡状态，由平衡条件得：qE=mgtan30，解得：E=107 N/C，电场力水平向右，由于小球带负电，则场强方向：水平向左；（2）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得： =ma，解得：a=m/s2；方向
37、为与竖直方向夹角为30斜向右下答：（1）电场的场强大小为107 N/C，方向：水平向左；（2）剪断细线，小球做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小： m/s2；方向：与竖直方向夹角为30斜向右下17如图所示，一根长 L=1.5m 的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为 E=1.0105N/C与水平方向成=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=+4.5106C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0106 C，质量m=1.0102 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=9.010 9Nm2/C2，取 g=l0m/s2
38、）（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=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？【考点】电势能；动能定理的应用；匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】（1）对小球B进行受力分析，运用牛顿第二定律求出开始运动时的加速度大小（2）根据受力情况分析小球B的运动情况小球B向下运动，受A的斥力增大，加速度减小，速度增大，当小球B速度最大时合力减为零由平衡条件和库仑定律求解（3）由于A对B的库仑力做功是变力功，所以运用动能定理求解电场力做功，即可得到电势能的变化量【解答】解：（1
39、）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，将电场力沿杆的方向和垂直杆的方向分解，由牛顿第二定律得： mgqEsin=ma解得：a=g代入数据解得：a=3.2 m/s2（2）小球B向下运动，受A的斥力增大，加速度减小，速度增大，当小球B速度最大时合力减为零，即：+qEsin=mg解得：h1=代入数据解得：h1=0.9 m（3）小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定理有：W1+W2+W3=mv2W1=mg（Lh2）W2=qE（Lh2）sin解得：W3=mv2mg（Lh2）+qE（Lh2）sin从功能角度来说，电势
40、能的改变量的大小就等于电场力做的功电场力做负功，电势能增大动能的改变量就等于总功设小球B的电势能改变了Ep，则：Ep=（W2+W3）Ep=mg（Lh2）mv2解得：Ep=8.4102J答：（1）小球B开始运动时的加速度为3.2 m/s2 ；（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为0.9 m；（3）小此过程中小球B的电势能增加了8.4102J18如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V一带正电的粒子电荷量q=11010C，质量m=11020 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0=2106 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN
41、、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响）已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？（2）在图上粗略画出粒子运动的轨迹【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律【分析】带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动由牛顿定律求出加速度，由运动学公式求出粒子飞出电场时的侧
42、移y，由几何知识求解粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，在MN、PS间的无电场区域做匀速直线运动，界面PS右边做圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上，根据运动情况即可画出图象【解答】（1）粒子在偏转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，水平方向：L=v0t又q=ma，则a=粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离（侧向位移）竖直方向：y=at2=（）2=（）2 m=0.03 m=3 cm带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS线交于E，设E到中心线的距离Y 又由相似三角形得则：解得：Y=12 cm（2）第一段是抛物线，第二段是直线，第三段是曲线，轨迹如图所示答：（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为3cm；到达PS界面时离D点12cm；（2）粒子运动的轨迹如图所示2016年12月15日
