1、山西省忻州市静乐县第一中学2020-2021学年高二物理9月月考试题一单选题（共12小题，每题四分）1真空中的两个点电荷间距离为r，相互作用力为F，若将它们之间的距离变为2r，则它们之间的作用力将变为（）AFB4FCFD2F2如图是研究电荷之间相互作用力的实验装置。带电量为Q的金属小球A用绝缘杆固定在地面上，带电量为q、质量为m的金属小球B用绝缘细线悬挂在可移动支架上，两者均可看作点电荷，且处于同一水平线上，距离为d，细线与竖直方向夹角为1，细线拉力为T1，再将两小球的距离增大为2d，调整支架，使两小球仍处于同一水平线上，此时细线与竖直方向夹角为2，细线拉力为T2，则下列说法正确的是（）A两小
2、球可能带异种电荷B细线拉力大小T1小于T2Ctan1与tan2之比为2：1D两小球距离为2d时，小球B在小球A处产生的电场强度大小可表示为3如图所示是某区域的电场线分布情况，A、B、C是电场中的三个点。对它们有下列判断，其中正确的是（）A场强EAEB，电势ABB场强EAEC，电势ACC将带正电的小球由A移动到B，电势能增加D用绝缘杆将带正电的小球由B沿直线移动到C，小球的加速度逐渐减小4如图所示，Q1、Q2是两个电荷量相等的点电荷，O点为它们连线的中点，M、N为连线中垂线上的两点。下列说法正确的是（）A若Q1、Q2均带正电，则在中垂线上，O点的电场强度不为零B若Q1带正电、Q2带负电，则在中垂
3、线上，O点的电场强度最大C若Q1带正电、Q2带负电，则M点的电场强度大于N点的电场强度，M点的电势比N点的电势高D若Q1、Q2均带正电，则M点的电场强度大于N点的电场强度，M点的电势比N点的电势高5一正电荷在电场中由A到B做加速运动且加速度越来越大，则如图所示的四个电场线正确的是（）ABCD6关于电场强度，下列说法正确的是（）A若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0B电场强度定义式E表明，电场强度大小与试探电荷的电荷量q成反比C点电荷的电场强度Ek表明，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍D匀强电场的电场强度E表明，匀强电场中距离相等的任意两点间电压U一定相等7如图所示，真空中
4、a、b、c、d四点共线且等间距，a、b、c、d连线水平。先在a点固定一点电荷+Q，测得b点场强大小为E；若再将另一点电荷+2Q放在d点，则（）Ab点电场强度大小为，方向水平向左Bb点电场强度大小为，方向水平向右Cc点电场强度大小为，方向水平向左Dc点电场强度大小为，方向水平向右8如图所示，虚线代表某一电场中的等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。设M点和N点的电势分别为M、N，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，电势能分别为EpM、EPN，速度大小分别为vM、vN，下列判断正确的是（）AMNBaMaNCEpMEpNDvMvN9如图
5、所示，一等腰梯形ABCD平行于电场线放在匀强电场中，BAD60，ABBC，将一个电荷从A点沿AB移动到B点，电场力不做功。已知A点电势为1V，D点电势为5V，则C点电势为（）A0VB2VC3VD4V10空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，则下列说法正确的是（）A该粒子带负电B空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的C该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的D该粒子运动到x0处的速度大小是11图中实线是水平向右匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子在电场中运动轨迹，M、N是轨
6、迹上的两点。若带电粒子运动过程中只受电场力作用，据此可知（）A该粒子带正电BM点的电势高于在N点的电势C该粒子在M点速度小于在N点速度D该粒子在M点的电势能大于在N点的电势能12一电荷量为1109C的负电荷从电场中的A点移至B点克服电场力做功为2106J，从A点移至C点电场力做功为3106J，则B、C间的电势差为（）A1000VB1000VC5000VD5000V二计算题（共5小题）13（10分）如图所示，一质量m2104kg、电荷量q+3109C的带电小球A用长为10cm的轻质绝缘细线悬挂于O点，另一带电量未知的小球B固定在O点正下方绝缘柱上（A、B均可视为点电荷）。当小球A平衡时，恰好与B
7、处在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角37，已知重力加速度g10m/s2，静电力常量k9.0109Nm2/C2，求：（1）小球A受到的静电力大小；（2）小球B的电荷量。14（10分）如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们的间距为2cm，两点的连线与场强方向成60角。将一个电量为2105C的电荷由A移到B，其电势能增加了1103J，求：（1）从A移到B的过程中，电场力对电荷做的功WAB；（2）A、B两点的电势差UAB；（3）匀强电场的场强大小E。15（10分）长为L的绝缘细线的一端连接质量为m的带电小球，细线的另一端固定在水平向右的匀强电场中的O点，如图所示，小球静止在B点，此时细线与竖
8、直方向夹角为37重力加速度为g，sin370.6、cos370.8，则：（1）求匀强电场的电场强度E的大小；（2）若将小球向左拉起至与O点同一水平高度的A点（未画出，细线刚好伸直）后将小球由静止释放，求小球运动到最低点时细线的拉力大小；16（12分）电荷量q1104C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示重力加速度g10m/s2求：（1）物块与水平面间的动摩擦因数（2）物块在4s内减少的电势能17（10分）如图所示，用2.0m长的绝缘细线把一个质量为4.5103kg的带电小球悬挂在带
9、等量异种电荷的足够大竖直平行金属板之间。平衡时，小球偏离竖直方向的距离为2.0cm，其到左板的距离也为2.0cm。已知两板间电场强度为1.5105N/C，重力加速度g取10m/s2（小球偏离竖直方向的夹角很小时可以近似认为sintan）。（1）判断小球的电性并求出其电荷量；（2）若剪断细线，判断小球的运动性质并求出其运动到左板时电场力做的功。参考答案1A2D3C4B。5D。6C。7C8D9B10C。11B12D。二计算题13解：（1）小球A受重力、绳子的拉力和B球的斥力，根据平衡可知，A球受到水平向右的静电力为：Fmgtan1.5103N。（2）根据库仑定律得：F解得小球B的电荷量为：Q210
10、7C。答：（1）小球A受到的静电力大小为1.5103N。（2）小球B的电荷量为2107C。14解：（1）电荷由A移到B，其电势能增加了1103J，即Ep1103J根据电场力做功与电势能变化之间的关系，得： WABEp1.0103J（2）A、B两点的电势差 UABV50V（3）匀强电场的场强大小 EV/m5.0103V/m答：（1）从A移到B的过程中，电场力对电荷做的功WAB是1.0103J。（2）A、B两点的电势差UAB是50V。（3）匀强电场的场强大小E是5.0103V/m。15解：（1）小球在B点受力分析如图所示：根据共点力平衡条件有 mgtan37qE 解得：E（2）从A点到最低点，由动
11、能定理：mglqElmv2 联立解得：v最低点由牛顿第二定律得：Tmg联立解得：答：（1）匀强电场的电场强度E的大小为；（2）小球运动到最低点时细线的拉力大小为；16解：（1）物块在4s内位移为：x2（2+4）m6m由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有： qE1mgma，由图线知加速度为：a1m/s2 1s后物块做匀速运动，由平衡条件有：qE2mg 联立解得：q（E1E2）ma 由图可得：E13104N/C，E22104N/C，代入数据解得：m1kg 由qE2mg可得：0.2（2）物块在前2s的位移 S122m2m物块在第2s的位移为 S2vt24m 电场力做正功 WqE1S1+qE2S232+2414J 则电势能减少了14J答：（1）物块与水平面间的动摩擦因数0.2（2）物块在4s内减少的电势能14J17解：（1）对带电小球受力分析如图所示：可知小球带负电建立直角坐标系，由平衡条件得：TsinqETcosmg即qEmgtan其中tan代入数据解得小球得电荷量为：q3109C（2）剪断细线后小球沿细线反方向做匀加速直线运动并能到达左极板，由求功公式得：WqEd代入数据解得运动到左板时电场力做的功为：W9106J答：（1）小球的带负电，其电荷量为3109C；（2）若剪断细线，小球沿细线反方向做匀加速直线运动并能到达左极板，其运动到左板时电场力做的功9106J。