1、物 理 试 题一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第18题只有一个选项符合题目要求,第912题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错得0分)1、以下说法正确的是( )A.法国物理学家库伦最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场B.在点电荷产生的电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同C.带电粒子在电场中,只受电场力时,也可以做匀速圆周运动D.任一点的电场强度总是指向该点电势降低的方向2、有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速度为v,在
2、t时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为()AnvSBnvtC.D3、如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度为了使指针张开角度增大一些,应该采取的措施是()A断开开关S后,将A、B两极板靠近一些B断开开关S后,将A、B两极板分开一些C保持开关S闭合,将A、B两极板靠近一些D保持开关S闭合,将A、B两极板分开一些4、在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示已知静电力常量为k.
3、则下列说法中正确的是()A电荷量Q B电荷量Q C线对小球的拉力FD线对小球的拉力F5、某静电场在x轴上各点的电势随坐标x的分布图象如图所示x轴上A、O、B三点的电势值分别为A、O、B,电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx,电子在A、O、B三点的电势能分别为EpA、EpO、EpB.下列判断正确的是()AOBABEOxEBxEAxCEpOEpBEpOEpB6、如图所示,固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P,将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动设斜面足够长,则在Q向上运动过程中()A物块P、Q的电势能和动能之和先增大后减小B物块P、Q的
4、重力势能和电势能之和先减小后增大C物块P、Q的重力势能和电势能之和先增大后减小D物块P、Q的重力势能和动能之和先增大后减小7、如图所示,矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场,粒子a由顶点A射入,从顶点C射出,粒子b由AB的中点O射入,从BC的中点P射出若不计重力,则a和b的比荷(带电量和质量比值)之比是() A12B21C18 D818、如图所示,AEFD和EBCF是两个等边长的正方形,在A点固定一个带电荷量为Q的点电荷,在C点固定一个带电荷量为Q的点电荷,则下列说法正确的是()AE、F两点的电场强度相同BE、F两点的电势相同C将一个负电荷由
5、E点沿直线移动到F点,电场力先做正功后做负功D将一个负电荷由E点沿直线移动到F点,电场力先做负功后做正功9、示波器是一种常见的电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况电子经电压U1加速后进入偏转电场下列关于所加竖直偏转电压U2、水平偏转电压U3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是( )A如果只在U2上加上甲图所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(a)B如果只在U3上加上乙图所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(b)C如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(c)D如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(d)10
6、、如图所示,A、B两个带电小球可以看成点电荷,用两等长绝缘细线悬挂起来,在水平方向的匀强电场中,A、B静止,且悬线都保持竖直,已知A、B相距3cm,A的带电量为qA=+2.010-9Ck=9.0109Nm2/C2,则( )A.小球B带正电,qB= 2.010-9CB.小球B带负电,qB= -2.010-9CC.匀强电场的场强大小E=2104N/C,方向水平向左D.A、B连线中点处的场强大小为1.6105N/C,方向水平向右11、如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30角,在管的上方P点固定一个点电荷+Q,P点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A与P点连线水平,PBAC,AB=BC=15cm,B是AC
7、的中点电荷量为+q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处以速度v=1m/s开始沿管向下运动,在A处时小球的加速度为a=4m/s2,g取10m/s2则( )A.A点的电势高于B点的电势B.B点的电场强度大小是A点的4倍C.小球运动到C处时加速度大小为6m/s2D.小球运动到C处时速度大小为2m/s12、如图所示,A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和q,两球间用绝缘细线连接,A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L。现在两球所在的空间加上一方向水平向左的匀强电场,电场强度, A、B两球最后会静止在新的平衡位置,则在这个过程中,两个小球( )A总重力势能增加了 B总重力势能增
8、加了C总电势能减少了 D总电势能减少了二、计算题(本题共4小题,共52分)13、(10分)如图所示,直线加速器的原理可简化为:电子在高真空场中受控制,被加速电场加速而获得高能量。若直线加速器加速电场为匀强电场且能将电子动能加速到,加速管长为30 cm。求:(1)该加速电场两级间的电势差;(2)该电场间的场强大小。14、(12分)如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R0.5 m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E5103 N/C.今有一质量m0.1 kg、带电荷量q8105 C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放若已知滑块与水
9、平轨道间的动摩擦因数0.05,取g10 m/s2,求:(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力的大小;(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程15、(14分)一群电荷量为+q质量为m的带电粒子从A、B两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场,粒子的初动能为Ek,A、B两极板间电压为U,间距为d,C为竖直放置并与A、B间隙正对的金属挡板,屏MN足够大若A、B极板长为L,C到极板右端的距离也为L,C的长为d.不考虑粒子所受重力。(1)写出粒子射出A、B极板时的偏转距离y的表达式;(2)问初动能范围是多少的粒子才能打到屏MN上?16、(16分)如图所示,在竖直平面内的平面直角坐标系xOy
10、中,x轴上方有水平向右的匀强电场,有一质量为m、电荷量为q的带负电绝缘小球,从y轴上的P(0,L)点由静止开始释放,运动至x轴上的A(L,0)点时,恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管细管的圆心O1位于y轴上,交y轴于B点,交x轴于A点和C(L,0)点该细管固定且紧贴x轴,内径略大于小球外径不计一切阻力,重力加速度为g.求:(1)匀强电场的电场强度的大小;(2)小球运动到A点时的速度大小;(3)求小球从C点飞出后落在x轴上的位置的横坐标答案一、 选择题题号123456789101112答案CCBADBAAABDBCBCDBD二、计算题13、(1);(2)(1
11、)电子在电场中加速,电场力做正功,有解得(2)由匀强电场电势差与场强间的关系得14、(1)2.2 N(2)6 m(1)设滑块第一次达B点时速度大小为v,轨道对滑块的支持力为FN,根据牛顿第二定律:FNmgm根据动能定理:qERmgRmv2解得FN2.2 N,根据牛顿第三定律知滑块对轨道的压力大小为FNFN2.2 N.(2)滑块在水平轨道上运动时受电场力FqE0.4 N,受滑动摩擦力Fmg0.05 NFF,所以滑块最终将在圆弧轨道上往复运动,且恰能达B点,设滑块在水平轨道上运动的总路程为x,根据动能定理有mgx0mv2解得x6 m15、(1) (2)解析(1)设粒子初速度为v0,则离子在偏转电场
12、中的加速度离子射出电场的时间t射出电场时的偏转距离yat2所以而Ekmv02,则y(2)粒子射出电场时的竖直分速度vyat射出电场时的偏转角的正切值tan 故tan 离子射出电场后做匀速直线运动要使离子打在屏MN上,需满足y,所以16、(1) (2) (3)(1)小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,小球从A点沿切线方向进入细管,则速度方向与竖直方向的夹角为45,即加速度方向与竖直方向的夹角为45则tan 45解得匀强电场的电场强度E.(2)根据动能定理得:mvmgLEqL解得:vA2(3)小球从C点抛出后做类平抛运动,抛出时的速度vCvA2小球的加速度gg当小球沿抛出方向和垂直抛出方向位移相等时,又回到x轴则有:vCtgt2解得:t2则沿x轴方向运动的位移xvCt228L则小球从C点飞出后落在x轴上的横坐标:xL8L7L.