河北省辛集中学2016-2017学年高二下学期物理限时训练8.28含答案

河北辛集中学高二物理限时训练8。

28
一．单项选择题（共15小题)
1．下列说法正确的是（）
A．物体带电一定具有多余的电子
B．有一种电荷既与正电荷相斥，又与负电荷相斥
C．不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移
D．元电荷实质就是电子（或质子）本身
2．关于电场强度,下列说法正确的是（)
A．以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强相同
B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C．在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为E=，取走q 后，该点的场强不为零
D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大
3．竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的小球A，在Q的正上方的P 点用绝缘丝线悬挂另一小球B，A、B两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角,如图所示，由于漏电，使A、B两小球的电量逐渐减少，悬线与竖直方向夹角θ逐渐变小，如图所示，则在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力的大小将( ）
A．保持不变 B．先变小后变大C．逐渐变小 D．逐渐变大
4．如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷+Q、﹣Q,a、b、c为电场中的三点,实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于
MN对称，a、c两点关于PQ对称，则以下判定正确的是（)
A．a点的场强与c点的场强完全相同
B．实线PQ上的各点电势相等
C．负电荷在a点的电势能等于在c点的电势能
D．若将一正试探电荷沿直线由a点移动到b点,则电场力先做正功，后做负功
5．空间中有一边长为L的等边三角形ABC，A、B两点有两个固定的负点电荷．现将一个点电荷+q放在三角形的几何中心O处,则C 点的电场强度刚好为零．若将+q移到AB边中点，则C点电场强度大小为（）
A．B．C．D．
6．如图所示，P、Q是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a、b、c三点在一条直线上，平行于P、Q的连线，b在P、Q连线的中垂线上，ab=bc，下列说法正确的（）
A．电势:φa＞φb＞φc B．电势:φa＞φc＞φb
C．电场强度：E a＞E b＞E c D．电场强度：E b＞E a＞E c
7．光滑水平面上放置两个等量同种电荷,其连线中垂线上有A、B、
C 三点，如图甲所示，一个质量m=1kg 的小物块自C 点由静止释放，小物块带电荷量q=2C,其运动的v﹣t 图线如图乙所示，其中B 点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析错误的是（）
A．B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/m
B．B、A 两点间的电势差为U BA=8.25V
C．由C 点到A 点，电势逐渐降低
D．由C 点到A 点物块的电势能先减小后变大
8．如图所示，水平虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．一带负电微粒自离EF为h 的高处自由下落,从B点进入场区，沿虚线BCD做匀速圆周运动，从D点射出．已知重力加速度为g，下列说法正确的是（)
A．电场强度的方向竖直向上
B．微粒做圆周运动的半径为
C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先减小后增大
D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能相加之和先增大后减小
9．真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是Q E和Q F,在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF＞∠NFE．则（）
A．E带正电，F带负电，且Q E＞Q F
B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点
C．过N点的等势面与EF连线垂直
D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
10．孤立点电荷电场中的一簇等势面如图中虚线所示．其电势分别为φ1、φ2、φ3，其中A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点．且AB=BC，现将一负电荷由A移到B，电场力做正功W1，由B移至C，电场力做正功W2，则（）
A．W1=W2,φ1＜φ2＜φ3B．W1=W2，φ1＞φ2＞φ3
C．W1＞W2，φ1＜φ2＜φ3 D．W1＜W2，φ1＞φ2＞φ3
11．如图，静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带负电，被喷工件带正电，微粒只在静电力作用下向工件运动，最后吸附在其表面．微粒在向工件靠近的过程中（)
A．不一定沿着电场线运动B．所受电场力大小不变
C．电势能逐渐减小D．克服电场力做功
12．如图所示,相距为L的点电荷A、B带电量分别为+4Q和﹣Q．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的电量和放置的位置是（）
A．﹣Q，在A左侧距A为L处B．﹣2Q,在A左侧距A为处C．+2Q，在B右侧距B 为处D．+4Q，在B右侧距B为L处13．一电子飞经电场中A、B两点，电子在A点时电势能为4.8×10﹣17J，动能为3。

2×10﹣17J，电子经过B点时电势能为3。

2×10﹣17J，如果电子只受静电力作用,则（）
A．电子在B点时动能为4.8×10﹣17J
B．由A点到B点静电力做功为100J
C．电子在B点时动能为1.6×10﹣17J
D．A、B两点间的电势差为100V
14．图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图所示,则( ）
A．在B处的场强方向是竖直向下的
B．A、B两处场强E A和E B相比是E B＞E A
C．1C的正电荷从B到A,电场力做正功2J
D．负电荷从A移到B时电场力做负功
15．在光滑水平玻璃板上有一长为l的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一带电量为+q、质量为m的小球，当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态,如图所示，如果给小球一垂直于细线的初速度υ0，要使小球围绕O点做圆周运动，υ0最小为（）
A． B．C．D．
二．多选题（共6小题）
16．如图所示，一个电量为﹣Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点．另一个电荷量为+q及质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,运动到B点时的速度为v,且为运动过程中速度最小值．已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ,AB间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法正确的是( ）
A．点电荷乙从A点运动到B点的过程中，加速度逐渐减小B．OB间的距离为
C．点电荷乙越过B点向左运动,其电势能仍增多
D．在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差U AB=
17．有一个点电荷只受电场力的作用,分别从两电场中的a点由静止
释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能E k随位移s变化的关系图象如图所示中的①、②图线．则下列说法正确的是（）
A．正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中,对应的图线是①
B．负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中,对应的图线是②
C．负电荷在丙图电场中从a点由静止释放,沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②
D．正电荷在丁图电场中从a点由静止释放,沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①
18．一个带电荷量为﹣q的油滴,从O点以速度v射入水平向右匀强电场中，v的方向与电场方向成θ角（锐角）．已知油滴的质量为m，测得油滴到达运动轨迹的最高点N时，其速度大小仍为v．下列说法中正确的是（)
A．最高点一定在O的左上方
B．最高点一定在O的右上方
C．最高点与O点电势差为0
D．最高点与O点电势差为
19．在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示（图
中φ0，﹣φ0,x1，x2，x3,x4均已知）．有一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向运到点x4．下列叙述正确的是（）
A．带电小球在O～x1间加速，在x1~x2间减速
B．带电小球在x1～x2间减速,在x2~x3间加速
C．初速度v0应满足v0≥
D．若v0≥,带电小球在运动过程中的最大速度为v m=2 20．如图所示，一导体AB在点电荷Q的电场中发生静电感应，下列说法正确的是（)
A．导体中M、N两点的电场强度相等
B．感应电荷在M点产生的场强大于感应电荷在N点产生的场强C．如果把A端用一导线接地，则导线中将有电子流入大地
D．N点的电势大于M点的电势
21．如图所示,带绝缘支座的枕形导体A和B，开始时相互接触且不带电，把带正电的导体C靠近A，能使A、B都带电的方法是( ）
A．先把AB分开,再移走C
B．先移走C,再把AB分开
C．让C接触A,再把AB分开
D．先把AB分开,然后移走C,再让AB接触
三．计算题（共2小题）
22．如图所示，水平向左的匀强电场中,用长为l的绝缘轻质细绳悬挂一小球，小球质量为m，带电量为+q,将小球拉至竖直位置最低位置A点处无初速释放，小球将向左摆动，细线向左偏高竖直方向的最大角度θ=74°．
（1）求电场强度的大小E；
（2)将小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值；
（3)若从A点处释放小球时，给小球一个水平向左的初速度v0，则为摆正小球在运动过程中细线不会松弛，v0的大小应满足什么条件？
23．如图所示，在匀强电场中,将带电荷量q=﹣6×10﹣6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2。

4×10﹣5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1。

2×10﹣5 J的功．求：
（1）A、B两点间的电势差U AB和B、C两点间的电势差U BC；
(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少?（3）作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹,不写做法）．
河北辛集中学高二物理限时训练答案8.28
1．C 2．C．3．A．4．B．5．B 6．A 7．D 8．B．9．C 10．C 11．C 12．D．13．A．14．C 15．C．16．ABD．【分析】正确分析物体受力特点，明确力和运动的关系,在本题中注意滑动摩擦力的大小方向不变，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球先减速后加速，根据牛顿第二定律和功能关系可正确解答．
【解答】解：A、滑动摩擦力的大小方向不变，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球在运动到B点之前,有mgμ﹣F库=ma，因此物体做加速度逐渐减小的减速运动，故A正确;
B、当速度最小时有:mgμ=F库=k，
所以解得：r=，故B正确；
C、在小球向左运动过程中电场力一直做正功，因此电势能一直减小,故C错误；
D、点电荷从A运动B过程中，根据动能定理有：U AB q﹣mgμL0=mv2﹣m,
所以解得AB间电势差U AB=，故D正确．
故选：ABD．
【点评】本题在借助库仑力的基础知识，考查了力与运动、牛顿第二定理、动能定理等基础知识的综合应用，是考查学生综合能力的好题．
17．AC．18．AD【分析】油滴在电场中受到重力和电场力两个力作用，根据能量守恒定律分析电势能的变化,即可确定出最高点N的
位置．油滴从O到N的过程,油滴的动能变化量为零，重力做负功﹣mgh，根据动能定理求解电势差U ON．【解答】解：AB、油滴从O 到N的过程，动能不变,而重力势能增加，根据能量守恒定律可知油滴的电势能减小，电场力做正功，而油滴带负电，则知该油滴应逆着电场线移动，故最高点N一定在O的左上方．故A正确,B错误．C、油滴从O到N的过程，由动能定理得:﹣qU ON﹣mgh=0
解得U ON=﹣．则U N0=﹣U ON=≠0．故C错误．
D、研究水平方向,由动能定理得：﹣qU ON==
U N0=﹣U ON，联立得U N0=,故D正确．故选：AD
【点评】本题采用运动的分解法研究一般的曲线运动，对水平方向运用动能定理，也可以根据两个分运动的等时性，由运动学公式和牛顿第二定律结合进行求电势差．
19．CD【分析】φ﹣x图象的斜率等于电场强度,由数学知识分析场强E的变化,由F=qE分析电场力的变化．由此分析小球的运动情况．若小球能运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理求解最小初速度．当带电粒子运动到x2处时,电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理求解最大速度．
【解答】解:A、由公式E=，可得=E，知φ﹣x图象的斜率等于电场强度，则可知小球从O运动到x1的过程中，场强沿x轴负方向，电场力沿x轴负方向，小球做匀减速直线运动．在x2～x3段，场强沿x轴正方向，小球所受的电场力方向沿x轴正方向,小球沿x轴正方向做匀加速直线运动．故A错误．
B、带电小球在x1～x2间做匀加速直线运动，在x2～x3间场强沿x轴
正方向，小球所受的电场力方向沿x轴正方向，小球沿x轴正方向做匀加速直线运动．故B错误．
C、若小球恰好能运动到x1处，初速度v0最小，从x=0到x1处，根据动能定理得：
﹣qφ0=0﹣，得:v0=，则根据运动的对称性可知，若该带电小球能运动到x4处，则初速度应满足v0≥，故C正确．
D、若v0≥，当带电粒子运动到x1处时，电场力做正功最大,粒子的速度最大，从x=0到x1处,根据动能定理得：
qφ0=﹣，解得最大速度为：v m=2，故D正确．
故选：CD
【点评】本题关键要抓住φ﹣x图象的斜率等于电场强度,分析电场力变化情况，由电势与电势能的变化，判断电势能的变化．根据电场力做功情况，分析粒子运动到什么位置速度最大，由动能定理求解最大速度．
20．AB 考查了处于静电平衡状态的导体的特点,是一个等势体、内部电场强度处处为零，要注意的是，当导体与大地连接后,大地是新组成的导体的远端．
21．AC．
22．【分析】（1）小球将向左摆动，细线向左偏高竖直方向的最大角度θ=74°根据对称性，此时必有重力与电场力的合力与角分线在同一条线上，据此求解E．
（2)小球从B到D的过程等效重力场，由动能定理，结合牛顿运动定律，列式求解．
(3）等效重力场,结合牛顿运动定律，列式求解．
【解答】解:（1)由于带电小球所受电场力方向向左,电场线方向也向左，分析小球的受力情况，
作出受力图如右图，
根据对称性,此时必有重力与电场力的合力与角分线在同一条线上，根据平衡条件得：
qE=mgtan
解得：E=
（2）小球运动的过程中速度最大的位置，由动能定理得：qELsin﹣mg（L﹣Lcos)=mv2
小球在时,由重力电场力与细线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得:
F T﹣mgcos﹣qEsin=m
解得：F T=mg
由牛顿第三定律可知细线所受的拉力大小为mg
（3）要使细线不松弛有两种情况，当小球摆动过程中，细线的方向与F的方向不超过90°时,根据动能定理有：﹣FLcos≤0﹣
解得：v0≤
当小球能完成完整的圆周运动时，需满足：F≤
根据动能定理有：﹣FL（1+cos)=mv2﹣
由上几式联立解得：v0≥
为保证小球在运动过程中，细线不松弛，
v0的大小应满足的条件为：v0≤或v0≥；
答：（1）电场强度的大小;
（2）将小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值mg；（3)v0的大小应满足v0≤或v0≥．
【点评】本题是力学知识与电场知识的综合，关键是分析清楚小球的受力情况和做功情况,运用动能定理和牛顿第二定律求解．
23．【分析】（1）根据电场力做功与电势差的关系求出AB间的电势差、BC间的电势差．
(2）根据电势差等于电势之差，结合B点电势为零，求出A、C点的电势．
（3）找出等势线，结合电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势,作出电场线．
【解答】解：（1）U AB==V=4 V
U BC=V=﹣2 V
（2）U AB=φA﹣φB，U BC=φB﹣φC又φB=0
解得φA=4 V，φC=2 V
(3）取AB的中点D,D点的电势为2V，连接CD，为等势线，电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势,如图所示．
答：（1）AB间的电势差为4V，BC间的电势差为﹣2V．
(2)A、C的电势分别为4V、2V．
（3）如图所示．
【点评】解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系，电势差与电势的关系．知道电场线与等势线垂直,由高电势指向低电势．。