青海师大二附中高二(上)第一次月考物理试卷
一、选择题(本大题共12小题;共48分.) 1.(4分)(2005•江苏)关于电场,下列说法正确的是( ) A. 电场是假想的,并不是客观存在的物质 B. 描述电场的电场线是客观存在的 C. 电场对放入其中的电荷有力的作用 D. 电场对放入其中的电荷没有力的作用
考点: 电场. 分析: 解答本题需掌握:电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质,电场这种物质与通常的
实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的;
电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性,电场的力的性质表现为,电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力,电场的能的性质表现为,当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功(这说明电场具有能量);
电场线是为了直观形象地描述电场分布,在电场中引入的一些假想的曲线,曲线上每一点的切线方向和该点电场强度的方向一致,曲线密集的地方场强强,稀疏的地方场强弱. 解答: 解:A、电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质,电场这种物质与通常的实物不同,
它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,故A错误;
B、电场线是为了直观形象地描述电场分布,在电场中引入的一些假想的曲线,故B错误;
C、D、电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性,电场的力的性质表现为,电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力,故C正确,D错误. 故选:C. 点评: 本题关键要分清楚电场与电场线的关系,电场是一种客观存在,电场线是为形象描述电
场而假想的曲线. 2.(4分)(2014秋•城东区校级月考)如图所示,原来不带电的绝缘金属导体AB,在其两端下面都悬挂着金属验电箔,当把一个带负电的绝缘金属球C靠近导体的A端时,可以看到的现象是( )
A. 只有A端验电箔张开,且A端带正电 B. 只有B端验电箔张开,且B端带负电 C. 两端的验电箔都张开,且A端带负电,B端带正电 D. 两端的验电箔都张开,且A端带正电,B端带负电
考点: 静电现象的解释. 分析: 根据静电感应可以判断金属导体的感应的电荷的情况,从而可以判断导体带电的情况. 解答: 解:金属导体处在负电荷的电场中,由于静电感应现象,弹头导体的右端要感应出负电
荷,在导体的左端会出现正电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且左端带正电,右端带负电,所以D正确.
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故选:D. 点评: 感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一
端会带异种电荷. 3.(4分)(2015春•邢台校级期中)关于静电场的下列说法正确的是( ) A. 沿一条电场线方向上的各点,电势不可能相同 B. 沿一条电场线方向上的各点,电场强度不可能相同 C. 同一等势面上的各点,电场强度不可能相同 D. 同一等势面上的各点,电场方向一定相同
考点: 电势;电场强度. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 电场线与等势面垂直.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,
沿电场线的方向,电势降低. 解答: 解:A、沿电场线方向电势降低,所以沿一条电场线方向上的各点,电势不可能相同,
故A正确;
B、匀强电场沿一条电场线方向上的各点,电场强度相同,故B错误; C、匀强电场中同一等势面上的各点,电场强度相同,故C错误;
D、电场线与等势面垂直.非匀强电场的等势面上各点电场方向不一定相同,故D错误. 故选A 点评: 加强基础知识的学习,掌握住电场线和等势面的特点,知道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,沿电场线的方向,电势降低. 4.(4分)(2014秋•城东区校级月考)两个半径相同的金属球A、B(视为点电荷),所带电荷量之比为1:2,相距r时相互作用力为F.先把A移近某验电器,金箔张开一定角度,再把B移向验电器,金箔张角先减小后又张开.移走验电器,把A、B放回原位置后用一个完全相同的不带电的金属球C先与B接触,再与A接触后也移走,这时A、B两球间的作用力变为( ) A. 1.125 F B. 0 C. 0.1825 F D. 0.5F或0
考点: 库仑定律. 分析: 根据验电器夹角的变化,可以判断A、B金属球的带异种电荷,在根据异种电荷电量先
中和再平分的原则可以分析A、B两球的作用力的大小. 解答: 解:当把B移向验电器时,金箔张角先减小后又张开,说明A、B带的电荷是异种电荷.
设A带电量为Q,则B带电量为﹣2Q,
当完全相同的不带电的金属球C与B接触时,电荷量平分,此时B带的电荷量为﹣Q,金属球C带的电荷量也为﹣Q,当在再与A接触的时候,它们的电荷量恰好完全中和,所以接触之后A 不带电,所以此后A和B之间的库仑力为零.所以B正确、ACD错误. 故选:B. 点评: 要清楚带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.根据
库仑定律的内容,找出变化量和不变量求出问题. 5.(4分)(2013秋•大连期末)电场中有一点P,下列说法中正确的有( ) A. 若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
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B. 若P点没有试探电荷,则P点场强为零 C. P点的场强越大,则同一试探电荷在P点受到的电场力越大 D. P点的场强方向为就是放在该点的试探电荷所受电场力的方向
考点: 电场强度. 分析: 本题应抓住场强反映电场本身的性质,与放入电场中的试探电荷无关,场强的方向与正
试探电荷在该点所受的电场力方向相同. 解答: 解:
A、场强是表示电场本身性质的物理量,由电场本身决定,与试探电荷无关,所以当试探电荷的电荷量减半时,P点的场强不变,故A错误.
B、由于场强由电场本身决定,与试探电荷无关,所以当P点没有试探电荷,P点的场强不变,故B错误. C、由E=得,F=qE,q一定时F与E成正比,则知P点的场强越大,同一试探电荷在P点受到的电场力越大,故C正确.
D、P点的场强方向为就是放在该点的正试探电荷所受电场力的方向,与P放在该点的负试探电荷所受电场力的方向相反,故D错误. 故选:C. 点评:
电场强度是描述电场性质的物理量,可根据E=是比值法定义来理解E的物理意义.要知道电场力既与电荷有关,也与电场有关.
6.(4分)(2010秋•永昌县校级期末)如图所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环与环圆心等高处有一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则( )
A. 小球运动过程中机械能守恒 B. 小球经过环的最低点时速度最大 C. 在最低点时球对环的压力为(mg+qE) D. 在最低点时球对环的压力为3(mg+qE)
考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;向心力. 专题: 带电粒子在电场中的运动专题. 分析: 根据机械能守恒的条件判断小球运动过程中机械能是否守恒,通过动能定理判断小球在
何位置速度最大,根据动能定理求出最低点的速度,结合牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出球对环的压力大小. 解答: 解:A、小球在运动的过程中除了重力做功以外,还有电场力做功,机械能不守恒.故
A错误.
B、根据动能定理知,在运动到最低点的过程中,电场力和重力一直做整个,到达最低
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点的速度最大.故B正确.
C、根据动能定理得:mgR+qER=,解得:,
根据牛顿第二定律得:N﹣qE﹣mg=m,
解得:N=3(mg+qE),则球对环的压力为3(mg+qE).故C错误,D正确. 故选:BD. 点评: 本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用,知道小球在最低点向心力的来源是解
决本题的关键. 7.(4分)(2010秋•永昌县校级期中)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法正确的是( )
A. a、b为同种电荷,a带电量大于b带电量 B. a、b为同种电荷,a带电量小于b带电量 C. a、b为异种电荷,a带电量大于b带电量 D. a、b为异种电荷,a带电量小于b带电量
考点: 电场线. 分析: 解决本题的关键是熟练掌握真空中点电荷的场强的表达式含义和电场线的疏密含义即
电场线越密,电场越强. 解答: 解:电场线是从正电荷出发,负电荷终止,由电场线的分布图可知a、b为异种电荷.
又由公式E=,可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大,电场线越
密.
由图可知b的左侧侧电场线密,a的右侧电场线稀疏,故Qb>Qa.故ABC错误,D正确 故选:D. 点评: 根据图象的细微区别寻找突破口,是我们必须掌握的一种解题技巧,例如根据两电荷之
间电场强度是否为0判定是否是同种电荷,根据异侧电场线的疏密判定电荷量的大小.
8.(4分)(2014秋•城东区校级月考)电场强度E的定义式为E=,正确的是( ) A. 此定义式只适用于点电荷产生的电场 B. 上式中,F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是放入电场中电荷的电荷量 C. 上式中,F是放入电场中电荷所受的电场力,q是产生电场的电荷的电荷量
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D.
在库仑定律的表达式F=
中,
是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大
小,而是点电荷Q1产生的电场在电荷Q2处的场强大小
考点: 电场强度. 分析:
电场强度的定义式为E=,适用于任何电场,E反映电场本身的性质,与试探电荷无关,电场中某点电场强度一定,电场力与场强成正比,并根据库仑定律,即可求解. 解答: 解:A、该定义式适用于任何电荷产生的电场.故A错误.
B、F是检验电荷所受到的力,q是检验电荷的电量.故B正确,C错误.
D、库仑定律的表达式F=中,是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场
强大小,而故选:BD. 点评:
是点电荷Q1产生的电场在电荷Q2处的场强大小.故D正确.
电场强度定义式E=中,q是试探电荷的电荷量,定义式适用于一切电场,不能简单地从数学角度来理解物理公式,注意理解库仑定律的内容.
9.(4分)(2014秋•城东区校级月考)一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A点运动到B点.在此过程中,该电荷作初速度为零的匀加速直线运动,则A.B两点电场强度EA.EB及该电荷在A.B两点的电势能εA.εB之间的关系为( ) A. EA=EB B. EA<EB C. εA<εB D. εA>εB
考点: 电势能. 分析: 根据受力特点可以判断A、B两点电场强度的大小,根据电场力做功的正负判断A、B两
点电势能的高低. 解答: 解:AB、电荷做初速度为零的匀加速直线运动,且只受电场力,所以电场力不变,由
F=Eq,知电场强度不变,即EA=EB ,故A正确,B错误.
CD、电荷做匀加速直线运动,电场力做正功,电势能减小,所以B点的电势能较小.所以εA>εB,故C错误,D正确. 故选:AD. 点评: 本题比较简单,基础性强;要加强理解电场力和电场强度关系,电势能和电场力做功关
系. 10.(4分)(2014秋•珠海期末)如图所示的各电场中,A、B两点场强相同的是( )
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A. B. C. D.
考点: 电场强度. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 电场强度是矢量,既有大小又有方向,只有当大小方向均相同时,场强才相同. 解答: 解:A、在负点电荷产生的电场中,同心球面上的点的场强大小相等.A、B两点的场强
大小相等,但方向不同,故A错误.
B、正点电荷产生的电场中,AB两点场强的方向相同,大小不同,故B错误. C、两平行板间的电场是匀强电场,场强大小方向都相等,故C正确.
D、AB两点处的电场线的疏密和切线方向都不同.即A、B两点的场强大小和方向都不同,故D错误. 故选:C. 点评: 矢量要相同,只有大小和方向都相同才相同,相反当大小或方向之一变化时,矢量就变
化. 11.(4分)(2014秋•蒙自县校级月考)如图,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一电量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷﹣Q放在D点,则( )
A.
B点电场强度为,方向水平向右 B.
B点电场强度为,方向水平向右 C. BC线段的中点电场强度为零 D. B、C两点的电场强度相同
考点: 电场的叠加;点电荷的场强. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析:
根据点电荷场强公式解答:
解:只在A点放正电荷时,B点的场强为:E=
分析计算,有两个场源就根据矢量合成求合场强.
又将等量异号的点电荷﹣Q放在D点后,B点场强为:EB=A错误,B正确;
+==,故
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BC线段的中点电场强度:E=+≠0,故C错误;
C点场强为:EC=+==,故D正确;
故选BD. 点评: 本题关键根据点电荷的场强公式,然后根据矢量合成的法则合成各点的场强,当然,也
可以根据等量异种电荷的电场线快速判断. 12.(4分)(2014秋•城东区校级月考)如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离.用Φa、Φb、Φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定( )
A. Φa>Φb>Φc C. Φc﹣Φb=Φb﹣Φc D. Ea=Eb=Ec
考点: 电势;电场强度;电场线. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 本题根据顺着电场线方向电势逐渐降低,判断电势关系;电场线的疏密表示电场强度的
相对大小.根据匀强电场中场强与电势差的关系U=Ed,定性分析电势差的关系. 解答: 解:A、沿电场线方向电势降低,可以比较电势高低,根据电场线方向可知φa>φb>
φc,故A正确.
BD、a、b、c是一条电场线上的三个点,由于电场线的疏密不能确定,所以不能判断场强的大小.故B、D错误.
C、因为Ucb=Φc﹣Φb,Ubc=Φb﹣Φc,而Ucb=﹣Ubc,故C错误; 故选:A. 点评: 本题考查了电场线和电势、电场强度以及电势差之间的关系,尤其注意Ucb=﹣Ubc,明
确电势差的顺序.
二、填空题(本大题共4小题;共20分.) 13.(5分)(2012秋•铜官山区校级期中)自然界只存在 正 电和 负 电两种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带 正 电,用毛皮摩擦过的胶木棒带 负 电.电荷既不能被消灭,也不能创生,它们只能是 从一个物体转移到另一个物体 ,或者是 从物体的一部分转移到另一部分 .这个结论叫作电荷守恒定律.
考点: 电荷守恒定律. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 当用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒带正电荷,丝绸带负电荷;当用毛皮摩擦橡胶棒时,橡
胶棒带负电荷,毛皮带正电荷;
根据电荷守恒定律的内容就可以直接作出解答. 解答: 解:自然界只存在正电和负电两种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过
的胶木棒带负电.
电荷既不能被消灭,也不能创生,它们只能是从一个物体转移到另一个物体,或者是从
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B. Ea>Eb>Ec
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物体的一部分转移到另一部分.这个结论叫作电荷守恒定律.
故答案为:正,负,正,负,从一个物体转移到另一个物体,从物体的一部分转移到另一部分. 点评: 自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷.考查的就是学生对电荷守恒定律的掌握的情
况,掌握带电的条件与带电的本质. 14.(5分)(2011秋•花山区校级期末)在电场P处,有一个5.0×10﹣15C的点电荷.受电场力为1.0×10﹣13N,则此处电场强度E= 20 N/C;若点电荷的电量变为1.0×10﹣14C,那么P点处的场强E= 20 N/C,这个点电荷受到的静电力是 2.0×10﹣13 N.
考点: 电场强度. 分析:
根据电场强度的定义式E=求出该点的电场强度,点电荷的电量增多时,P点的电场强度不变.直接根据电场强度的定义式变形即可计算出静电力; 解答:
解:根据E=得,电场强度 E=
N/C=20N/C.
电场强度反映电场本身的性质,由电场本身决定,与试探电荷无关,所以点电荷的电量变为1.0×10﹣14C,电场强度不变,仍然为20N/C.
根据E=得,点电荷受到的静电力 F′=Eq′=20×1.0×10﹣14=2.0×10﹣13(N), 故答案为:20; 20;2.0×10﹣13 点评:
解决本题的关键掌握电场强度的定义式E=,知道电场强度的大小由电场本身的性质决定,与放入电场中的试探电荷无关.
15.(5分)(2014秋•城东区校级月考)如图所示,A、B、C、D、E、F是匀强电场中一正六边形的六个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为15V、8V、﹣3V.由此可得D、E、F三点的电势分别为φD ﹣7V ,φE 0V ,φF 11V .
考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 在匀强电场中,沿着任意方向前进相同距离,电势的降落必定相等,根据这个特点并结
合几何关系就可以得到D点的电势;同理可得其他点的电势 解答: 解:在匀强电场中,沿着任意方向前进相同距离,电势的降落必定相等,由于从A到D
方向平行与BC方向,且AD间距等于BC间距的两倍
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故有
φD﹣φA=2(φC﹣φB) 代入数据解得: ﹣15=2(﹣3﹣8) φD=﹣7V
同理,UCD=UAF
即:﹣3﹣(﹣7)=15﹣φF 解得,φF=11V 由于UBA=UDE
即:8﹣15=﹣7﹣φE 故:φE=0V
故答案为:﹣7V,0V,11V 点评: 本题关键要明确匀强电场中沿着任意方向电势降落相等,同时要熟悉匀强电场中等势面
和电场线的关系,然后结合几何关系分析求解 16.(5分)(2013秋•舒城县校级期中)一带电导体如图所示已知导体表面上A点场强EA=100N/C,B点场强EB=1N/C,一点电荷(重力忽略不计)在电场力的作用下第一次由A到无限远,第二次由B到无限远两次最初的加速度之比aA:aB= 100:1 ,若把一个电子从A处表面移动到B处表面,电场力作功为 0 J.
考点: 电势差与电场强度的关系;电场强度. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 根据电场强度的定义式求出电场力的大小,通过牛顿第二定律求出最初的加速度之
比.根据带电导体是一个等势体,在等势体的表面移动电荷电场力不做功. 解答: 解:因为F=qE,知电荷在A、B两点所受的电场力之比为F1: F2=100:1,根据牛顿第
二定律F=ma知,加速度之比为aA:aB=100:1. 在等势体的表面移动电荷电场力不做功.所以若把一个电子从A处表面移动到B处表面,电场力作功为0J
故答案为:100:1,0. 点评: 解决本题的关键会通过牛顿第二定律比较加速度的关系,知道在等势体的表面移动电荷
电场力不做功.
三、计算题(本大题共3小题;共32分.) 17.(12分)(2014秋•城东区校级月考)如图所示,一带电量为q小球用绝缘绳悬挂,匀强电场方向水平向右.小球的重力为G,偏离竖直方向的夹角为α.求:
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(1)带点小球的电性是(正或负). (2)求出小球受到的电场力F的大小. (3)求电场强度E.
考点: 电场强度;共点力平衡的条件及其应用. 分析: (1)带电小球处于匀强电场,在电场力、拉力与重力,处于平衡状态.由电场线可知
电场力方向,即可确定根据电荷的电性.
(2)根据平衡条件列式,求解小球所受的电场力大小.
(3)电场力与电场强度的关系是F=qE,由此式求解电场强度E的大小. 解答: 解:(1)小球处于匀强电场,在电场力qE、拉力FT与重力mg处于平衡状态,如图,
电场力方向应水平向右,与电场强度方向相同,所以小球带正电. (2)结合受力示意图,根据平衡条件得:
小球受到的电场力 F=qE=mgtan30°=
.
(3)由F=qE,得:E=
答:(1)小球带正电荷.(2)小球受到的电场力为;(3)该电场强度E 的大小为.
点评: 解答本题时要知道:若带负电的电场力与电场强度方向相反,若是正电,则电场力方向与电场强度方向相同.同时通过力的平行四边形定则来处理不在一条直线上的力,让力与力构成一定的关系. 18.(10分)(2014秋•城东区校级月考)有一电荷量q=﹣6×10﹣6C的点电荷,从电场中的A点移到B点过程中,电场力做功3×10﹣4J,从B点移到C点过程中,克服电场力做功9×10﹣4J,试分析:
(1)AB、BA、CA间电势差各为多少? (2)如设B点电势为零,则A、C两点电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能分别为多大?
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考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: (1)由做功与电量可求出两点的电势差.
(2)某点的电势等于该点与零势点的电势差,电势能等于电势与电荷量的乘积 解答:
解:(1)由电势差的定义式得:U=,
故有:UBA=﹣UAB=50V
=
(2)规定φB=0V, 则:φA=UAB=﹣50V
φC=UCB=UCA+UAB=﹣100+(﹣50)=﹣150V 由EP=qφ,故
=9×10﹣4J
=﹣100V
=3×10﹣4J
答:(1)AB、BA、CA间电势差分别为:﹣50V,50V,﹣150V
(2)如设B点电势为零,则A、C两点电势分别为﹣50V,﹣150V,电荷在A、C两点的电势能分别为3×10﹣4J,9×10﹣4J 点评: 电势差是电场中的电势之差,电势可以任意取,但电势差却不变,就像高度与高度差一
样.电势差可正可负,所以电势差和电势能的表达式中,电荷量要代入电性. 19.(10分)(2014秋•城东区校级月考)如图所示,两块相距为d,足够长的金属板平行竖直放置,两板间电压为U,长为L的细绝缘线一端拴质量为m的带电小球,另一端固定在左板上某点,小球静止时绝缘线与竖直方向夹角为θ.求: (1)带电小球的带电量为多少?
(2)如突然将细线剪断,小球经多长时间打到金属板上?
考点: 电场强度;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: (1)小球在电场处于静止状态,分析受力,作出力图,根据平衡条件求出带电小球的
带电量.
(2)将细线剪断后,小球只受重力和电场力,将沿两力合力方向做初速度为零的匀加速直线运动.根据牛顿第二定律求出加速度,由位移公式求出时间. 解答: 解:(1)小球受力如图所示:
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qE=mgtanθ
可得:
(2)将细线剪断后,小球只受重力和电场力,将沿细线方向做初速度为零的匀加速直线运动,如图.
设小球经时间t打到B板M点,根据牛顿第二定律得,
小球位移大小
可得:
联立解得 答:
(1)带电小球的带电量为
.
(2)将细线剪断,小球经得时间打到金属板上.
点评: 本题是带电粒子在电场平衡和运动问题,分析受力情况和运动情况是关键.
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