1、- 1 -四川省资阳中学 2018-2019 学年高二物理上学期 9 月月考试题（含解析）一、选择题(本大题共 12 小题；每小题 4 分，共 48 分。其中 1-8 题只有一个选项正确，9-12 题有多个选项正确)1.关于电场强度的概念，下列说法正确的是( )A. 由 E 可知，某电场的场强 E 与 q 成反比，与 F 成正比B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零【答案】C【解析】电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值即 ，与
2、放入电场中的电荷无关，由电场本身性质决定，故 A 错误，C 正确；电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反电场中某点的场强方向与放入电场中电荷无关故 B 错误；电场强度与放入电场中的电荷无关，由电场本身性质决定故 D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。2.如图所示，在绝缘水平面上静止着两个质量均为 m，电荷量均为Q 的物体 A 和 B（A、B均可视为质点） ，它们间的距离为 r，与水平面间的动摩擦因数为 ，则物体 A 受到的摩擦力为 ( ) A. mg B. 0 C. D. 【答案】D【解析】由平衡条件可知 A 受到的摩擦力大小为： Ff F 库 k 故 ABC
3、错误，D 正确故选 D.3.如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等差等势线，- 2 -Ea、 Eb、 Ec 分别表示 a、 b、 c三点电场强度大小， a、 b、 c 分别表示 a、 b、 c 三点电势高低，则（ ）A. Ea Eb Ec， a b cB. Ea Eb Ec， a= b cC. Ea Eb Ec， a= b cD. Ea Eb Ec， a b c【答案】B【解析】【分析】沿电场线电势降低，电场强度的大小与电场线的疏密的关系；沿着电场线方向电势是降低的由此分析即可【详解】根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，可知 Ea Eb Ec沿着电场线方向电势是降低的
4、，同一等势面上各点的电势相等，则知 c b= a故选 B【点睛】本题考查对电场线与等势面的理解，解答的关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度，沿电场线的方向电势降低，属于基础问题4.如图所示， PQ 为等量异种点电荷 A、 B 连线的中垂线， C 为中垂线上的一点， M、 N 分别为AC、 BC 的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（ ）A. M、 N 两点的电场强度相同B. M、 N 两点的电势相等C. 若将一负试探电荷由 M 点移到 C 点，电场力做正功- 3 -D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到 N 点时，电势能一定增加【答案】C【解析】试题分析：M、N 两点场强大小
5、相等，但方向不同，选项 A 错误；PQ 线上各点的电势均为零，PQ 左侧电势为负，右侧电势为正，则 M 点电势低于 N 点电势，选项 B 错误；负电荷由 M 点移到 C 处，电势能减小，故电场力做正功，选项 C 正确；无穷远处电势为零，N 点电势大于零，故负电荷由无穷远处移到 N 点时，电势能一定减小，选项 D 错误；故选 C。考点：电场强度；电势及电势能.5.如图所示，a、b、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c 为 ab 的中点，a、b 电势分别为 a=5V、 b=3V下列叙述正确的是（ ）A. 该电场在 c 点处的电势一定为 4 VB. a 点处的场强 Ea一定大于 b 点处的场
6、强 EbC. 一正电荷从 c 点运动到 b 点电势能一定减少D. 一正电荷运动到 c 点时受到的静电力由 c 指向 a【答案】C【解析】当该电场是匀强电场时，由公式 U=Ed 知沿电场方向相同距离电势差相等，则电场在 c 点处的电势一定为 4V当该电场不是匀强电场时，在 c 点处的电势不一定为 4V故 A 错误；一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则 a 点处的场强 Ea不一定大于 b点处的场强 Eb故 B 错误。由题，a 点的电势高于 b 点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从 c 点运动到 b 点电势能一定减少。故 C 正确。由题可判断电场线方向从a 指向
7、c，正电荷运动到 c 点时受到的静电力由 a 指向 c。故 D 错误。故选 C。点睛：本题关键要抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低在匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等。6.如图所示，在水平向右、大小为 E 的匀强电场中，在 O 点固定一电荷量为 Q 的正电荷，A、 B、 C、 D 为以 O 为圆心、半径为 r 的同一圆周上的四点， B、 D 连线与电场线平行， A、 C连线与电场线垂直。则( ) - 4 -A. A 点的电场强度大小为B. B 点的电场强度大小为C. D 点的电场强度大小不可能为 0D. A、 C 两点的电场强度相同【答案】A【解析
8、】【详解】正点电荷 Q 在 A 点的电场强度大小 E= ，而匀强电场在 A 点的电场强度大小为E，因方向相互垂直，根据矢量的合成法则，则有 A 点的场强大小为 ，故 A 正确；同理，点电荷 Q 在 B 点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此 B 点的场强大小为E+ k，故 B 错误；当点电荷 Q 在 D 点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，且大小相等时，则 D 点的电场强度大小可以为零，故 C 错误；根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知，A、C 两点的电场强度大小相等，而方向不同，故 D 错误；故选 A。【点睛】考查点电荷的电场强度公式的内容，掌握矢量合成法则的应用，
9、注意正点电荷在各点的电场强度的方向是解题的关键7.匀强电场中的三点 A、B、C 是一个三角形的三个顶点，AB 的长度为 1 m，D 为 AB 的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ABC 所在平面，A、B、C 三点的电势分别为 14 V、6 V 和 2 V。设电场强度大小为 E，一电荷量为 1106 C 的正电荷从 D 点移到 C 点静电力所做的功为 W，则（ ）- 5 -A. W=8106 J，E8 V/mB. W=6106 J，E6 V/mC. W=8106 J，E8 V/mD. W=6106 J，E6 V/m【答案】A【解析】试题分析：由题匀强电场中，由于 D 为 AB 的中点，则 D
10、 点的电势 ，电荷从 D 点移到 C 点电场力所做的功为 W=qUDC=q（ D- C）=110 -6（10-2）J=810 -6JAB的长度为 1m，由于电场强度的方向并不是沿着 AB 方向，所以 AB 两点沿电场方向的距离d1m，匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即 U=Ed，所以，故选 A。考点：电势；电场强度视频8.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 A. M 带负电荷， N 带正电荷B. M 在 b 点的动
11、能小于它在 a 点的动能C. N 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能D. N 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功【答案】ABC- 6 -【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】
12、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。视频9.一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。不计空气阻力，则小球（ ）A. 做直线运动B. 做曲线运动C. 速率先减小后增大D. 速率先增大后减小【答案】BC【解析】试题分析：小球受重力和电场力两个力作用，合力的方向与速度方向不在同一条直线上，小球做曲线运动故 A 错误，B 正确小球所受的合力与速度方向先成钝角，然后成锐角，可知合力先做负功然后做正功，则速度先减小后增大故 C 正确，D 错误故选 BC考点：带电
13、粒子在复合场中的运动- 7 -【名师点睛】解决本题的关键知道物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看合力的方向与速度方向的关系。视频10.如图所示，直线 M、 N 和 P、 Q 是处于匀强电场中的两组平行线， a、 b、 c、 d 是它们的交点，一电子由 a 点分别运动到 c 点和 d 点的过程中，电场力所做的正功相等，一质子从 c 点以速度 v 射入电场，则（）A. a 点电势比 c 点高B. M 是等势线， P 是电场线C. 若速度方向沿 ca 方向，则质子做匀减速直线运动D. 若速度方向沿 ca 方向，则质子做匀加速直线运动【答案】D【解析】【详解】 （1）电子由 a 点分别运动到 c
14、点和 d 点的过程中，电场力所做的正功相等，说明 Q为等势面，电场力向下，故电场强度向上；故 ； P 与电场强度垂直，故 P 为等势面，故 A、B 错误；（2）若速度方向沿 ca 方向，电场力做正功，则质子做匀加速直线运动，故 C 错误，D 正确。故本题选 D。【点睛】电子从 a 点分别运动到 c 点和 d 点的过程中，电场力所做的正功相等，说明 Q 为等势面，结合匀强电场的等势面和电场线分别情况得到各点电势的高低和电场的方向；根据质子入射初速度方向和所受电场力方向一致，可以判断质子进入电场后做匀加速直线运动。11.如图甲，两水平金属板间距为 d，板间电场强度的变化规律如图乙所示 t0 时刻，
15、质量为 m 的带电微粒以初速度 v0沿中线射入两板间，0 时间内微粒匀速运动， T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g，关于微粒在 0 T 时间内运动的描述，正确的是( )- 8 -A. 末速度大小为 v0B. 末速度沿水平方向C. 重力势能减少了 mgdD. 克服电场力做功为 mgd【答案】BC【解析】0 时间内微粒匀速运动，则有：qE 0=mg， 内，微粒做平抛运动，下降的位移， T 时间内，微粒的加速度 ，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T 时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为 v0，故 A错误，B 正确微粒在竖
16、直方向上向下运动，位移大小为 d，则重力势能的减小量为 mgd，故 C 正确在 内和 T 时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为 d，整个过程中克服电场力做功为 ，故 D 错误故选：BC点睛：解决本题的关键知道微粒在各段时间内的运动规律，抓住等时性，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解知道在 内和 T 时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，位移的大小相等.视频12.如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为 m，电荷量为q 的带正电小球在容器边缘 A 点由静止释放，结果小球运动到 B 点时速度刚好为零， OB 与水平方
17、向的夹角为 = 60，则下列说法正确的是( )- 9 -A. 小球在 B 点时，对圆弧的压力为B. 小球重力与电场力的关系是C. 小球从 A 点到 B 点过程中的最大速度为D. 如果小球带负电，从 A 点由静止释放后，也能沿 AB 圆弧运动【答案】AC【解析】【详解】小球从 A 运动到 B 的过程，根据动能定理得：mgRsin-qER（1-cos）=0，解得：qE= mg，故 B 错误。小球在 B 点时，速度为零，向心力为零，则有：F N=mgsin+qEcos=mg，故 A 正确。当小球速度最大时，加速度为零，处于平衡位置，即： ，则；由动能定理：mgRsin30 0-qER（1-cos30
18、 2）= ，解得：小球从 A 点到 B 点过程中的最大速度为 ，选项 C 正确；如果小球带负电，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，故 D 错误；故选 AC。【点睛】本题类似于单摆，根据动能定理和向心力的相关知识进行求解。要知道小球做变速圆周运动时，向心力由指向圆心的合力提供。二、计算题(共 52 分。解答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)13.如图所示，一质量为 m 的带负电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成 角。已知电场强度为 E，重力加速度为 g。求：- 10 -(1)小球所带电的电性及电荷量的大小；(2)某时刻将
19、细线突然剪断，经过时间 t 后小球的位移大小。【答案】(1) (2) 【解析】【详解】 （1）小球受到的电场力向左，与场强方向相反；故小球带负电荷对小球受力分析，受重力、电场力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有： qE=mgtan则所带电量为： （2）剪短细线后，小球受到重力和电场力，合力恒定，如图，故做初速度为零的匀加速直线运动；则：则小球的加速度为： 经过时间 t 后小球的位移：14.把一个带电荷量为 210-8 C 的正点电荷从电场中的 A 点移到无限远处时，静电力做功810-6 J；若把该电荷从电场中的 B 点移到无限远处时，静电力做功 210-6 J，取无限远处电势为零。(1)求
20、A 点的电势。 (2)求 A、 B 两点的电势差。- 11 -(3)若把电荷量为 210-5 C 的负电荷由 A 点移到 B 点，静电力做的功为多少?【答案】(1) (2) (3) -610-3 J【解析】【详解】 （1）无穷远处某点 O 的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA-EpB，有 WOA=EpO-EpA无穷远处电势能为零，即 EpO=0故 EpA=-WOA=810-6J根据电势的定义式 =得 ；（2）把该电荷从无限远处的 O 点移到电场中 B 点，需克服电场力做功 210-6J，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式 WAB=EpA-EpB，
21、有WOB=EpO-EpB无穷远处电势能为零，即 EpO=0故 EpB=-WOB=210-6J根据电势的定义式，得故 A、B 间的电势差为 UAB= A- B=400V-100V=300V；（3）若把 210-5C 的负电荷由 A 点移到 B 点，电场力所做的功：W AB=qUAB=-210-5300=-610-3 J；【点睛】本题关键是根据功能关系得到电场力做功与电势能变化的关系，然后列式求解出电场中各个点的电势能，最后根据电势的定义式求解各个点的电势15.图甲是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，图乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以 y 轴为界，左侧为沿 x 轴正方向的匀强电场，电场
22、强度为 E，右侧为沿 y 轴负方向的另一匀强电场。已知 OA AB， OA=AB，且 OB 间的电势差为 U0。若在 x 轴上的 C 点无初速地释放一个电荷量为 q、质量为 m 的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过 B 点，求：- 12 -(1)CO 间的距离 d。(2)粒子通过 B 点的速度大小。【答案】(1) (2) 【解析】【详解】 （1）设正离子到达 O 点的速度为 v0（其方向沿 x 轴的正方向）则正离子从 C 点到 O 点，由动能定理得：qEd= mv02-0 而正离子从 O 点到 B 点做类平抛运动，令 =L，则： 从而解得所以到达 B 点时： 从而解得： 故 CO 间的距离
23、 d 为 （2）设正离子到 B 点时速度的大小为 vB，正离子从 C 到 B 过程中由动能定理得：qEd+qU0= mvB2-0 解得 - 13 -故粒子通过 B 点的速度大小为 【点睛】解决本题的关键知道粒子在竖直匀强电场中做类平抛运动，掌握处理类平抛运动的方法在第（2）问中，可以通过动能定理求解，也可以根据类平抛运动的规律求解16.如图所示，在 E=103V/m 的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道 QPN 与一水平绝缘轨道 MN 在 N 点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径 R=40cm，N 为半圆形轨道最低点，P 为 QN 圆弧的中点，一带负电的小滑块质量 m=10g，
24、电荷量 q=104 C 与水平轨道间的动摩擦因数 =0.15，位于 N 点右侧 1.5m 的 M 点处，取 g=10m/s2求：（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点 Q，则滑块应从 M 点以多大的初速度 v0向左运动？（2）这样运动的滑块通过 P 点时受到轨道的压力是多大？【答案】 （1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点 Q，则滑块应从 M 点以 7m/s 的初速度v0向左运动；（2）这样运动的滑块通过 P 点时受到轨道的压力是 0.6N，方向：水平向右【解析】试题分析：（1）小球恰能通过最高点，在最高点重力和电场力的合力提供向心力，根据向心力公式求得最高点速度，再对从 M 到 N 过程
25、运用动能定理列式求初速度；（2）先对从 M 到 P 过程运用动能定理求得 P 点速度，在 P 点支持力提供向心力，根据向心力公式列式求解解：（1）设滑块到达 Q 点时速度为 v，则由牛顿第二定律得：mg+qE=m ，滑块从开始运动至到达 Q 点过程中，由动能定理得：mg2RqE2R（mg+qE）x= mv2 mv联立方程组，解得：v 0=7m/s；- 14 -（2）设滑块到达 P 点时速度为 v，则从开始运动至到达 P 点过程中，由动能定理得：（mg+qE）R（qE+mg）x= mv 2 mv又在 P 点时，由牛顿第二定律得：F N=m ，代入数据解得：F N=0.6N，方向水平向右；答：（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点 Q，则滑块应从 M 点以 7m/s 的初速度 v0向左运动；（2）这样运动的滑块通过 P 点时受到轨道的压力是 0.6N，方向：水平向右【点评】此题中滑块恰好通过最高点时轨道对滑块没有弹力，由牛顿定律求出临界速度，再根据动能定理和牛顿运定律结合求解小球对轨道的弹力
