1、广东省惠州市实验中学2019-2020学年高二物理上学期第一次月考试题(含解析)一、单选题1.真空中两个相同的金属小球A和B,普电荷量分别为QA=210-8C和QB=410-8C,相互作用力为F。若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为()A. B. FC. D. 【答案】C【解析】【详解】因为 QA=210-8C,QB=410-8C,则 QB=2QA,设 QA=Q,则 QB=2Q,未接触前,根据库仑定律,得: 若 AB 带同种电荷,接触后两球带电量平分,再由库仑定律,得:则 若 AB 带异种电荷,接触后两球带电量平分,再由库仑定律,得:则:故 C 正确故选C。2.关于电场强度与电势
2、的关系,下面各种说法中正确的是:( )A. 电场强度大的地方,电势一定高B. 电场强度不变,电势也不变C. 电场强度为零处,电势一定为零D. 电场强度的方向是电势降低最快的方向【答案】D【解析】【详解】电场线密处,电场强度大,而电场线方向不确定,故无法判断电势高低,电势就不一定高,故A错误;在匀强电场中,电场强度不变,沿着电场线的方向,电势总是逐渐降低的,故B错误;电势为零,是人为选择的,电场强度为零的地方,电势不一定为零,故C错误;沿着电场方向电势降低最快,故D正确3.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强,则()A. A、B
3、两处的场强方向相同B. 因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以EA=EBC. 电场线从A指向B,所以EAEBD. A、B两处的场强方向和大小都无法确定【答案】A【解析】【详解】AD、由题知A、B两点所在的电场线是直线,A、B两点电场强度方向必定相同,与箭头方向相同故A正确;D错误 B、A、B在一条电场线上,无法判断电场线的疏密,也就无法判断A、B两点电场强度的大小故BC错误故选A【点睛】本题要抓住电场线的疏密表示电场强度的相对大小,但一条电线线,不能反映电场线的疏密,所以不能确定场强的大小4.如图,用绝缘细线悬挂一个带正电的小球,置于水平向右的匀强电场中,将小球从最低点A无初速释放,当小
4、球通过B点时具有速度v,不计空气阻力,则这一过程中()A. 小球的重力势能减少B. 小球的电势能增加C. 增加的重力势能等于减少的电势能D. 增加的重力势能小于减少的电势能【答案】D【解析】【详解】A小球从A到B的过程中小球的位置升高,重力做负功,则小球的重力势能增加故A错误;B小球带正电荷,受到的电场力的方向向右,该过程中电场力做正功,电势能减少故B错误;CD由于小球在B点有速度v,所以小球的动能大于O,根据小球的能量守恒得知:小球增加的重力势能小于减少的电势能故C错误,D正确5.一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,电场力对该电荷做功为零,则( )A. a、b两点的场强一定相等B. 该电荷
5、一定沿等势面移动C. 作用于该电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D. a、b两点的电势一定相等【答案】D【解析】【详解】AD根据公式Wab=qUab分析可知,电场力做功:Wab=0则a、b两点的电势差Uab为零,a、b两点的电势一定相等而电势与场强无关,所以a、b两点的电场强度不一定相等故A错误,D正确;B电场力做功只与初末位置有关,与路径无关电场力做功为零,点电荷可能沿等势面移动,也可能不沿等势面移动故B错误;C电场力做功为零,作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的故C错误6. 如图所示,在等量的异种点电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距
6、A点距离为d的一点,C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是A. EAECEB;ACBB. EBEAEC;ACBC. EAEB,EAB,ACD. 因为零电势点未规定,所以无法判断电势的高低【答案】B【解析】【详解】由等量异种点电荷周围的电场线的分布情况可知B点场强最大,C点场强小于A点场强,由正负电荷的电势分布可知A和C点的电势为零,B点电势小于零,因此B正确ACD错误7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示,则( )A. a、b的电性相同B. a的速度将减小,b的速度将
7、增加C. a的加速度将减小,b的加速度将增加D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小【答案】C【解析】【详解】A由图知,b粒子的轨迹向右弯曲,b粒子受到的电场力方向向右,a的轨迹向左弯曲,a粒子受到的电场力方向向左,所以两个粒子的电性相反故A错误;BD电场力对两个粒子都做正功,电势能都减小,动能都增大,速度均增大故B.D错误;C由图看出,向左电场线越来越疏,场强越来越小,则a所受电场力减小,加速度减小,b所受电场力增大,加速度增大故C正确8.空间有平行于纸面的匀强电场一电荷量为-q的质点(重力不计)在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示已知力F和MN间夹角为,M、N间距离为d,则(
8、 )A. 匀强电场的电场强度大小为B. M、N两点的电势差为C. 带电质点由M运动到N的过程中,电势能增加了D. 若要使带电质点由N向M做匀速直线运动,则F必须反向【答案】BC【解析】【详解】B根据动能定理得:FdcosqUMN=0故B正确A电场线方向沿F方向,MN沿电场线方向距离为dcos,由公式得:故A错误C小球M到N电场力做Fdcos功,电势能增大Fdcos故C正确D小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变,根据平衡条件,由N到M,F方向不变故D错误二、多选题9.a、b、c三个a粒子由同一点垂直电场方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场则以下四种说法中,错误的是(忽略粒子的重力
9、,且电场只存在于两板之间)A. 在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B. b和c同时飞离电场C. 进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D. 动能增量,c的最小,a和b的一样大【答案】B【解析】【详解】由题意知a、b、c三个粒子在电场中受到相同的电场力,在电场方向产生相同的加速度a,由题中图象得,粒子在电场方向偏转的位移满足:ya=ybyc;由于在电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动,有y=at2,可得粒子在电场中运动的时间,所以粒子在电场中运动时间有:ta=tbtC,故A正确,B错误;在垂直电场方向的位移满足xaxb=xc,由于在垂直电场方向上微粒做匀速直线运动,根据ta=tbtC可得
10、:v0av0bv0c,故C正确;粒子在电场中电场力做功W=qEd,其中da=dbdc,电场力对a,b做功相同大于对c做的功,故c的动能增加量最小,a和b的动能增加量一样大,则D正确;此题选择不正确的选项,故选B【点睛】微粒在电场中做类平抛运动,由于微粒带电量和质量均相同,运用运动的合成与分解处理类平抛运动问题是解决本题的关键.10.如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动则下列说法中正确的是A. 两粒子电性相同B. 甲粒子
11、经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率C. 两个粒子的电势能都是先减小后增大D. 经过b点时,两粒子的动能一定相等【答案】B【解析】根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知,甲受到引力,乙受到斥力,则甲与Q是异种电荷,而乙与Q是同种电荷,故两粒子所带的电荷为异种电荷故A错误甲粒子从a到c过程,电场力做正功,动能增加,而乙从a到d过程,电场力做负功,动能减小,两初速度相等,则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度故B正确甲粒子从a到b过程,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大;电场力对乙粒子先做负功后做正功,电势能先增大后减小故C错误a到b时,电场力对两粒子的做的功都
12、是0,两个粒子的速率再次相等,由于不知道质量的关系,所以不能判定两个粒子的动能是否相等故D错误故选B11.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷Q和Q,x轴上的P点位于Q的右侧下列判断正确的是( )A. 在x轴上还有一点与P点电场强度相同B. 在x轴上还有两点与P点电场强度相同C. 若将一试探电荷q从P点沿x轴移至O点,则其电势能增大D. 若将一试探电荷q从P点沿x轴移至O点,则其电势能减小【答案】A【解析】【详解】AB等量异种电荷周围电场线分布情况如图所示,根据其电场分布可知,在x轴上还有一点与P点电场强度相同,在正电荷Q的左边,故A正确,B错误;CD若将一试探电荷+q
13、从P点移至O点,电场力先向左后向右,则电场力先做正功后做负功,所以电势能先减小后增大故C错误,D错误12.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷A. 在和处电势能相等B. 由运动到的过程中电势能增大C. 由运动到的过程中电场力先增大后减小D. 由运动到的过程中电场力先减小后增大【答案】BC【解析】【分析】由图像判断电场线的方向,再确定电势大小的关系【详解】A由图像可知,在0x1之间,电场强度E是正的,是沿x轴正方向的;在x1x4之间,电场强度E是负的,是沿x轴负方向的,故由x2到x4是逆着电场线的方向,所以x4处的电势要大于x2处
14、的电势,选项A错误;B由x1运动到x3的过程中,是逆着电场线方向的,所以电势能增大,选项B正确;CD由x1运动到x4的过程中,x3处的电场强度的大小是最大的,故电荷在该点受到的电场力也应该是最大的,故电场力是先增大后减小,选项C正确,D错误【点晴】图像只是向我们提供一种电场强度与位置的关系,需要我们通过图像将其转化为具有一定形态的东西,当我们将其转化成具体的电场线的某一个方向时,我们再去判断就会很容易了,所以对图像的识别很重要二、填空题13.如图,A、B两板间加速电压为U1,C、D两板间偏转电压为U2. 一个静止的粒子( )自A板由静止相继被加速、偏转,飞离偏转电场时的最大侧移为C、D板间距离
15、一半,则它的出射速度的大小为_【答案】【解析】【详解】根据动能定理得,其中q=2e,解得14.如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,B=30,现在A、B两点放置两点电荷、,测得C点场强的方向与AB平行,则带_,=_【答案】负【解析】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上,因C点场强方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示,由CA和由BC,故qA带负电,qB带正电,且EB2EA,即k2k,又由几何关系知2,所以qAqB18.三、计算题15.在真空中的O点放一点电荷Q=1.010-9C,直线MN过O点,OM=30cm,M
16、点放有一点电荷q=-210-10C,如图所示,求:(1)M点的场强大小;(2)若M点的电势比N点的电势高15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少?【答案】(1) 100N/C (2) 电势能增加了3109J【解析】【详解】(1)由点电荷的场强公式可得:所以电荷Q在M点的电场强度大小是100N/C(2)电荷q从M点移到N点,电场力做的功为:所以电势能增加了3109J16.如图,一质量为m的带电小球用丝线悬挂在水平向右无限大匀强电场中,已知该场强大小为E ,当小球静止时,测得丝线与竖直方向的夹角为 ,此时小球距水平地面的高度为H.求:(1)小球带何种电荷及其电量.(2)当把悬线烧断后小球作
17、何种运动?并求小球落到地面的时间及速度大小【答案】(1)带正电,电荷量:(2)所以把悬线烧断后小球做初速度为零匀加速直线运动,加速度为落地的时间为;落地的速度为:【解析】【详解】(1)根据受到电场力情况可知小球带正电,对小球列平衡方程:所以解得:(2)丝线断后小球受到重力和电场力的作用,合力为:加速度为:所以把悬线烧断后小球做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为竖直方向得分运动为自由落体运动,由位移公式:解得:落地的速度为:17.如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,板间存在匀强电场.一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用的时间为t,若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入,则从上板小孔穿出时所用的时间为t/2.不计空气阻力.求:(1)指出两板间电场强度的方向.(2)电场强度的大小.(3)小球穿出下板小孔时速度v1与穿出上板小孔时速度v2之比v1v2.【答案】(1)场强方向竖直向下;(2);(3)【解析】【详解】(1)场强方向竖直向下.(2)根据题意,小球在电场中运动的加速度a应竖直向上.Eq-mg=ma 从上往下: 从下往上: 由以上三式解得电场强度:.(3)由以上、两式解得:,则:所以:.