1、物理试题一、单选题1保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的那一个A6.21019CB6.41019CC6.61019CD6.81019C2两个完全相同的小球A和B(可看成点电荷),电荷量之比为1:7,相距为r,库仑力大小是F。现将两球接触一下,再放回原来的位置,此时两小球之间的库仑力大小是F。下列判断正确的是()A若小球A和B原来带有同种电荷,则B若小球A和B原来带有同种电荷,则C若小球A和B原来带有异
2、种电荷,则D若小球A和B原来带有异种电荷,则3光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为4q和q,如图所示,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是( )Aq,在A左侧距A为L处B2q,在A左侧距A为处C4q,在B右侧距B为L处D2q,在B右侧距B为处4如图所示,虚线为某电场中的三条电场线1、2、3,实线表示某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,则下列说法中正确的是()A粒子在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小B粒子在a点的电势能大于在b点的电势能C粒子在a点的速度大小大于在b点的速度大小Da点的电势高于b点的电势5如图所
3、示为等量点电荷周围的电场线分布图,A、B、O位于两点电荷连线上,其中O为两点电荷连线的中点,C、D是连线的中垂线上的两点关于各点的电场性质的描述,下列说法正确的是()AA、B、O三点的电势大小相等BO、C、D三点的电场强度相等C若将带正电的试探电荷q从C点移到B点,电势能减小D若将带负电的试探电荷q从A点移到D点,电场力做负功6一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2V、3V、6V。下列说法正确的是()A坐标原点处的电势为0VB坐标原点处的电势为1VC电子在a点的电势能比在b点的少1eVD电子从b点运动到c点,电场力做功为3eV7把带电体上产生的
4、静电荷移走可以防止静电荷积累而造成危害. 下列措施中,没有采取上述方法的是A飞机上安装接地电缆B电工钳柄上套有绝缘胶套C印染车间里保持适当的湿度D油灌车后面装有一条拖地铁链8用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为实验中,极板所带电荷量不变,若( ) A保持S不变,增大d,则变大B保持S不变,增大d,则变小C保持d不变,减小S,则变小D保持d不变,减小S,则不变9如图所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图所示.以下说法
5、正确的是( )A电子在A、B两点的速度vAvB BA、B两点的电势AEPb DA、B两点的电场强度EAEB10如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别位于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置如果将小球向左推动少许,待两球重新达到平衡时,跟原来相比()A两小球间距离将增大,推力F将减小B两小球间距离将增大,推力F将增大C两小球间距离将减小,推力F将增大D两小球间距离将减小,推力F将减小二、多选题11如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨
6、迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是AM带负电荷,N带正电荷BM在b点的动能小于它在a点的动能CN在d点的电势能等于它在e点的电势能DN在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功12如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子不计重力,两板间距离足够大,当两板间加上如图乙所示的电压后,在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是( )A B C D. 13如图所示,实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此图可作出的正确判断是()A带电粒子带负
7、电B带电粒子带正电C带电粒子所受电场力的方向向左D带电粒子做匀变速运动14在水平向左的匀强电场中,一带电颗粒以速度v从a点水平向右抛出,不计空气阻力,颗粒运动到b点时速度大小仍为v,方向竖直向下已知颗粒的质量为m,电荷量为q,重力加速度为g,则颗粒从a运动到b的过程中( )A做匀变速运动 B速率先增大后减小C电势能增加了 Da点的电势比b点低15如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角,此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,重力加速度为g。下列说法正确的是(
8、)A匀强电场的电场强度EB小球动能的最小值为EkC小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小D小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,其电势能先减小后增大三、解答题16如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.010-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0109Nm2/C2。求:(1)两点电荷间的库仑力大小;(2)C点的电场强度的大小和方向。17如图所示,在水平向左的足够大的匀强电场中,一条绝缘轻绳上端固定,下端连接一个带电小球,小球质量为m,所带电荷量大小为q,平衡时绝缘绳与竖直方向的夹角为,重力加速度大
9、小用g表示。则:(1)小球带正电还是带负电?(2)电场强度的大小是多少?(3)剪断绝缘绳,经过时间t,小球的位移和速度分别多大?18在一个水平面上建立x轴,在过原点O右侧空间有一个匀强电场,场强大小,方向与x轴正方向相同,在O处放一个带电量质量的带负电绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数,沿x轴正方向给物块一个初速度,如图所示,求(1)物块最终停止时的位置(g取10)(2)物块在电场中运动过程的机械能增量19如图所示,虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2 =2E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电
10、荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:(1)电子到MN的速度大小;(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与连线夹角的正切值;(4)电子打到屏上的点到点O的距离参考答案1B【解析】【分析】【详解】自然界中物体的带电量是元电荷电量的整数倍:元电荷电量:时,B正确,ACD错误。故选B。2B【解析】【分析】【详解】接触以前两球之间的库仑力如果带异种电荷,带电量先中和后平分,设金属球A和B带电量为Q:7Q,所以A、B所带的电荷相等都为3Q,根据库仑定律得 解得则后来两小
11、球之间的静电力大小与原来之比是9:7;如果带同种电荷,A、B所带的电荷相等都为4Q,根据库仑定律得解得则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是16:7,故B正确,ACD错误。故选B。3C【解析】试题分析:A、B、C三个电荷要平衡,必须三个电荷在一条直线上,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须带正电,在B的右侧设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为Lr,要能处于平衡状态,所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为Q则有:,解得:rL对点电荷A,其受力也平衡,则:解
12、得:Q4q,即C带正电,电荷量为4q,在B的右侧距B为L处故选C考点:库仑定律;物体的平衡4B【解析】【分析】【详解】A电场线的疏密程度表示电场强度的弱强,点处的电场线相对点较为稀疏,所以电场力提供加速度,根据牛顿第二定律可知A错误;B假设粒子从,在点,粒子速度方向与受力方向如图电场力做正功,电势能减小,同理,若粒子从,电场力做负功,电势能增加,所以粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,B正确;C粒子运动过程中仅受电场力,则电势能和动能相互转化,因为粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,则根据可知C错误;D粒子的电性和电场线的方向均未知,所以、两点电势无法判断,D错误。故选B。5C【解析】【分
13、析】负电荷从低电势运动到高电势过程中电场力做正功,正电荷从高电势运动到低电势过程中电场力做正功;【详解】等量异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,即在本题中电场方向水平向左,根据沿电场方向电势降低可知,A错误;根据电场线疏密程度表示电场强度大小可知OCD三点的电场线疏密程度不同,电场强度大小不同,B错误;等量异种点电荷连线的中垂线为等势面,将正电荷从C点移到B点,等同于从O点移到B点,即从高电势到低电势,电场力做正功,电势能减小,C正确;负电荷从A移到D点,相当于从A移到O点,电势升高,电场力做正功,D错误【点睛】关键是知道等量异种电荷电场规律,在其连线上,靠近电荷,电场强度增大,即中点
14、电场强度为零,在其连线的中垂线上,电场方向垂直中垂线,指向负电荷,电场强度大小从中点向上下两侧递减,中垂线是一条电势为零的等势面6D【解析】【分析】【详解】AB根据即得故AB错误;C负电荷在电势低处电势能大,则电子在a点的电势能比在b点的大故C错误;D电子从b点运动到c点,电场力做功为故D正确。故选D。7B【解析】【分析】【详解】A.飞机上安装接地电缆,是为了防止静电荷积累而造成危害,故A正确B.电工钳柄上套有绝缘胶套,是为了防止触电,而不是为了防止静电,故B错误C.印染车间里保持适当的湿度,是为了防止静电荷积累而造成危害,故C正确D.油灌车后面装有一条拖地铁链,是为了防止静电荷积累而造成危害
15、,故D正确本题选错误的,故选B8A【解析】【分析】【详解】AB、电容器所带电荷量Q不变,由可知不变,增大d,则变小,而由可得电容器的电压U变大,从而使得静电计的电压U变大,其指针的偏角变大,故A正确、B错误;CD、同理可知保持d不变,减小S,则变小,而由可得电容器的电压U变大,使得静电计的电压U变大,其指针的偏角变大,故选项C、D均错误故选:A.9D【解析】【分析】【详解】AC.由图看出,电势逐渐降低,可判断出电场线的方向从A到B,在移动过程中,电场力做负功,电子的动能减小,速度减小,而电子的电势能增大即有vAvB,EPAEPB故A、C错误;B.电场线的方向从A到B,则A、B两点的电势,故B错
16、误;D.-x图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,图象的斜率减小,则从A到点B场强减小,则有EAEB,故D正确10A【解析】【分析】【详解】以A球为研究对象,分析受力,作出力图如图1所示:设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为,由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为:,将小球B向左推动少许时减小,则N1减小;库仑力:,减小,cos增大,减小,根据库仑定律分析得知两球之间的距离增大;再以AB整体为研究对象,分析受力如图2所示,由平衡条件得:,则推力F减小,故A正确,B、C、D错误;故选A【点睛】运用隔离法和整体法结合分析动态平衡问题,关键是确定研究对象(往往以受力较少的物体为研究对象),分析受力情
17、况11ABC【解析】试题分析:由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A正确M从a到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,故B正确d点和e点在同一等势面上,电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势能,故C正确D、N从c到d,库仑斥力做正功,故D错误故选ABC考点:带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,掌握判断动能和电势能变化的方向,一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化,根据电场力做功判断电势能的变化12AD【解析】【分析】【详解】分析电子一个周期内的运动情况
18、:时间内,电子从静止开始向B板做匀加速直线运动,时间内沿原方向做匀减速直线运动,时间内向A板做匀加速直线运动,时间内做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律分析加速度,根据电子的运动情况分析判断。本题是带电粒子在周期性电场中运动的问题,关键是分析电子的运动情况。分析电子一个周期内的运动情况:时间内,电子从静止开始向B板做匀加速直线运动,时间内沿原方向做匀减速直线运动,时刻速度为零,时间内向A板做匀加速直线运动,时间内做匀减速直线运动,接着周而复始。AC.根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知,A图符合电子的运动情况,故A正确,C错误;B.电子做匀变速直线运动时图象应是抛物线,故B错误;D.根据电子的
19、运动情况:匀加速运动和匀减速运动交替产生,而匀变速运动的加速度不变,图象应平行于横轴,故D正确。13ACD【解析】【分析】【详解】假设粒子从b运动a,受力分析如图所示ABC因为轨道的凹向大致指向合力方向,因此可知粒子受电场力方向水平向左,则粒子带负电,故AC正确,B错误;D粒子仅受恒定的电场力,加速度恒定,因此做匀变速曲线运动,故D正确。故选ACD。14AC【解析】【分析】【详解】A.小球受到的重力和电场力是恒力,所以小球做的是匀变速运动故A正确B.由于不知道重力和电场力的大小关系,故无法确定速度大小的变化情况故B错误C.在平行于电场方向,小球的动能减小量为,减小的动能转化为了小球的电势能,所
20、以小球电势能增加了故C正确D. 在平行于电场方向有,解之得,所以a点的电势比b点低故D错误15AB【解析】【分析】【详解】A小球静止时细线与竖直方向成角,受重力、拉力和电场力,三力平衡,根据平衡条件,有:mgtanqE解得E故A正确;B小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,在等效最高点A速度最小,拉力为零,根据牛顿第二定律,有:则最小动能故B正确;C运动过程中小球的机械能和电势能之和不变,则小球运动至电势能最大的位置时机械能最小,小球带负电,则小球运动到圆周轨迹的最左端时机械能最小,故C错误;D小球从初始位置开始,若在竖直平面内逆时针运动一周,电场力先做正功后做负功再做正功,则其电势能先减小后
21、增大再减小,同理,若顺时针运动一周,其电势能先增大后减小再增大,故D错误。故选AB。16(1)F=9.010-3N ;(2),方向沿y轴正方向【解析】【分析】【详解】(1)根据库仑定律,A、B间的库仑力大小为代入数据得F=9.010-3N(2)A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等,均为A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为代入数据得方向沿y轴正方向。17(1)负电;(2);(3),【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知,小球受力平衡。对小球受力分析,有重力,绳子的拉力和电场力。根据平衡条件可知小球所受电场力水平向右,即与电场方向相反,所以可知小球带负电。(2)受力分析如图所示其中由几
22、何关系(3)剪断绝缘绳,即小球不受拉力作用,只受重力和电场力,且重力与电场力的合力为恒力。所以小球从静止开始做匀加速直线运动。通过(2)中的分析可知由牛顿第二定律可得小球做匀加速直线运动的加速度由运动学公式,经过时间t,小球的位移即经过时间t,小球的速度即18(1)物块停止在原点O左侧0.2m处 (2)0.016J【解析】物体向右匀减速运动,用动能定理求出物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离;由于电场力大于摩擦力,当物块运动到沿x轴正方向离O点的最远距离时又返回向x轴负方向运动,对返回的过程运用动能定理,求出物块最终停止时的位置;物块在电场中运动过程中电场力做功为零,物块机械能的增量等于摩擦力
23、所做的功(1)第一个过程:物块向右做匀减速运动到速度为0,由动能定理得解得 第二个过程:物块向左做匀加速运动,离开电场后在做匀减速运动直到停止由动能定理得:解得则物块停止在原点O左侧0.2m处.(2)物块在电场中运动过程的机械能增量数值上等于摩擦力所做功 【点睛】运用动能定理解题关键合理地选择研究过程,分析过程中有哪些力做功,结合各力做功的代数和等于动能的变化量进行求解19(1);(2);(3);(4)【解析】【分析】【详解】(1)从点到的过程中,由动能定理得(2)电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,时间为,由牛顿第二定律和运动学公式得则时间t1为从到屏的过程中运动的时间运动的总时间为(3)设电子射出电场时沿平行电场线方向的速度为,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的加速度为运动时间为则竖直方向速度为所以夹角为解得(4)如图,电子离开电场后,将速度方向反向延长交于场的中点。由几何关系知得。