资源描述
第八单元
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、 (本题共13小题,每小题4分,共52分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~13题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.下列关于物理学家的贡献的说法中,正确的是( )
A.物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用规律
B.物理学家法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量
C.物理学家密立根最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场
D.物理学家卡文迪许测出了静电力常量k
2.(2019∙全国I卷)如图,空间存在一方向水平向右的匀强磁场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )
A.P和Q都带正电荷
B.P和Q都带负电荷
C.P带正电荷,Q带负电荷
D.P带负电荷,Q带正电荷
3.如图所示,一电荷量为+Q的点电荷甲固定在光滑绝缘的水平面上的O点,另一电荷量为+q、质量为m的点电荷乙从A点经C以v0=2 m/s的初速度沿它们的连线向甲运动,到达B点时的速度为零,已知AC=CB,φA=3 V,φB=5 V,静电力常量为k,则( )
A.φC>4 V B.φC=4 V
C.点电荷乙的比荷为1 C/kg D.点电荷乙的比荷为2 C/kg
4.如图所示,M、N是以MN为直径的半圆弧上的两点,O点为半圆弧的圆心。将带电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至O点正下方,则O点的电场强度大小变为E2,E1与E2之比为( )
A.1∶ B.∶1 C.2∶ D.4∶
5.一电子只在电场力作用下从电场中的A点移动到B点的过程中,电子克服电场力做了3 eV的功,则( )
A.A点的电势比B点的电势高3 V B.A点的电势比B点的电势低3 V
C.电子的电势能减少了3 eV D.电子的动能增加了3 eV
6.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上的P点出现亮斑,那么示波管中的
A.极板X带正电 B.极板X带负电
C.极板Y带正电 D.极板Y不带电
7.如图所示为真空中某一点电荷Q产生的电场,a、b分别是其电场中的两点,其中a点处的电场强度大小Ea=E0, b点处的电场强度大小Eb=3E0,且Ea、Eb间的夹角大于90°,方向如图甲所示。一带负电的检验电荷q在场中由a运动到b,则( )
A.a、b两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb=3∶1
B.a、b两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb=∶1
C.a、b两点处的电势的大小关系为φa>φb
D.在把检验电荷q沿直线从a移到b的过程中,电场力先做负功后做正功
【答案】B
【解析】通过作图找出点电荷Q的位置,如图所示,根据点电荷周围的电场强度的公式E=k∝可知,a、b两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb=∶1,选项A错、B对;从图乙中可知,Q带正电,因为越靠近场源正电荷的点,其电势越高,所以φa<φb,选项C错误;检验电荷q带负电,电场力先做正功后做负功,选项D错误。
8.真空中存在一个水平向左的匀强电场,电场强度的大小E=,一根不可伸长、长度为l的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,再由静止释放小球,则在从释放小球至小球运动到O点的正下方B的过程中( )
A.小球刚运动到B点前的瞬时,速度恰好为零
B.小球刚运动到B点前的瞬时,绳子对小球的拉力为mg
C.小球从A运动到B的过程中,小球做曲线运动
D.小球刚运动到B点前的瞬时,其动能为2mgl
9.下列对电容或电容器的理解,正确的是( )
A.根据电容的定义式C=知,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
B.若仅减小平行板电容器两极板的正对面积,则电容器的电容减小
C.若保持平行板电容器所带电荷量不变,仅减小两极板间的距离,则两极板间的电场强度保持不变
D.若保持平行板电容器两极板间的电势差不变,仅减小两极板间的距离,则电容器所带电荷量不变
10.如图甲所示,竖直放置的两极板AB接变化的电压,A板的电势φA=0,B板的电势φB随时间的变化规律如图乙所示。一质量为m、带电荷量为q的电子仅受电场力的作用,在t=时刻以初速度为零进入两板间,恰好能到达B板,则( )
A.A、B两板间的距离为
B.电子在两板间的最大速度为
C.电子两板间做匀加速直线运动
D.若电子在t=时刻进入两极板,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
11.(2019∙全国II卷)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则( )
A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小
B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
12.如图所示,处于真空中的匀强电场与水平方向成45°角,但方向未知,直线AB垂直于电场方向。在A点以大小为v0的初速度水平抛出一质量为m、带电荷量为+q的小球,一段时间后,小球沿初速度方向运动了一段距离经过C点,则( )
A.电场方向与水平方向成45°角斜向上
B.电场方向与水平方向成45°角斜向下
C.小球的重力与电场力之比为1∶1
D.小球的重力与电场力之比为1∶
13.(2019∙全国III卷)如图,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。则( )
A.a点和b点的电势相等
B.a点和b点的电场强度大小相等
C.a点和b点的电场强度方向相同
D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加
二、(本题共4小题,共48分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.(10分)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,放置两块直径为2L的同心半圆形金属板A、B,两板间的距离很近,半圆形金属板A、B的左边有水平向右的匀强电场E1,半圆形金属板A、B之间存在电场,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O。现从正对A、B板间隙、到两板的一端距离为d处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒(不计重力),此微粒恰能在两板间运动而不与板发生相互作用。求:
(1)微粒刚进入两板间的速度大小;
(2)半圆形金属板A、B之间的电场强度E2的大小。
15.(10分)如图所示,一绝缘半圆形导轨的直径为AB,AB水平,两质量、电荷量均相同且半径很小的完全相同的带电小球,一个固定在B端,另一个套在圆弧导轨上,且锁定在圆弧导轨的最高点。某时刻解除锁定,小球沿导轨从最高点缓慢下滑。当小球与导轨圆心的连线与AB成2θ角时,小球与导轨间无作用力,已知小球的质量为m,AB=2r。求:
(1)小球与导轨间无作用力时所在处的电场强度的大小;
(2)小球与导轨间无作用力时所在处的切向加速度。
16.(13分)如图所示,真空中水平放置的电容C=2.3×10-11 F的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板是边长L=0.1 m的正方形,两板间的距离d=0.4 cm,现有很多质量m=2.8×10-9 kg、带电荷量q=+1.4×10-11 C的微粒,以相同的初速度依次从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上的中点O处,设微粒落到极板上后,所带电荷全部转移到极板上,取静电力常量k=9×109 N·m2/C2,g=10 m/s2,π=3。
(1)求带电粒子初速度的大小;
(2)至少射入几个微粒后,微粒才可以从该电容器穿出?
17.(15分)如图所示,水平绝缘光滑的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,B、O、C在同一竖直线上,半圆形轨道的半径R=0.40 m。在轨道所在空间处存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行。现有一电荷量q=+1.0×10-4 C、质量m=0.10 kg的带电体(可视为质点),从水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,已知P点到B点的距离s=1 m,取g=10 m/s2。试求:
(1)电场强度E的大小;
(2)带电体在圆弧轨道上运动时的最大动能和对轨道的最大压力。
3
单元训练金卷·高三·物理(A)卷
第八单元 答 案
一、 (本题共13小题,每小题4分,共52分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~13题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.【答案】A
【解析】库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用的规律,并测出了静电力常量k;通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量的科学家是密立根;最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场的科学家是法拉第。综上所述,选项A正确。
2. 【答案】D
【解析】受力分析可知,P和Q两小球,不能带同种电荷,A、B错误;若P球带负电,Q球带正电,如图所示,恰能满足题意,则C错误、D正确。
3.【答案】C
【解析】虽然题中给出的电场不是匀强电场,但仍可利用U=Ed定性地进行分析,由图示可知,C、B间的电场强度应大于A、C间的电场强度,而AB=CB,故UBC>UCA,即φB-φC>φC-φA,即φC<4 V,选项A、B错误;根据动能定理,qUAB=0-m,得=1 C/kg,选项C正确、D错误。
4.【答案】B
【解析】依题意,当两个等量异种点电荷分别在M、N两点时,两个点电荷在O点产生的电场强度之和E1=EM+EN,且EM=EN,故有EM=EN=;当N点处的点电荷移至O点正下方时,O点电场强度大小E2=·,则E1∶E2=∶1,B正确。
5.【答案】A
【解析】由于电子带负电,电子克服电场力做功,电子一定是从高电势点向低电势点运动,因此选项A正确、B错误;电场力做负功,电子的电势能增加,动能减小,动能的减少量等于电势能的增加量,也等于电子克服电场力所做的功,选项C、D错误。
6.【答案】C
【解析】根据亮斑的位置偏向Y极板,可知电子因受到电场力的作用而运动轨迹发生了偏转,因此极板X不带电,极板Y应带正电。
7.【答案】B
【解析】通过作图找出点电荷Q的位置,如图所示,根据点电荷周围的电场强度的公式E=k∝可知,a、b两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb=∶1,选项A错、B对;从图乙中可知,Q带正电,因为越靠近场源正电荷的点,其电势越高,所以φa<φb,选项C错误;检验电荷q带负电,电场力先做正功后做负功,选项D错误。
8.【答案】D
【解析】小球在复合场中所
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