2014年3教学测试试卷

2014年3教学测试试卷
测试试卷
考试范围：xxx ；考试时间：100分钟；命题人：xxx 姓名：__________班级：__________考号：__________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上
第I 卷（选择题）
请修改第I 卷的文字说明
一、单项选择
1. 关于点电荷的说法，正确的是（ ）
A ．只有体积很小的带电体才能看成点电荷
B ．当带电体带电量很小时，可看作点电荷
C ．只有球形带电体，才能可看作点电荷
D ．点电荷是一种理想化模型，实际不存在
【答案】D
【解析】ABC 、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是只有体积很小的带电体才能看作点电荷，也不是带电体带电量很小时，当然不一定只有球形带电体，才能可看作点电荷，所以ABC 错误；
D 、当两个带电体的形状大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，是一种理
想化模型，实际不存在，所以D 正确． 2. 如图所示，是一静电场的一部分电场线的分布，下列说法中正确的是（ ） A ．这个电场可能是-个负点电荷产生的电场
B ．这个电场可能是匀强电场
C ．检验电荷q 在A 点受到的电场力比在B 点受到的电场力大
D ．A 点电势高于B 点电势
【答案】C
【解析】A 、负点电荷电场中电场线是从无穷远发出，到负电荷终止，电场线是直线．故A 错误．
B 、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场线的切线方向表示场强的方向．可见，各处场强的大小和方向不同，说明该电场不是匀强电场．故B 错误．
C 、根据电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知，A 处场强较大，由F=qE 知，检验电荷q 在A 点受到的电场力比在B 点受到的电场力大．故C 正确．
D 、顺着电场线电势逐渐降低，则知A 点电势低于B 点电势．故D 错误． 3. 点电荷Q 产生的电场电场线分布情况如图所示，在电场中A 、B 、C 三点，下列说法正确的是（ ） A ．点电荷Q 带正电
B ．任意两个电荷在B 点和
C 点受到的电场力方向一定相同 C ．同一点电荷在A 点和B 点受到的电场力大小相同
D ．同一点电荷在B 点和C 点受到的电场力大小相同
【答案】C
【解析】A 、由于电场线的方向都是指向圆心的，根据电场线是从正电荷发出到负电荷可知，点电荷Q 带负电，所以A 错误．
B 、正电荷受到电场力沿着电场线的方向，负电荷受到的电场力与电场线的方向相反，所以正负电荷受到的电场力的方向是相反的，所以B 错误．
C 、A 点和B 点在同一圆周上，说明A 点和B 点的场强的大小是相同的，根据点电荷的场
强公式F=可知，同一点电荷在A 点和B 点受到的电场力大小相同，所以C 正确．
D、由C的分析可知，B点和C点的场强的大小不同，所以同一点电荷在B点和C点受到的电场力大小不同，所以D错误．
4. 如图所示，有一带电粒子（不计重力）紧贴A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹①从两板中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹②落到B板正中间；设带电粒子两次射入电场的水平速度相同，则电压U1、U2之比为（）
A．1：1 B．1：2 C．1：
4 D．1：8
【答案】D
【解析】设平行板电容器板为L，板间距离
为d，粒子的初速度为v．
所以U1：U2=1：8
5. 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．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（）
A．带点油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将增大
C．带电油滴的电势能将增大
D．若电容器
的电容减小，则极板带电量
将增大
【答案】C
【解析】A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板
间电压不变，根据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A错误．B、板间场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P 点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B错误．
C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故C正确．
D、根据电容的定义式C＝Q/U，电容器与电源保持相连，则U不变，当C减小，则Q也减小．故D错误
6. 如图所示，图甲中MN为足够大的不带电薄金属板，在金属板的右侧，距离为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷O，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。

P是金属板上的一点，P点与点电荷O之间的距离为r，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难。

几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。

图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。

由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是( )
A．方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为
3
2
r
kqd
B．方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为
3
2
2
2
r
d
r
kq-
C
．方向垂直于金属板向左，大小为
3
2
r
kqd
D．方向垂直于金属板向左，大小为
3
2
2
2
r
d
r
kq-
【答案】C
【解析】电场强度是矢量，其合成遵守平行四边形定则，由图乙可知对应图甲中P点处
的电场强度大小为
3
2kqd
r
，方向水平向左，由题意可知图甲所示的电场分布与图乙中虚线
右侧的电场分布是一样的，故选项C 正确
第II 卷（非选择题）
请修改第II 卷的文字说明 二、多项选择
7. 下列说法正确的是（ ）
A ．电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的代数和不变
B ．电荷守恒规律只在一切宏观物理过程中成立，但在一切微观物理过程中不成立
C ．磨擦起电的本质是不同物体间电子的转移
D ．感应起电的本质是电子在同一个物体内重新分布
【答案】ACD
【解析】A 、电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．故A 正确．
B 、电荷守恒定律是自然界的普遍规律，在一切物理过程中都成了，故B 错误．
C 、由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，在两个物体相互摩擦的过程中，束缚核外电子能力强的物体得电子带负电，束缚核外电子能力弱的失电子带正电．所以摩擦起电的过程实质是电子转移的过程．故C 正确．
D 、感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分．本质是电子在同一个物体内重新分布．故D 正确
8. 如图所示，Q 1、Q 2为两个等量同种正点电荷，在Q 1、Q 2产生的电场中有M 、N 和O 三点，其中M 和O 在Q 1、Q 2的连线上（O 为连线的中点），N 为两电荷连线中垂线上的一点．则下列说法中正确的是（ ）
A ．O 点电势一定高于N 点电势
B ．O 点场强一定小于M 点场强
C ．将一个负点电荷从M 点移到N 点，电场力对其做正功
D ．若将一个正点电荷分别放在M 、N 和O 三点，则该点电荷在O 点时电势能最大
【答案】AB
【解析】A 、根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点，在两电荷连线的垂直平分线上，O 点的电势最高，故A 正确； B 、在M 、N 和O 三点中O 点电场强度为零，故0点场强一定小于M 点场强．故B 正确；
C 、将负的试探
电荷从M 点移到O 点，电场力做负功，电势能增加；再将负的试探电荷从O 点移到N 点，电场力做负功，电势能增加．故C 错误；
D 、在两个等量同种正点电荷的连线上．中点的电势最低，根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点，在两电荷连线的垂直平分线上，O 点的电势最高．故MNO 三点中，M 的电势最高，N 点的电势最低．所以正电荷在M 点的电势能最大，在N 点的电势能最小．故D 错误
9. 如图，一个由绝缘材料做成的圆环水平放置，O 为圆心，一带电小珠P 穿在圆环上，可沿圆环无摩擦的滑动。

在圆环所在的水平面内有两个点电荷Q 1、Q 2分别位于A 、B 两点，A 点位于圆环内、B 点位于圆环外，O 、A 、B 三点位于同一直线上。

现给小珠P 一初速度，P 沿圆环做匀速圆周运动。

则以下判断正确的是( ) A ．Q 1与Q 2为异种电荷
B ．对于由Q 1、Q 2产生的电场，在圆环上电势处处相等
C ．对于由Q 1、Q 2产生的电场，在圆环上电场强度处处相等
D ．小珠P 运动过程中对圆环的弹力大小处处相等 【答案】AB
【解析】由于P 沿圆环做匀速圆周运动,说明P 所受电场力一
10. 如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 是轨迹上的三个点，则( ) A ．粒子一定带正电
B ．粒子一定是从a 点运动到b 点
C ．粒子在c 点加速度一定大于在b 点加速度
D ．粒子在电场中c 点的电势能一定小于在b 点的电势能
【答案】AC
【解析】带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左，所以此粒子为正电荷，故A 正确；
B 、粒子不一定是从a 点沿轨迹运动到b 点，也可能从从b 点沿轨迹运动到a 点．故B 错误．
C 、由电场线的分布可知，电场线在c 点的时候较密，所以在c 点的电场强，所以粒子在c 点加速度一定大于在b 点加速度，故C 正确
D 、粒子从c
到b 过程，电场力做正功，根据动能定理，动能增大，电势能减小，所以粒子在电场中c 点的电势能一定大于在b 点的电势能，故D 错误 故选AC ． 三、计算题
11. 在光滑绝缘的水平面上有半圆柱形的凹槽ABC ，
截面半径为R=0.4m ．空间有竖直向下的匀强电场，一个质量m=0.02kg ，带电量q=+1.0×10-3 C 的小球（可视为质点）以初速度v 0=4m/s 从A 点水
平飞入凹槽，恰好撞在D 点，D 与O 的连线与水平方向夹角为θ=53°，已知重力加速度为g=10m/s 2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，试求：
（1）小球从A 飞到D 所用的时间t ； （2）电场强度E 的大小；
（3）A 、D 两点间的电势差U AD ．
【答案】（1）小球从A 飞到D 所用的时间为0.16s ；
（2）电场强度E 的大小为300V/m ；
（3）A 、D 两点间的电势差为96V
【解析】（1）水平方向上，小球做匀速直线运动 V 0t=R+Rcos θ
得t==0.16s
（2）在竖直方向上，小球做匀加速直线运动， Rsin θ=1/2at 2
由牛顿第二定律知 mg+qE=ma
代入数据得E ＝
=300V/m
（3）由匀强电场中电势差与电场强度的关系，有 U A D =ERsin θ=300×0.4sin53°=96V
12. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ，三球质量均为m ，相距均为L.若小球均带电，且q A ＝＋10q ，q B ＝＋q ，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F 作用于C 球，使三者一起向右匀加速运动．求：
(1)F 的大小；
(2)C 球的电性和电荷量．
【答案】(1) 2
270L
kq (2)带负电 q 340
【解析】
13. 静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示．A 、B 为两块平行金属板，间距d ＝0.40 m ，两板间有方向由B 指向A ，大小为E ＝1.0×103 N/C 的匀强电场．在A 板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P ，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v 0＝2.0 m/s ，质量m ＝5.0×10－15 kg 、带电量为q ＝－2.0×10－16 C ．微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属板B 上．试求：
(1)微粒打在B 板上的动能；
(2)微粒到达B 板所需的最短时间；
(3)微粒最后落在B 板上所形成的图形及面积的大小． 【答案】(1)9.0×10－14J (2)0.1 s (3)圆形 0.25 m 2 【解析】(1)据动能定理，电场力对每个微粒做功为 W ＝E kt －E k0
微粒打在B 板上时动能为
E
＝9.0×10J.
(2)微粒初速度方向垂直于极板时，到达B 板时间最短，到达B 板时速度为v t ，有 E kt
mv 2t v t ＝
＝6.0 m/s
所以t
＝0.1 s. (3)微粒落在B 板上所形成的图形是圆形．
加速度a 2＝40 m/s 2 R ＝v 0t 1 d at 2
1 圆面积为：S ＝πR 2
＝π(v 0
t 1)2
＝πv 2
0 (
＝3.14×2.02
2＝0.25 m 2
.
四、实验题
14. 在用电流场模拟静点场描绘电场中等势线的实验中，如图所示，abcde 为电极
AB 连线上的5个等间距的基准点，df 的连线与AB 连线垂直。

若电流表的两表笔分别接触
df 两点时，电流表指针反偏（电流从红表笔流进时，指针正偏），由此可知电流表的红表笔接在了_____点；此时，要使指针指在零刻线，应将接触f 点的探针（即表笔）向______移动（填“左”或“右”）。

【答案】d ，右
【解析】此题涉及电学实验描绘电场中的等势线。

等量异种电荷电场线如图所示
电流表指针反偏，则电流从黑表笔流入，即红表笔接触点的电势低，即d 点，要使指针指在零刻线，即两表笔电势相等，需要应将接触f 点的探针（即表笔）向右移动。

本题考查实验操作，需要借助于等势面进行判断，有一定难度。

五、实验探究题
15. 电场中等势线的描绘的实验装置如图所示． （1）一个学生在做此实验时的主要准备步骤如下：
①在木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸有导电物质的一面朝下； ②导电纸上平放着跟它接触良好的两个圆柱形电极，两电极分别与电源的两极相连； ③从一个电流传感器的两个接线柱引出两支探针；
④在导电纸上画出两个电极的连线，在连线上选取间距大致相等的5个点作基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上．
以上准备步骤中，错误的是 （写序号），应改
【答案】（1）①、③；①中有导电物质的一面朝上；③中应使用电压传感器；（2）a；（3）f，向右
【解析】（1）以上准备步骤中，错误的是：①、③；
应改为：①中：本实验首先要在导电纸上找到等势点，再这些点描在白纸上，将等势线描绘在白纸上，所以有导电物质的一面必须朝上，否则不能找到等势点；
③中：为了找到等势点，应使用电压传感器；
（2）图中A模拟正电荷，B模拟负电荷，AB间电场线方向从A指向B，根据顺着电场线方向电势降低可知，电势最高的点是a点．
（3）根据等量异种电荷等势面的分布情况可知：f点的电势高于d点的电势，传感器的“+”接线柱应接在f点，要找到等势点，应将接f的表笔向右移动．
参考答案。