2013-2014学年河北省保定市高阳中学高二(上)第五次周练物理试卷

2013-2014学年河北省保定市高阳中学高二（上）第五次周练物理试卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题(本大题共2小题，共6.0分)1.两带电小球，电荷量分别为+q和-q，固定在一长度为l的绝缘杆两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180°，则在此过程中静电力做功为（）A.0B.q E lC.2q E lD.πq E l【答案】C【解析】解：细杆转的过程中，正电荷受力的方向向上，位移的方向也向上，电场力对它做正功，W1＞0，即q E l；负电荷受力的方向向下，位移的方向也向下，电场力对它也做正功W2＞0即q E l．电场力对两小球所做的功：W=W1+W2＞0．即2q E l，故正确的选项是C．故选：C细杆绕其中心沿顺时针方向转过180°，正电荷受力的方向向上，位移的方向也向上，电场力对它做正功；负电荷受力的方向向下，位移的方向也向下，电场力对它也做正功．该题要求判断电场力做功的正负，要根据受力的方向与位移的方向之间的关系判定：方向相同电场力做正功，方向相反力做负功．属于简单题．2.如图所示，在处于O点的点电荷+Q形成的电场中，试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1；以OA为半径画弧交于OB于C，再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2；由C点移到B点电场力做功为W3．则三者的做功关系为（）A.W1=W2=W3＜0B.W1＞W2=W3＞0C.W1=W3＞W2=0D.W3＞W1=W2=0【答案】C【解析】解：点电荷的电场中，由于A、C两点在同一等势面上，则试探电荷q由A点移到C点电场力做功为零，由于点电荷是带正电，所以B点的电势低于C点，因而q由A点移到B点，电场力做正功，与q由C点移到B点电场力也做正功，且W1与W3相等．即W1=W3＞W2=0；故选：C．点电荷的电场中，如图所示的三点，A、C两点在同一等势面上，因此根据沿着电场线方向电势降低来电势的高低，从而由W=q U来确定试探电荷的电场力做功的正负．考查距离正点电荷越远，则电势越低．并由W=q U来确定电场力做功的正负，注意电量与电势差的正负．二、多选题(本大题共2小题，共6.0分)3.下列关于电势高低的判断，正确的是（）A.负电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低B.负电荷从P点移到M点，电势能增加，M点电势一定较低C.正电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低D.正电荷从P点移到M点，电势能增加，M点电势一定较低【答案】BC【解析】解：A、B、电场力做功等于电势能的减小量，故将负电荷从P点移到M点，电势能增加，则电场力做负功；由于φ=，电量为负值，故M点电势较低，P点电势较高，故A错误，B正确，C、D、正电荷从P点移到M点，电势能增加，则电场力做负功，因移动正电荷，则逆着电场线方向移动，即P点电势一定较低，故C正确，D错误；故选：BC．将正电荷沿着电场线运动，电场力做正功，电势能减小；将负电荷沿着电场线运动，电场力做负功，电势能增加；正电荷在电势高的点电势能大，负电荷在电势高的点电势能低．本题关键在于电场力做功等于电势能的减小量，同时电势等于电势能与电荷量的比值，注意正电荷从低电势到高电势，电势能增加；负电荷从高电势到低电势，电势能增加．4.如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在y轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°．下列判断正确的是（）A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D.若将点电荷-q从O移向C，电势能增大【答案】BD【解析】解：A、A、B两点两个等量同种点电荷+Q在O点产生的电场强度抵消，O点的电场强度等于点电荷-Q在O点产生的电场强度，不为零．故A错误．B、设AD=r，根据点电荷产生的电场强度公式E=k得到，两个等量同种点电荷+Q在D点产生的电场强度大小为E1=k，方向y轴负方向．-Q在O点产生的电场强度大小也为E=k，方向y轴正方向，则D点的合场强为零．故B正确．C、根据电场的叠加原理得到，C、O间电场强度方向为O到C，将点电荷+q从O移向C，电场力做正功，电势能减小．故C错误．D、将点电荷-q从O移向C，电场力做负功，电势能增大．故D正确．故选：BDO点和D点的电场强度是三个电荷产生的电场强度的合成，根据叠加原理确定两点的电场强度．确定出从O到C电场的方向，根据电场力做功的正负，判断电势能的变化．空间任何一点的场强是各个电荷产生的电场叠加的结果，根据平行四边形定则进行合成．等量同种电荷的电场要抓住对称性．三、单选题(本大题共5小题，共15.0分)5.三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为E a、E b，电势分别为ϕa、ϕb，则（）A.E a＞E b，ϕa＞ϕbB.E a＜E b，ϕa＜ϕbC.E a＞E b，ϕa＜ϕbD.E a＜E b，ϕa＞ϕb【答案】C【解析】解：电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，故E a＞E b；根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，可知φa＜φb，故ABD错误，C正确．故选C．电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，沿电场线电势降低，据此可正确解答本题．本题考查了如何根据电场线的分布判断电场强度大小以及电势高低，对于不在同一电场线上的两点，可以根据电场线和等势线垂直，将它们转移到同一电场线上进行判断．6.在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则（）A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小【答案】C【解析】解：A、正电荷从a点移到b点，电场力做负功，由于电场力做功的正负与场强相对大小没有直接关系，故无法判断a、b两点电场强度大小，若是匀强电场，a、b两点电场强度相等，故A错误；B、通过电场力做功无法判断电场线的方向，电荷运动时可能与电场有一定夹角，也可能沿着电场或者逆着电场等，故B错误；C、移动正电荷从a点到b点，电场力做负功，电势能一定增大，因正电荷在电势高处电势能大，所以b点的电势一定比a点高．故C正确．D、电场力做负功，如有重力等其他力做功，根据动能定理可知，该电荷的动能不一定减小，故D错误．故选：C根据电场线做功的正负可分析两点的电势关系，但不能判断场强的大小关系．也不能根据电势的变化，判断出场强的方向．电场力做功能量度电势能的转化，根据动能定理分析动能的变化．本题主要考察了描述电场的基本概念：电势和电场强度，可结合电场线进行分析．掌握推论：正电荷在电势高处电势能大，很容易判断电势能与电势的关系．7.如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块．由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止．在物块的运动过程中，下列表述正确的是（）A.两个物块的电势能逐渐减少B.物块受到的库仑力不做功C.两个物块的机械能守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力【答案】A【解析】解：A、由静止释放后，两个物块向相反方向运动，两物块之间的库仑力做正功，电势能减小．故A正确．B、两物块之间存在库仑斥力，对物块做正功．故B错误．CD、开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动，动能增大；当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，动能减小，重力势能不变，则机械能先增大，后减小，不守恒．故CD错误．故选：A由静止释放后，两个物块向相反方向运动，两物块之间的库仑力做正功，电势能减小．开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动，当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，动能先增大，后减小．本题首先考查分析物块受力情况和运动情况的能力，要抓住库仑力随距离增大而减小的特点．8.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是（）A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加【答案】C【解析】解：A、电子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电子的速度减小，运动到M点时，电子的速度最小，所以A错误；B、电子受到的电场力的方向与电场线的方向相反，所以B错误；C、由于电子是在匀强电场中运动的，受到的电场力的大小是不变的，所以粒子在电场中的加速度也不变，所以C正确；D、当电子向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电势能增加，在向左返回的过程中，电场力对电子做正功，电势能减小，所以D错误．故选C．电子在匀强电场中受到的电场力的方向向左，在向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电子的速度减小，电势能增加，根据电子的运动分析可以得出结论．本题就是对电场力做功特点的考查，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小．9.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点，电场力做正功C.负电荷从a点移到c点，电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大【答案】CD【解析】解：A、等势线越密电场线越密，电场线越密表示电场越强，虽然ab两处电场强度的大小相同但方向不同，由于场强是矢量，所以a点和b点的电场强度不同，故A错误．B、由于场源是负电荷，正电荷从c点移到d点过程中受到场源的电场引力，而远离场源运动，所以电场力做负功，故B错误．C、由于场源是负电荷，负电荷从a点移到c点过程中受到场源的电场斥力，而远离场源运动，所以电场力做正功，故C正确．D、正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大．故D正确．故选C、D．场强是矢量，故a点和b点的电场强度不同；根据电场力的方向和电荷运动的方向判定电场力做正功还是负功；把握电场力做功的特点和负电荷的电场的分布情况是解决此类题目的关键．四、计算题(本大题共3小题，共43.0分)10.将带电荷量为1×10-8C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10-6J，问：（1）电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？（2）A点的电势是多少？（3）若静电力可以把带电荷量为2×10-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？静电力做了多少功？（取无限远处为电势零点）【答案】解：（1）电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10-6J，电荷的电势能增加；无限远处电势能为零，则电荷在A点具有1×10-6J的电势能，（2）A点的电势为φA=V；（3）若静电力可以把带电荷量为2×10-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，静电力做正功，所以该电荷带负电；电荷量为2×10-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点时，无限远与A点间的电势差不变，则静电力做正功，为W=q′U∞A=-2×10-8×（0-100）J=2×10-6J答：（1）电荷的电势能是增加，电荷在A点具有1×10-6J电势能；（2）A点的电势是100V；（3）若静电力可以把带电荷量为2×10-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，电荷是带负电，静电力做功2×10-6J．【解析】取无限远处电势为零．根据电场力做正功时，电荷的电势能减小，电场力做负功时电势能增加．根据电势公式、电场力做功和功能关系进行分析和计算．本题关键明确电场力做的功等于电势能的减小量，同时结合电势r定义公式和电场力做功与电势差关系公式列式求解．11.如图所示，光滑绝缘体杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆交于B、C两点，质量为m，带电荷量为-q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q远小于Q，AB=h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做多少功？若取A点电势为零，C点的电势是多大？【答案】解：A→B由动能定理：电电电又又B．C等势∴答：小球从A运动到B的过程中，电场力做功为，若取A点电势为零，C点的电势是．【解析】由题，B、C两点在以正电荷Q为圆心的同一圆周上，电势相等，小球从B运动到C过程，电场力做功为零，根据动能定理研究小球从A运动到B的过程，求出电场力所做的功，进而求出AB间的电势差．电势差是表示电场的能的性质的物理量，与电场力做功有关，常常应用动能定理求解电势差．12.一个质量为m、带有电荷-q的小物体，可在水平轨道O x上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙、轨道处于匀强电场中，其场强大小为E，方向沿OX轴正方向，如图所示，小物体以初速度v0从x o点沿OX轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜q E；设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s．【答案】解：对全过程运用动能定理得，解得s=故在停止运动前所通过的总路程s=【解析】物体最终停止在固定墙处，在整个运动的过程中，阻力一直做负功，电场力最终做正功，根据动能定理求出通过的总路程．物块经过若干次碰撞做往复运动最后停止，只能通过动能定理求运动的总路程．。