1、山西省太原市实验中学2019-2020学年高二物理上学期10月月考试题（含解析）一、选择题1. 关于同一电场的电场线，下列表述正确的是A. 电场线是客观存在的B. 电场线越密，电场强度越小C. 沿着电场线方向，电势越来越低D. 电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小【答案】C【解析】【详解】A电场是客观存在的,而电场线是假想的,A错.B电场线越密的地方电场越大B错.C沿着电场线的方向电势逐渐降低C对.D负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D错2.一平行板电容器两极板间距为d，极板面积为S，电容为，其中0是常量对此电容器充电后断开电源当增加两板间距时，电容器极板间A. 电场强度不变，电
2、势差变大B 电场强度不变，电势差不变C. 电场强度减小，电势差不变D. 电场强度减小，电势差减小【答案】A【解析】【详解】充电后断开电源，则电容器带电量不变，由题意知电容器电容：两极板间的电压：增加两极板之间距离d则U增大。极板间的电场强度：与两极板之间的距离没有关系.即E不变.A描述与分析相符，故A正确.B描述与分析不符，故B错误.C描述与分析不符，故C错误.D描述与分析不符，故D错误.3.下列关于等势面的说法正确的是A. 沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向B. 在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功C. 在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势
3、面上运动D. 某等势面上各点的场强方向与该等势面平行【答案】B【解析】【详解】A沿电场线方向电势降低，电场的方向是电势降低最快的方向.故A错误;B等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，所以B正确;C在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零说明a与b两点的电势相等，该电荷不一定是在等势面上运动，故C错误;D电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面与电场线垂直，所以D错误.4.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，MN间距离为d，则（）A.
4、MN两点的电势差为B. 匀强电场的电场强度大小为C. 带电小球由M运动到N的过程中，电势能减少了FdcosD. 若要使带电小球由N向M做匀速直线运动，则F必须反向【答案】A【解析】【详解】根据动能定理得，A正确，电场线方向沿F方向，MN沿电场线方向距离为dcos，由公式得，B错误，小球M到N做-Fdcos的功，电势能增大Fdcos故C错误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5.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（）
5、A. Ea最大B. Eb最大C. Ec最大D. Ea=Eb=Ec【答案】C【解析】【分析】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。根据带电的细杆MN在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系。【详解】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大。故选：C。【点睛】本题考查
6、了静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键。常规题。要注意金属球内场强为零是指合场强为零6.如图所示，带电量之比为qAqB=12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，则带电粒子的质量之比以及在电场中飞行时间之比分别为A. 1:1，2:3B. 2:1，3:2C. 2:1，2:1D. 4:3，2:1【答案】C【解析】【详解】两个带电粒子垂直射入电场中做为类平抛运动，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：相等所以得：竖直方向有：则得：因为E、y、相等则得：A描述与分析不符，故A错误
7、.B描述与分析不符，故B错误.C描述与分析相符，故C正确.D描述与分析不符，故D错误.7.如图所示，两块较大的金属板AB相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是A. 若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流B. 若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有ba的电流C. 若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有ab的电流D. 若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有ba的电流【答案】B【解析】【详解】A若将S断开则不变，由：知电场强度不变，所以，油滴仍然处于静止状态，G中无电流，
8、故A错误。B保持S闭合，则不变，将A向左移动则d不变，电场强度E不变，所以，油滴仍然处于静止状态；将A向左移动则电容器正对面积S减小，则根据：知C减小，根据：知电容器容纳电荷量减小，所以电容器有放电现象，G表中有b到a的电流，故B项正确。C保持S闭合，则不变，将A向上移动则d增大，根据电场强度减小，所以，油滴向下加速运动；由于d增大根据：可知C减小，电容器容纳电荷量减小，所以电容器有放电现象，G表中有b到a的电流，故C错误。D保持S闭合，则不变，将A向下移动则d减小，根据：可知电场强度增大，油滴向上加速运动；由于d减小根据：可知C增大，电容器容纳电荷量增大，所以电源对电容器充电，G表中有a到b
9、电流，故D错误8.如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为45，则此带电小球通过P点时的动能为（ ）A. mv02B. mv02C. 2mv02D. mv02【答案】D【解析】【详解】由题意可知小球到P点时水平位移和竖直位移相等，即v0tvPyt合速度vPv0EkPmvP2mv02，故D正确，ABC错误。9.如图所示，A、B为两个固定的等量同号正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C，现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0，若不计C所受的重力，则关于电
10、荷C以后的运动情况，下列说法中正确的是A. 加速度始终增大B. 电势能先增大后减小C. 电场力先增大后减小D. 速度先增大后减小【答案】C【解析】【详解】AC根据等量同种点电荷电场的特点，可知两个电荷连线上中点的电场强度为零，电场强度从C点到无穷远，先增大后减小，所以点电荷C的电场力先增大后减小，加速度先增大后减小，故A错误，C正确；BD在全过程中电场力做正功，电势能一直减小，点电荷C的速度始终增大，故B错误，D错误10.如图甲所示x轴上固定两个点电荷、（位于坐标原点O），轴上有M、N、P三点，间距MN=NP。、在轴上产生的电势随x变化关系如图乙。则A. M点电场场强大小为零B. N点电场场强
11、大小为零C. M、N之间电场方向沿x轴负方向D. 一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功【答案】B【解析】【详解】A因场强等于沿场强方向上单位距离上的电势差，则在x轴上各个点的场强大小等于图像的斜率，在M点处，图像的斜率不为零，所以电场强度不为零，故A错误。B在N点处，图像的斜率为零，所以电场强度为零，故B正确。C设一个带正电的试探电荷从M点移动到N点，由于电势减小，所以电势能会减小，此过程电场力做正功，M、N之间电场方向沿x轴正方向，故C错误。D由图乙知，所以正试探电荷在PN之间电势能的变化量的绝对值小于在NM之间电势能的变化量的绝对值，根据功能关系可知电场力做功，故D错误。11.在水平方
12、向的电场线AB上(如图所示，电场线方向未标明)，将一受到水平向右恒定拉力的带电粒子(不计重力)在A点由静止释放，带电粒子沿AB方向开始运动，经过B点时的速度恰好为零，则下列结论正确的是 ()A. 粒子的运动不可能是匀速运动，也不可能是匀加速运动B. 可能A点的电势高于B点的电势，也可能A点的电势低于B点的电势C. A处的场强可能大于B处的场强D. 粒子在A、B两点间移动时，恒力做功的数值大于粒子在A、B两点间的电势能之差的绝对值【答案】AB【解析】【详解】由题中叙述可知，带电粒子由A点运动到B点，速度先增大后减小，故粒子的运动不可能为匀速运动，也不可能为匀加速运动，故A正确；但因粒子的电性未知
13、，故电场方向也无法确定，故B正确；电场力的方向由B指向A，开始向右加速，FEAq，后来粒子减速，FEBq，故C错误；由动能定理得，拉力做正功，电场力一定做负功，电势能增大，且恒力的功等于电势能的增加量，故D错误。12.如图所示，AB、CD为一圆的两条直径且相互垂直，O点为圆心空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行现让一电子先从A点运动至C点，电势能减少了Ep；又从C点运动到B点，电势能增加了Ep.那么此空间存在的静电场可能是()A. 匀强电场，方向垂直于AB由O点指向C点B. 匀强电场，方向垂直于AB由C点指向O点C. 位于O点的正点电荷形成的电场D. 位于D点的负点电荷形成的电场【答案
14、】BD【解析】【详解】现让一电子先从A点运动至C点，电势能减少了Ep；又从C点运动到B点，电势能增加了Ep，所以A和B电势相等A、如果是匀强电场，AB连线是等势线，匀强电场垂直于AB，由于电子先从A点运动至C点，电势能减少，所以A点电势小于C点电势，沿着电场线电势一定降低所以方向垂直于AB由C点指向O点，故A错误，B正确C、如果位于O点的正点电荷形成的电场，A点电势等于C点电势，故C错误D、位于D点的负电荷形成的电场，符合题意，位于D点的正点电荷形成的电场不符合题意故D错误故选：B13.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N
15、从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则 A. M带正电荷，N带负电荷B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D. M在从O点运动至c点的过程中，电场力对它做的功等于零【答案】AB【解析】【详解】AO点电势高于c点，由此可判断出电场力方向竖直向下，由N粒子向上运动可知N带负电荷，M粒子先向斜上方运动然后向下运动，M粒子带正点荷，故A正确。BO到a电势差等于O到c的两点的电势差，而且电荷和质量大小相等，电场力做的都是是正功，根据动能定理得a
16、与c两点的速度大小相同，故B正确。CN粒子从O点运动到a点过程中电场力做正功而不是克服电场力做功，故C错误。D图中的虚线为等势线，所以M点从O点到c点的过程中电场力对粒子做功不等于零，故D错误。14. 图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是A. 到达集尘极的尘埃带正电荷B. 电场方向由集尘极指向放电极C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【答案】BD【解析】【分析】本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟
17、练掌握静电的防止与应用的具体实例。【详解】AB由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确C电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；D由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。15.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )A. 电场强度的大小为2.5v/mB. 坐标原点
18、处的电势为1VC. 电子在a点的电势能比在b点的低7eVD. 电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV【答案】ABD【解析】【详解】A.如图所示，在ac连线上，确定一b点，电势为17V，将bb连线，即为等势线，那么垂直bb连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如图，因为匀强电场，则有依据几何关系，则因此电场强度大小为故A正确；B.根据代入数据解得：故B正确；C.因Uab=a-b=10-17=-7V电子从a点到b点电场力做功为W=qUab=7eV因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故C错误；D.因Ubc=b-c=17-26=-9V电子从
19、b点运动到c点，电场力做功为W=qUbc=9eV故D正确。二、计算题16.如图所示水平放置的两平行金属板间距为a=1m,电压大小为U=2V，上板中央有孔,在孔正下方的下板表面上有一个质量为、电量为的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升得最大高度是多少？（g=）【答案】5m【解析】【详解】从小颗粒由静止释放到最高点过程，设最大高度为h，根据动能定理得：计算得出：答：它能上升得最大高度是5m.17.如图所示，长l1m轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37.已知小球所带电荷量q1.0106C，匀强电
20、场的场强E3.0103N/C，取重力加速度g10m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小【答案】(1)F=3.0103N(2)m=4.0104kg(3)v=2.0m/s【解析】【详解】(1)根据电场力的计算公式可得电场力；(2)小球受力情况如图所示： 根据几何关系可得，所以；(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s18.如图所示,在的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.4
21、m,一带正电荷的小滑块质量为m=0.04kg,小滑块与水平轨道间的动摩因数=0.2,g取，求：（1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?（P为半圆轨道中点）【答案】（1）20m（2）1.5N【解析】【详解】(2)设滑块应在水平轨道上离N点x处释放，分析滑块的运动过程，由动能定理可得：小滑块恰好到达最高点时，重力提供向心力有：代入数据计算得出.(2)滑块到达P点时，对释放滑块到达P点过程应用动能定理可得：在P点时由牛顿第二定律可得：计算得出，由牛顿第三定律可得滑块通过P点时对轨道压力1.5N.答：(1)要小滑块能运
22、动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点20m处释放.(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力1.5N.19.如图所示，两平行金属板A、B长为L8 cm，两板间距离d8 cm，A板比B板电势高，且两板间电压大小为U=300 V，一带正电的粒子电荷量为q1.01010 C、质量为m1.01020 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v02.0106 m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右侧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s1=12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中
23、心线上，距离界面PS为s2=9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。（静电力常量k9.0109 Nm2/C2，粒子的重力不计）（1）在图上粗略画出粒子的运动轨迹；（2）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远；到达PS界面时离D点为多远；（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。【计算结果保留两位有效数字】【答案】（1）图见解析；（2）3cm；12cm（3）负电；1.010-8C【解析】【详解】（1）第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧，轨迹如图：（2）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离（偏移位移）：y=at2 L=v0t则y=at2=0.03m=3cm粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS交于H，设H到中心线的距离为y，由几何关系得： 解得y=4y=12cm（3）粒子到达H点时，其水平速度vx=v0=2.0106m/s竖直速度vy=at=1.5106m/s则v合=2.5106m/s该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动，所以Q带负电根据几何关系可知半径r=15cm解得Q1.010-8C【点睛】本题是类平抛运动与匀速圆周运动的综合，分析粒子的受力情况和运动情况是基础难点是运用几何知识研究圆周运动的半径
