精品解析:天津市新华中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题
2024-10-22
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内容正文:
2024--2025学年度第一学期高二级部
物理学科
I卷
一、单选题:本大题共13小题,共52分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 电场和电场线一样,是人为设想出来的,其实并不存在
B. 根据,当两点电荷间的距离趋近于零时,电场力将趋向无穷大
C. 从公式来看,场强大小与成正比,与成反比
D. 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体才可以看成点电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线是人为设想出来的,其实并不存在,但电场是客观存在的,最早由法拉第提出,故A错误;
B.当两个点电荷距离趋于0时,两电荷体积大小不可忽略,公式
不适用,故电场力并不是趋于无穷大,故B错误;
C.场强公式
采用比值定义法,E由电场本身的性质决定,与F、q均无关,故C错误;
D.当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时,可以看成点电荷,这是建立理想模型的思想方法,故D正确。
故选D。
2. 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法不正确的是( )
A. 甲图中,该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B. 乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C. 丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,该女生接触带电的金属球,与金属球带同种性质的电荷,故A正确;
B.乙图中线状电离器B带负电,管壁A带正电,带负电的尘埃被收集在管壁A上,故B错误;
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理,故C正确;
D.金属体壳能产生静电屏蔽作用,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理,故D正确。
故选B。
3. A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图像如图所示。此电场的电场线分布可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】带正电的粒子仅在电场力的作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,根据图像可知,粒子做加速度逐渐增大的减速运动,则电场线方向由B指向A,且B点的场强比A点的场强大,可知B处电场线比A处的密集。
故选A。
4. 平行板电容器的两板A、B接于电池两极,一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间,细线与竖直方向夹角为θ,如图,那么( )
A. 保持电键S闭合,仅将A板向B板靠近,则θ减小
B. 保持电键S闭合,仅将A板沿极板方向下移少许,则θ不变
C. 电键S断开,仅将A板靠近B板,则θ增大
D. 电键S断开,仅将A板远离B板,则θ减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.保持开关S闭合,电容器两端间的电势差不变,将A板向B板靠近,极板间距离减小,根据
可知电场强度E增大,小球所受的电场力变大,则增大,故A错误;
B.保持开关S闭合,仅将A板沿极板方向下移少许,电容器两端间的电势差不变,板间距离也不变,则板间场强不变,小球所受的电场力不变,则不变,故B正确;
CD.断开开关S,电容器所带的电量不变,根据
、、
联立解得
则知d变化,E不变,电场力不变,不变,故C错误,D正确。
故选BD。
5. 如图所示,平行板电容器板间电压为,板间距为,两板间为匀强电场,让质子流以初速度垂直电场射入,沿轨迹落到下板的中央,现只改变其中一个条件,让质子流沿轨迹落到下板边缘,不计重力,则可以将( )
A. 开关断开
B. 质子流初速度变为
C. 板间电压变为
D. 竖直移动上板,使板间距变为
【答案】C
【解析】
【详解】A.断开开关S,极板上的电压不变,两板间场强不变,质子的受力情况不变,故质子的运动轨迹不变,质子仍沿a轨迹落到下板的中央,故A错误;
BCD.质子做类平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则有
x=v0t
在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,则有
可得
质子从下板边缘射出时,竖直位移y不变,水平位移x变为原来的两倍,故可采取的措施是初速度变为2v0,或板间电压变为,或使板间距变为4d,故BD错误,C正确。
故选C。
6. 如图所示,平行板电容器上极板带正电荷,且与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都 接地,在两极板间有一个固定在 P 点的正点电荷,以 E 表示两极板间电场的电场强度,Ep表示点电 荷在 P 点的电势能,θ表示静电计指针的偏角,若保持上极板不动,将下极板向上移动一小段距离至 图中虚线位置,则( )
A. θ增大,E 增大,Ep增大
B. θ增大,E 增大,Ep减小
C. θ减小,E 不变,Ep增大
D. θ减小,E 不变,Ep减小
【答案】D
【解析】
【详解】电容器与电源断开,电量不变,将下极板上移的过程中,因d减小,由
可知电容C增大,由
可知U减小,则夹角减小;由
可得
可知E不变;根据
U=Ed
可知由于P离下极板距离减小,E不变,因此P点的电势减小,由
可知电势能减小;故选D.
7. 2022年2月,中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程,首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,其中的一种电子透镜的电场分布如图所示(截取其中一部分),虚线为等势面,相邻等势面间的电势差相等,一电子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示,a、b是轨迹上的两点,则( )
A. a点的电场强度大于b点的电场强度 B. 电子在a点的动能大于在b点的动能
C. 电子在a点的电势能大于在b点的电势能 D. a点的电势高于b点的电势
【答案】C
【解析】
【详解】A.b点所处位置等势面比a点所处位置等势面密集,又相邻等势面间的电势差相等,根据可知,a点的电场强度小于b点的电场强度,A错误;
BCD.根据电场方向与等势面垂直,电场力方向位于运动轨迹的凹侧,电子在电场中的受力和电场方向如图所示
根据沿电场方向电势降低,可知a点的电势低于b点的电势;由于电子带负电,电子在a点的电势能大于在b点的电势能;由于只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变,故电子在a点的动能小于在b点的动能,C正确,BD错误。
故选C。
8. 如图所示,让、和的混合物由静止开始从A点经同一加速电场加速,然后穿过同一偏转电场。下列说法正确的是( )
A. 进入偏转电场时三种粒子具有相同的速度
B. 进入偏转电场时三种粒子具有相同的动能
C. 三种粒子从不同位置沿不同方向离开偏转电场
D. 三种粒子从相同位置沿相同方向离开偏转电场
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设粒子的质量为,电荷量为,加速电场电压为,偏转电场电压为,板长为,板间距离为;粒子经过加速电场过程,根据动能定理可得
可得
可知、进入偏转电场时具有相同的动能,进入偏转电场时的动能最大;、进入偏转电场时具有相同的速度,进入偏转电场时的速度最大,故AB错误;
CD.粒子经过偏转电场过程做类平抛运动,则有
,,,
联立可得
粒子离开偏转电场时速度方向与水平方向的夹角满足
可知粒子经过偏转电场的偏转位移与粒子的电荷量和质量均无关,则、和经过加速电场和偏转电场的轨迹相同,三种粒子从相同位置沿相同方向离开偏转电场,故C错误,D正确。
故选D。
9. 如图,空间存在足够大水平方向的匀强电场,绝缘的曲面轨道处于匀强电场中,曲面上有一带电金属块在力F的作用下沿曲面向上移动。已知金属块在向上移动的过程中,力F做功40J,静电力做功20J,金属块克服摩擦力做功20J,重力势能改变了30J,则( )
A. 电场方向水平向左
B. 在此过程中金属块电势能增加20J
C. 在此过程中金属块机械能增加10J
D. 在此过程中金属块动能增加了10J
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为不知道带电物体的电性,所以无法判断电场方向,故A错误;
B.静电力做功20J,金属块电势能减少20J,故B错误;
C.机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功,故应40J,故C错误;
D.重力势能改变了30J,重力做负功30J,动能的增加量为所有力做功的代数和,为10J ,故D正确。
故选D。
10. 具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素.让氢的三种同位素原子核(、和)以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场,其中氘核恰好能离开电场,轨迹如图所示.不计粒子的重力,则( )
A. 不能离开电场
B. 在电场中受到的电场力最大
C. 在电场中运动的时间最短
D. 在电场中运动的过程中电场力对做功最少
【答案】A
【解析】
【详解】A. 三种粒子在电场中均做类平抛运动,设金属板的长度为L,P点距底板的距离为h,则由平抛运动的相关知识可得
,
联立解得
分析可知,能否离开电场与比荷有关,氘核恰好能离开电场,则可知不能离开电场,故A正确;
B. 电场力
同一电场,所带电荷量相同,故三种粒子在电场中所受电场力大小相等,故B错误;
C. 三种粒子的初速度相同,不能离开电场,故可知 在电场中运动的时间最短,和都能离开电场,则在电场中运动的时间相同,故C错误;
D. 电场力做功
电荷量相同,电场强度相同,分析可知和在电场中运动的竖直位移相等,而在电场中运动的竖直位移较小,因此在电场中运动的过程中电场力对做功最少,故D错误。
故选A。
11. 如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A. 在间,场强先减小后增大
B. 在间,场强方向一定发生了变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 从O点静止释放一仅受电场力的正电荷,则该电荷在间一直做加速运动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.φ−x图象的斜率的绝对值大小等于电场强度,由几何知识得知,斜率先增大后减小,则电场强度先增大后减小,但斜率一直是负,场强方向没有改变。故AB错误;
C.由图看出O~x2间,电势逐渐降低,负电荷在高电势处电势能小,故负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐升高。故C错误;
D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,受到的电场力方向与速度方向相同,做加速运动,即该电荷在O~x2间一直做加速运动,故D正确;
故选D。
12. 如图所示,一质量为m、电荷量为()的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,则粒子到达连线上的某点时( )
A. 所用时间为
B. 速度大小为
C. 与P点的距离为
D. 速度方向与竖直方向的夹角为30°
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子在电场中做类平抛运动,水平方向
竖直方向
由
可得
故A错误;
B.由于
故粒子速度大小为
故B错误;
C.由几何关系可知,到P点的距离为
故C正确;
D.由于平抛推论可知,,可知速度正切
可知速度方向与竖直方向的夹角小于30°,故D错误。
故选C。
13. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为的带电小球,以初速度从点竖直向上运动,通过点时,速度大小为,方向与电场方向相反,则小球从运动到的过程( )
A. 动能增加 B. 机械能增加
C. 重力势能增加 D. 电势能增加
【答案】B
【解析】
【详解】由动能的表达式可知带电小球在M点的动能为,在N点的动能为,所以动能的增量为,故A错误;带电小球在电场中做类平抛运动,竖直方向受重力做匀减速运动,水平方向受电场力做匀加速运动,由运动学公式有,可得,竖直方向的位移,水平方向的位移,因此有,对小球写动能定理有,联立上式可解得,,因此电场力做正功,机械能增加,故机械能增加,电势能减少,故B正确D错误,重力做负功重力势能增加量为,故C错误.
二、多选题:本大题共4 小题,共20分。
14. 电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点。则( )
A. E、F两点电场强度相同
B. A、D两点电场强度不同
C. B、O、C三点中,O点电场强度最小
D. 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度方向与等势线垂直,因此E、F两点电场强度方向相同,由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,则其电场强度大小也相等,故A正确;
B.根据对称性可知,A、D两点处电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相等,由题图甲看出,A、D两点电场强度方向相同,故B错误;
C.由题图甲看出,B、O、C三点比较,O点处的电场线最稀疏,电场强度最小,故C正确;
D.由题图可知,电子从C点向O点运动过程中,电场强度逐渐减小,则静电力逐渐减小,由牛顿第二定律可知电子的加速度逐渐减小,故D错误。
故选AC。
15. 如图所示,带电平行金属板A、B,板间的电势差大小为U,A板带正电,B板中央有一小孔。一带正电的微粒,带电荷量为q,质量为m,自孔的正上方距板高h处自由落下,若微粒恰能落至A、B板的正中央C点,则( )
A. 微粒下落过程中重力做功为,电场力做功为
B. 微粒在下落过程中重力势能逐渐减小,机械能逐渐增大
C. 若微粒从距B板高2h处自由下落,则恰好能达到A板
D. 微粒落入电场过程中,电势能改变量大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.微粒下落过程中重力做功为,电场力做功为,故A错误;
B.微粒在下落过程中重力势能逐渐减小,进入电场前机械能先不变,进入电场后电场力做负功,机械能逐渐减小,故B错误;
C.由题意,根据动能定理有
若微粒从距B板高2h处自由下落,设微粒到达A板时的速度大小为v,则同理有
解得
即微粒恰好能到达A板,故C正确;
D.微粒落入电场过程中,电势能改变量大小等于电场力做功的绝对值,即,故D正确。
故选CD。
16. 如图所示,是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为的交变电压板的电势 B板的电势随时间的变化规律如图所示。现有一电子从板上的小孔进入两板间的电场区域内,设电子的初速度和重力的影响可忽略。则( )
A. 若电子是在时刻进入的,它将一直向B板运动
B. 若电子足在 时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
C. 若电子是在时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D. 若电子是在 时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在A板上
【答案】AB
【解析】
【详解】根据电子进入电场后的受力和运动情况,可作出电子在极板间的,,图像如图乙,丙,丁所示。
A.根据图像围成的面积表示位移,由图丁图像可知,当电子在0时刻进入电场时,电子一直向B板运动,故A正确;
B.若电子在时刻进入,则由图像知,向B板运动的位移大于向A板运动的位移,因此它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上,故B正确;
C.若电子在时刻进入电场,则由图像知,在第一个周期电子即返回至A板,故C错误;
D.由前面分析可知,若电子在时刻进入,则电子向B板运动的位移等于向A板运动的位移,则它可能时而向B板运动,时而向A板运动,即可能在AB之间往复运动。由于,可推知电子向B板运动的位移仍然大于向A板运动的位移,因此它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上,故D错误。
故选AB。
17. 如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V。一个质子从b点以v0的速度射入此电场,入射方向与bc成45°,一段时间后经过c点(不计质子的重力),下列判断正确的是( )
A. c点电势高于a点电势
B. 场强的大小为
C. 质子从b运动到c,电势能减少8eV
D. 质子从b运动到c,电势能增加8eV
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在匀强电场中,由于与平行且相等,则有
即
解得c点电势为
可知c点电势低于a点电势,故A错误;
B.根据
可知沿方向的分场强大小为
沿方向的分场强大小为
则电场强度大小为
故B正确;
CD.质子从b运动到c,电场力做功为
可知质子的电势能减少8eV,故C正确,D错误。
故选BC。
II卷
三、计算题:本大题共2小题,共28分。
18. 如图所示,水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,ab=4cm,bc=6cm。现将一个电量为4×10-4C的正电荷从 a移动到b,电场力做功1.2×10-3J。求:
(1)该电场的场强大小;
(2)ac间的电势差Uac;
(3)若b点的电势为3V,则c点电势φc。
【答案】(1)75V/m;(2)5.25V;(3)0.75V
【解析】
【分析】
【详解】(1)带电粒子从从a移到b时,电场力做正功,有
W=qU,U=Edab
解得
E=75V/m
(2)ac间的电势差
Uac=E(dab+dbccos60°)
解得
Uac=5.25V
(3)若b点的电势为3V,有bc间电势差
Ubc=Edbccos60°
又由
Ubc=φb—φc
解得
φc=0.75V
19. 如图所示,竖直放置的平行板电容器两板间电势差为U=100V,xOy平面坐标系第Ⅰ象限内分布着沿y轴正方向的匀强电场,一个带负电的粒子从电容器左板处由静止开始加速,穿过右板后垂直于y轴从P点处射入电场,并从x轴上的A点处射出。已知P点的纵坐标为1m,A点的横坐标为2m,带电粒子的电荷量与质量的比值,不考虑带电粒子所受的重力。
(1)求带电粒子从平行板电容器射出时的速度v0;
(2)求匀强电场的场强E;
(3)若在过y轴上的B点处放一张感光胶片,感光胶片与x轴平行,B点的纵坐标为-1m。带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光。求感光胶片上曝光点的横坐标。
【答案】(1)6×106m/s;(2)100V/m;(3)3m
【解析】
【详解】(1)根据动能定理可得
解得
(2)设粒子在A点速度方向与x轴夹角为,根据类平抛运动的特点可得,速度方向反向延长线过水平位移的中点,则
所以
所以竖直方向的速度
从P到A的运动时间
t
竖直方向上有
解得
(3)如图所示
设粒子从A到感光胶片时的水平位移为d,则有
所以感光胶片上曝光点的横坐标为
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2024--2025学年度第一学期高二级部
物理学科
I卷
一、单选题:本大题共13小题,共52分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 电场和电场线一样,是人为设想出来的,其实并不存在
B. 根据,当两点电荷间的距离趋近于零时,电场力将趋向无穷大
C. 从公式来看,场强大小与成正比,与成反比
D. 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体才可以看成点电荷
2. 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法不正确的是( )
A. 甲图中,该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B. 乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C. 丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
3. A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图像如图所示。此电场的电场线分布可能是( )
A. B. C. D.
4. 平行板电容器的两板A、B接于电池两极,一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间,细线与竖直方向夹角为θ,如图,那么( )
A. 保持电键S闭合,仅将A板向B板靠近,则θ减小
B. 保持电键S闭合,仅将A板沿极板方向下移少许,则θ不变
C. 电键S断开,仅将A板靠近B板,则θ增大
D. 电键S断开,仅将A板远离B板,则θ减小
5. 如图所示,平行板电容器板间电压为,板间距为,两板间为匀强电场,让质子流以初速度垂直电场射入,沿轨迹落到下板的中央,现只改变其中一个条件,让质子流沿轨迹落到下板边缘,不计重力,则可以将( )
A. 开关断开
B. 质子流初速度变为
C. 板间电压变为
D. 竖直移动上板,使板间距变为
6. 如图所示,平行板电容器上极板带正电荷,且与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都 接地,在两极板间有一个固定在 P 点的正点电荷,以 E 表示两极板间电场的电场强度,Ep表示点电 荷在 P 点的电势能,θ表示静电计指针的偏角,若保持上极板不动,将下极板向上移动一小段距离至 图中虚线位置,则( )
A. θ增大,E 增大,Ep增大
B. θ增大,E 增大,Ep减小
C. θ减小,E 不变,Ep增大
D. θ减小,E 不变,Ep减小
7. 2022年2月,中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程,首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,其中的一种电子透镜的电场分布如图所示(截取其中一部分),虚线为等势面,相邻等势面间的电势差相等,一电子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示,a、b是轨迹上的两点,则( )
A. a点的电场强度大于b点的电场强度 B. 电子在a点的动能大于在b点的动能
C. 电子在a点的电势能大于在b点的电势能 D. a点的电势高于b点的电势
8. 如图所示,让、和的混合物由静止开始从A点经同一加速电场加速,然后穿过同一偏转电场。下列说法正确的是( )
A. 进入偏转电场时三种粒子具有相同的速度
B. 进入偏转电场时三种粒子具有相同的动能
C. 三种粒子从不同位置沿不同方向离开偏转电场
D. 三种粒子从相同位置沿相同方向离开偏转电场
9. 如图,空间存在足够大水平方向的匀强电场,绝缘的曲面轨道处于匀强电场中,曲面上有一带电金属块在力F的作用下沿曲面向上移动。已知金属块在向上移动的过程中,力F做功40J,静电力做功20J,金属块克服摩擦力做功20J,重力势能改变了30J,则( )
A. 电场方向水平向左
B. 在此过程中金属块电势能增加20J
C. 在此过程中金属块机械能增加10J
D. 在此过程中金属块动能增加了10J
10. 具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素.让氢的三种同位素原子核(、和)以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场,其中氘核恰好能离开电场,轨迹如图所示.不计粒子的重力,则( )
A. 不能离开电场
B. 在电场中受到的电场力最大
C. 在电场中运动的时间最短
D. 在电场中运动的过程中电场力对做功最少
11. 如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A. 在间,场强先减小后增大
B. 在间,场强方向一定发生了变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 从O点静止释放一仅受电场力的正电荷,则该电荷在间一直做加速运动
12. 如图所示,一质量为m、电荷量为()的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,则粒子到达连线上的某点时( )
A. 所用时间为
B. 速度大小为
C. 与P点的距离为
D. 速度方向与竖直方向的夹角为30°
13. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为的带电小球,以初速度从点竖直向上运动,通过点时,速度大小为,方向与电场方向相反,则小球从运动到的过程( )
A. 动能增加 B. 机械能增加
C. 重力势能增加 D. 电势能增加
二、多选题:本大题共4 小题,共20分。
14. 电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点。则( )
A. E、F两点电场强度相同
B. A、D两点电场强度不同
C. B、O、C三点中,O点电场强度最小
D. 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
15. 如图所示,带电平行金属板A、B,板间的电势差大小为U,A板带正电,B板中央有一小孔。一带正电的微粒,带电荷量为q,质量为m,自孔的正上方距板高h处自由落下,若微粒恰能落至A、B板的正中央C点,则( )
A. 微粒下落过程中重力做功为,电场力做功为
B. 微粒在下落过程中重力势能逐渐减小,机械能逐渐增大
C. 若微粒从距B板高2h处自由下落,则恰好能达到A板
D. 微粒落入电场过程中,电势能改变量大小为
16. 如图所示,是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为的交变电压板的电势 B板的电势随时间的变化规律如图所示。现有一电子从板上的小孔进入两板间的电场区域内,设电子的初速度和重力的影响可忽略。则( )
A. 若电子是在时刻进入的,它将一直向B板运动
B. 若电子足在 时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
C. 若电子是在时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D. 若电子是在 时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在A板上
17. 如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V。一个质子从b点以v0的速度射入此电场,入射方向与bc成45°,一段时间后经过c点(不计质子的重力),下列判断正确的是( )
A. c点电势高于a点电势
B. 场强的大小为
C. 质子从b运动到c,电势能减少8eV
D. 质子从b运动到c,电势能增加8eV
II卷
三、计算题:本大题共2小题,共28分。
18. 如图所示,水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,ab=4cm,bc=6cm。现将一个电量为4×10-4C的正电荷从 a移动到b,电场力做功1.2×10-3J。求:
(1)该电场的场强大小;
(2)ac间的电势差Uac;
(3)若b点的电势为3V,则c点电势φc。
19. 如图所示,竖直放置的平行板电容器两板间电势差为U=100V,xOy平面坐标系第Ⅰ象限内分布着沿y轴正方向的匀强电场,一个带负电的粒子从电容器左板处由静止开始加速,穿过右板后垂直于y轴从P点处射入电场,并从x轴上的A点处射出。已知P点的纵坐标为1m,A点的横坐标为2m,带电粒子的电荷量与质量的比值,不考虑带电粒子所受的重力。
(1)求带电粒子从平行板电容器射出时的速度v0;
(2)求匀强电场的场强E;
(3)若在过y轴上的B点处放一张感光胶片,感光胶片与x轴平行,B点的纵坐标为-1m。带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光。求感光胶片上曝光点的横坐标。
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