高考物理鲁科选修3-1 第6章 章末强化训练(6)

一、选择题(每小题5分，共40分)
1．如图所示，在O点固定一正点电荷，A为电场中的一点，若在A点垂直于OA方向发射一带电粒子(粒子只受电场力作用)，则在较短的时间内()
A．带电粒子的电势能一定增大
B．带电粒子的动能一定增大
C．带电粒子可能做直线运动
D．带电粒子可能做匀速圆周运动
2．学习库仑定律后，某物理兴趣小组根据该定律探究相同金属小球的电荷量分配关系．取三个完全相同的不带电金属球A、B、C，首先使A球带上一定电荷，A、B接触后放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为F AB.B、C接触后也放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为F BC，如果金属球间的电荷量平分，F AB、F BC的比值应该满足()
A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶1
3.如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V，b点的电势为25 V，d点的电势、c点的电势可能为（）
A.5 V、9 V
B.8 V、12 V
C.12 V、15 V
D.24 V、29 V
【解析】由于a、b、c、d四点是在匀强电场中，所以U ab=U dc=-5 V,故只有选项D正确.
【答案】D
4.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块水平的平行极板间的偏转电场中，入射方向跟极板平行．整个装置处在真空中，重力可忽略．在满足电子能射出平行板区域的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是()
A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大
C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小
5.x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中不能看出()
A．Q1一定大于Q2
B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷
C．电势最低处P点的电场强度为0
D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点
6.如图所示，一带电粒子在电场中的运动轨迹如虚线所示，下列说法中正确的是（）
A.粒子一定带正电
B.粒子受到的电场力做正功
C.粒子在B点的动能大于在A点的动能
D.粒子在B点的加速度大
7.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．开始时电键S闭合，一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．把电键S断开后，又将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则关于带电油滴的叙述正确的是()
A．带电油滴将自由下落
B．带电油滴静止不动
C．带电油滴的电势将减小
D．带电油滴的电势将增大
8.如图所示，在真空中的A、B两点分别放有等量异号电荷+q、-q，在电场中通过A、B两点的竖直平面内与AB对称位置取一个矩形路径abcd.现将一个电子沿abcd移动一周，则下述正确的是（）
A.由a→b，电势降低，电子电势能减少
B.由b→c，电场力对电子先做正功，后做负功，总功为零
C.由c→d，电子的电势能增大
D.由d→a，电子的电势能先减小后增大，电势能总变化量为零
二、非选择题(共60分)
9. (10分)如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；若A点的电势U A＝15 V，B点的电势U B＝10 V，则此过程中电场力做的功为________J.
【解析】将电荷从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差
公式U AB＝W
q，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式U AB＝
W
q，W＝qU AB＝－5×10
－9×(15
－10) J＝－2.5×10－8 J.
【答案】增大－2.5×10－8
10. (15分)如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电荷量为q.在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷．将A由距B竖直高度为H处无初速释放，小球A下滑过程中电量不变．不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中．已知静电力常量k和重力加速度g.
(1)A球刚释放时的加速度是多大？
(2)设A球的最大速度为v，试求小球从开始运动到速度最大的过程中，小球电势能的改变量．
11．(17分)如图所示，ABCD为竖立放在场强为E＝104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2 m．把一质量m＝0.1 kg、带电q＝10－4C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始释放后，在轨道的内侧运动．(g取10 m/s2)
(1)它到达C点时的速度是多大？
(2)它到达C点时对轨道压力是多大？
(3)若让小球安全通过D点，开始释放点距离B点至少多远？
【解析】(1)由A点到C点应用动能定理有：
Eq (AB ＋R )－mgR ＝12
mv 2
C .
12．(18分)如图所示，在xOy 平面上第Ⅰ象限内有平行于y 轴的有界匀强电场，方向如图．y 轴上一点P 的坐标为(0，y 0)，有一电子以垂直于y 轴的初速度v 0从P 点垂直射入电场中，当匀强电场的场强为E 1时，电子从A 点射出，A 点坐标为(x A,0)，当场强为E 2时，电子从B 点射出，B 点坐标为(x B,0)．已知电子的电荷量为e ，质量为m ，不计电子的重力．
(1)求匀强电场的场强E 1、E 2之比；
(2)若在第Ⅳ象限过Q 点放一张垂直于xOy 平面的感光胶片，Q 点的坐标为(0，－y 0)，求感光胶片上曝光点的横坐标x A ′、x B ′之比．。