精品解析:山东省菏泽市第一中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题
2025-10-22
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 菏泽市 |
| 地区(区县) | 牡丹区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.97 MB |
| 发布时间 | 2025-10-22 |
| 更新时间 | 2025-10-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54500878.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高一物理考前练习
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 下列关于电场的说法正确的是( )
A. 电场线越密集的地方,电势越高
B. 电场线越密集的地方,电势差越大
C. 等差等势面越密集的地方,同一电荷所受的电场力越大
D. 等差等势面越密集的地方,同一电荷的电势能越大
2. 如图所示,一光滑绝缘圆形轨道固定在水平面上,在直径AB的两个端点上分别固定电荷量为、的正点电荷,有一个带正电小球恰好静止于轨道内侧P点(小球可视为点电荷,不计重力)。已知A、P两点的连线与直径AB之间的夹角,则的比值为( )
A. B. C. 6 D.
3. 在匀强电场中建立一直角坐标系,如图所示。从坐标原点沿y轴正方向前进0.2m到A点,电势升高了,从坐标原点沿x轴正方向前进0.2m到B点,电势降低了。已知电场方向与坐标平面平行,则匀强电场的电场强度大小和方向为( )
A. 200V/m;B→A B. 200V/m;A→B C. 100V/m;B→A D. 100V/m;A→B
4. 真空中有两点电荷、相距r,若将的电荷量减为原来的一半,并将两点电荷间的距离减为原来的一半,则在前后两种情况下,两电荷之间的作用力之比为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,半径为圆处在竖直平面内,该平面内存在匀强电场。位于圆上的点有一放射源向各个方向发射电子,电子能够到达圆上任一位置,比较到达圆上各点的电子,发现到达点的电子动能的增量最大,增量为,已知,则此匀强电场的场强大小为( )
A. B. C. D.
6. 点电荷Q1和q相距1m,Q1和q之间存在大小为F的斥力;点电荷Q2和q相距2m,Q2和q之间存在大小为3F的引力。关于Q1和Q2的电性以及电荷量之比,下列说法正确的是( )
A. Q1和Q2带异种电荷,Q1:Q2=1:12 B. Q1和Q2带异种电荷,Q1:Q2=1:6
C. Q1和Q2带同种电荷,Q1:Q2=1:12 D. Q1和Q2带同种电荷Q1:Q2=1:6
7. 经典电磁场理论明确给出了场中导体会影响空间静电场的分布。如图是一个金属球壳置于匀强电场后周围电场线分布情况,其中a、d两点对称分布在球壳两侧,b点位于球壳上,c点位于球壳中心,下列说法正确的是( )
A. a和d场强大小关系为 B. b和c电势大小关系为
C. 球壳的感应电荷在c处的合场强为零 D. ab两点间的电势差等于cd两点间的电势差
8. 某电子透镜两极间的电场线分布如图所示,正中间的电场线是直线,其他电场线对称分布,取正中间电场线上左侧的某点为坐标原点O,沿电场线方向建立x轴。一电子仅在电场力作用下,以某一初速度从О点向右沿x轴运动到A点,电子的动能Ek和x轴各点的电势与坐标x的关系图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 在一次科普活动中,老师表演了一个“魔术”,如图甲所示,一个没有底的空塑料瓶上固定着一块金属片和一根铁锯条,俯视图如图乙所示。把金属片、铁锯条分别跟静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见瓶子里烟雾缭绕。摇动起电机,金属片与铁锯条间形成电场。烟尘带上负电后,瓶子里顿时清澈透明。下列关于该实验说法正确的是( )
A. 起电机工作后,铁锯条上沾满烟尘 B. 越靠近铁锯条处电场强度越大
C. 烟尘在运动过程中电势能增大 D. 烟尘越靠近金属片速度越小
10. 如图所示,一个半径为r的均匀带电圆环,带电量为,在其中轴线上有一点A,该点距圆环中心O的距离为,已知静电力常量为k,则A点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,虚线为一正点电荷电场的等势面,P、Q两个带电粒子,以相同的速率沿不同的方向从A点飞入电场,分别沿不同的径迹1和2运动。若取无穷远处电势为零,且不计两个粒子之间的相互作用和粒子的重力,下列说法正确的是( )
A P、Q两粒子电性相同
B. P、Q两粒子电势能均先增加后减少
C. P、Q两粒子经过B、C两点时的速率可能相等
D. P经过B点时的电势能一定高于Q经过C点时的电势能
12. 某静电场的方向平行于x轴,坐标原点为O,P、Q为x轴上的两点,电势φ随x的变化规律如图所示,下列判断正确的是( )
A. 电场方向沿x轴正方向
B. P点电势高于Q点电势
C. 电场强度大小为400V/m
D. 电势差UOP>UPQ
13. 如图所示,水平向右的匀强电场,场强大小为。质量为1kg、电量为1.6C带正电的小物块,从原点O以的初速度向右运动,物块所受阻力f与位移x的关系为。则物块运动的最大速度为( )
A. B. C. D.
14. 如图所示,等量异种点电荷分别固定在以O为圆心的半圆弧直径a、b两点,此时O点的电场强度为;若b点的负电荷固定不动,而将a点的正电荷沿圆弧逆时针转过后固定在c点时,此时O点的电场强度为,则与之比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2
C. D.
15. 某静电场中的x轴上,一个带电粒子在O点由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,带电粒子的电势能随粒子在x轴上的位置变化规律如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子先做加速运动后做减速运动
C. 带电粒子运动的加速度不断减小 D. 带电粒子的电势能先减小后增大
二、多选题:本大题共6小题,共24分。
16. 正方形ABCD的四个顶点分别位于x轴和y轴上,在A、C两点分别固定一个电荷量为的点电荷;在B、D两点分别固定一个电荷量为的点电荷。E点和F点分别为AB和CD边的中点,M点和N点是位于x轴上关于O点对称的两个点。则下列说法正确的是( )
A. E点和F点的电场强度相等
B. O点的电场强度等于零,电势一定大于零
C. 将电子从E点沿着EF连线移动到F点,电场力不做功
D. 电子从M点移动到N点的过程中,电势能先增大后减小
17. 如图,A、B、C是位于匀强电场同一条电场线上的三点,AB=0.2m,BC=0.8m。将电荷量为1.6×10-9C的正点电荷从A点移动到B点,静电力做功为1.6×10-7J。下列说法正确的是( )
A. 电场方向由A指向B B. 匀强电场的场强大小为1000V/m
C. BC之间的电势差UBC=-400V D. 把该电荷从B点移动到C点,电势能减小了6.4×10-7J
18. 光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷,它们连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。时刻,将一质量为、电荷量为的带电小物块从A点由静止释放,小物块沿光滑水平面经过B、C两点,其运动过程的图像如图乙所示,其中B点的切线已画出且此时斜率最大,下列说法正确的是( )
A. 两点电荷均为正电荷
B. 中垂线上B点电场强度最大,最大值为
C. 电势差
D. ,且
19. 如图所示,两个等量正点电荷形成的电场中,O点为两电荷连线的中点,O、A、B、C为以其中一正电荷为圆心的圆上四点,取无限远处电势为零。下列说法正确的是( )
A. A、C两点电场强度相同
B. A、C两点电势相等
C. O点的电势为零
D. 电子在O点的电势能小于在B点的电势能
20. 雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,如图所示,a、b、c、d为等差等势面,M、N为电场中的两点,下列说法正确的是( )
A. M点的电势比N点高
B. M点电场强度比N点大
C. 带负电的雨滴从乌云中下落,重力势能减少
D. 带负电的雨滴从乌云中下落,电势能增加
21. 如图所示,真空中有一正方体,其上、两个顶点处分别放置电荷量都为的正点电荷,图中的、、、d、、是其他的六个顶点,点为正方体中心,规定无穷远处电势为零,下列表述正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电势等于d点的电势
C. 点的电势为零
D. 同一带正电的试探点电荷在点电势能大于在d点电势能
三、计算题:本大题共3小题,共31分。
22. 如图所示,匀强电场场强大小为E= 60 V/m,方向水平向右。在电场中有a、b、c三点,ab=6cm,bc=8 cm,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成60°角,现将一电荷从b点移到a点时静电力做功为W =-3.6×10-7J,求:
(1)该电荷的电荷量大小;
(2)a、c两点间的电势差Uac;
(3)假设a点的电势为零,则该电荷在c点的电势能Ep。
23. 如图所示,电荷量为q、质量为m的带正电小球,用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,细线长为L。假设电场区域足够大,静止时细线与竖直方向夹角,小球在运动过程中电荷量始终保持不变,,,重力加速度为g。
(1)求匀强电场电场强度的大小E;
(2)若保持电场强度大小不变,某时刻将电场方向改为竖直向上,求小球运动到最低点时的速度大小v;
(3)在第(2)问条件下,求小球运动到最低点时细线对小球的拉力大小F。
24. 如图所示,在竖直平面内,一半径的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OC和OD之间的夹角,整个装置固定在水平向左的匀强电场中,匀强电场的电场强度大小。一质量的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动,经B点进入圆弧轨道,通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力,,。求:
(1)小滑块所带的电荷量;
(2)小滑块通过C点时,对圆弧轨道的压力大小;
(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。
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高一物理考前练习
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 下列关于电场的说法正确的是( )
A. 电场线越密集的地方,电势越高
B. 电场线越密集的地方,电势差越大
C. 等差等势面越密集的地方,同一电荷所受的电场力越大
D. 等差等势面越密集的地方,同一电荷的电势能越大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电场线越密集的地方,电场强度越大,电势不一定越高,电势差不一定越大,故AB错误;
CD.等差等势面越密集的地方,电场强度越大,同一电荷所受的电场力越大,同一电荷的电势能不一定越大,故C正确,D错误。
故选C。
2. 如图所示,一光滑绝缘圆形轨道固定在水平面上,在直径AB的两个端点上分别固定电荷量为、的正点电荷,有一个带正电小球恰好静止于轨道内侧P点(小球可视为点电荷,不计重力)。已知A、P两点的连线与直径AB之间的夹角,则的比值为( )
A. B. C. 6 D.
【答案】B
【解析】
【详解】对小球进行受力分析如图所示
根据库仑定律有
A点和B点两点相距L,有
根据平衡条件有
联立解得
故选B。
3. 在匀强电场中建立一直角坐标系,如图所示。从坐标原点沿y轴正方向前进0.2m到A点,电势升高了,从坐标原点沿x轴正方向前进0.2m到B点,电势降低了。已知电场方向与坐标平面平行,则匀强电场的电场强度大小和方向为( )
A. 200V/m;B→A B. 200V/m;A→B C. 100V/m;B→A D. 100V/m;A→B
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可得
方向沿y轴负方向。
方向沿x轴正方向。根据电场强度的叠加原理可得
设电场强度与x轴夹角为,则有
又因为坐标系中AB连线与x轴夹角的正切值
可知
电场强度方向A→B。
故选D。
4. 真空中有两点电荷、相距r,若将的电荷量减为原来的一半,并将两点电荷间的距离减为原来的一半,则在前后两种情况下,两电荷之间的作用力之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开始时两电荷之间的作用力
若将的电荷量减为原来的一半,并将两点电荷间的距离减为原来的一半,则
即在前后两种情况下,两电荷之间的作用力之比为1:2。
故选B。
5. 如图所示,半径为的圆处在竖直平面内,该平面内存在匀强电场。位于圆上的点有一放射源向各个方向发射电子,电子能够到达圆上任一位置,比较到达圆上各点的电子,发现到达点的电子动能的增量最大,增量为,已知,则此匀强电场的场强大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】到达A点的电子的动能增加量最大,即电场力做正功最多,说明等势面在A点与圆相切,即和OA相互垂直,且方向沿AO方向,如图所示
SA间的电势差为
由几何关系可知
由匀强电场的电势差与场强关系有
解得
故ABD错误,C正确。
故选C。
6. 点电荷Q1和q相距1m,Q1和q之间存在大小为F的斥力;点电荷Q2和q相距2m,Q2和q之间存在大小为3F的引力。关于Q1和Q2的电性以及电荷量之比,下列说法正确的是( )
A Q1和Q2带异种电荷,Q1:Q2=1:12 B. Q1和Q2带异种电荷,Q1:Q2=1:6
C. Q1和Q2带同种电荷,Q1:Q2=1:12 D. Q1和Q2带同种电荷Q1:Q2=1:6
【答案】A
【解析】
【详解】点电荷Q1和q之间存在斥力,点电荷Q2和q间存在引力,可知Q1和Q2带异种电荷;根据库仑定律可得
,
可得
故选A。
7. 经典电磁场理论明确给出了场中导体会影响空间静电场的分布。如图是一个金属球壳置于匀强电场后周围电场线分布情况,其中a、d两点对称分布在球壳两侧,b点位于球壳上,c点位于球壳中心,下列说法正确的是( )
A. a和d场强大小关系为 B. b和c电势大小关系为
C. 球壳的感应电荷在c处的合场强为零 D. ab两点间的电势差等于cd两点间的电势差
【答案】D
【解析】
【详解】A.a和d两点电场线的疏密程度相同,场强方向也相同,可知场强大小关系为
选项A错误;
B.静电平衡时导体是等势体,则b和c电势大小关系为
选项B错误;
C.球壳的感应电荷在c处的合场强与外部场强等大反向,则球壳的感应电荷在c处的合场强不为零,选项C错误;
D.因且a到金属壳间距离等于d与金属壳间距离且两段距离上的场强分布相同,根据U=Ed可知,ab两点间的电势差等于cd两点间的电势差,选项D正确。
故选D
8. 某电子透镜两极间的电场线分布如图所示,正中间的电场线是直线,其他电场线对称分布,取正中间电场线上左侧的某点为坐标原点O,沿电场线方向建立x轴。一电子仅在电场力作用下,以某一初速度从О点向右沿x轴运动到A点,电子的动能Ek和x轴各点的电势与坐标x的关系图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电场线的疏密表示电场的强弱,从O到A电场强度先增大后减小,根据能量守恒关系,则
而
且
可知
由此粒子的动能Ek与x的图线斜率是先增大后减小,故AB错误;
CD.图像斜率的绝对值代表电场强度的大小,从O到A电场强度先增大后减小,则从O到A的图像的斜率的绝对值先增大后减小,故C正确,D错误。
故选C。
9. 在一次科普活动中,老师表演了一个“魔术”,如图甲所示,一个没有底的空塑料瓶上固定着一块金属片和一根铁锯条,俯视图如图乙所示。把金属片、铁锯条分别跟静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见瓶子里烟雾缭绕。摇动起电机,金属片与铁锯条间形成电场。烟尘带上负电后,瓶子里顿时清澈透明。下列关于该实验说法正确的是( )
A. 起电机工作后,铁锯条上沾满烟尘 B. 越靠近铁锯条处电场强度越大
C. 烟尘在运动过程中电势能增大 D. 烟尘越靠近金属片速度越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.当静电除尘装置接通起电时,在金属片和铁锯条之间产生电场,它使空气电离而产生阴离子和阳离子,负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电,带电尘粒在电场力的作用下,向正极移动,烟尘最终被吸附到金属片上,所以,起电机工作后,金属片上沾满烟尘,故A错误;
B.越接近两极,场强越大,所以越靠近铁锯条处电场强度越大,故B正确;
CD.烟尘在向金属片运动过程中,电场力做正功,动能增大,速度增大,但电势能减小,故CD错误。
故选B。
10. 如图所示,一个半径为r的均匀带电圆环,带电量为,在其中轴线上有一点A,该点距圆环中心O的距离为,已知静电力常量为k,则A点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】带正电圆环不能看成点电荷,将圆环的带电量Q无限分割,假设每一份的电量为q,其中一份q在x轴的A点处产生的电场强度如图所示
有
假设圆环上有n个q,则有
在A点,在垂直x轴方向,的分量为,根据对称性,n个的矢量和为0,沿着x轴方向,的分量
由几何关系知
n个的矢量和就是圆环在A处产生的场强,即
联立解得
故选A。
11. 如图所示,虚线为一正点电荷电场的等势面,P、Q两个带电粒子,以相同的速率沿不同的方向从A点飞入电场,分别沿不同的径迹1和2运动。若取无穷远处电势为零,且不计两个粒子之间的相互作用和粒子的重力,下列说法正确的是( )
A. P、Q两粒子电性相同
B. P、Q两粒子电势能均先增加后减少
C. P、Q两粒子经过B、C两点时的速率可能相等
D. P经过B点时的电势能一定高于Q经过C点时的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据轨迹的弯曲方向可判断出粒子P受到排斥力,其电性与场源电荷的电性相同,粒子Q受到吸引力与场源电荷电性相反,所以两粒子的电性一定相反,A错误;
B.电场力对粒子P先做负功,后做正功,则电势能先增加后减少;电场力对粒子Q先做正功,后做负功,则电势能是先减少后增大。B错误;
C.两个粒子的初速率相等,而粒子P从A到B、粒子Q从A到C电场力做功不同,则经过B、C两点两粒子的速率一定不相等,C错误;
D.粒子P电性与场源电荷的电性相同,若取无穷远处为零电势,则P粒子经过B点时的电势能为正值;粒子Q电性与场源电荷的电性相反,若取无穷远处为零电势,则Q粒子经过C点时的电势能为负值;所以P粒子经过B点时的电势能大于Q粒子经过C点时的电势能,D正确。
故选D。
12. 某静电场的方向平行于x轴,坐标原点为O,P、Q为x轴上的两点,电势φ随x的变化规律如图所示,下列判断正确的是( )
A. 电场方向沿x轴正方向
B. P点电势高于Q点电势
C. 电场强度大小为400V/m
D. 电势差UOP>UPQ
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,沿x轴正方向电势逐渐升高,由沿电场方向电势降低可知,电场方向沿x轴负方向,A错误;
B.由沿电场方向电势降低可知,P点电势低于Q点电势,B错误;
C.由图像的斜率表示电场强度大小可知
C正确;
D.由于电场是匀强电场,在沿电场方向间隔相等的两点间的电势差相等,因此有
UOP=UPQ
D错误。
故选C
13. 如图所示,水平向右的匀强电场,场强大小为。质量为1kg、电量为1.6C带正电的小物块,从原点O以的初速度向右运动,物块所受阻力f与位移x的关系为。则物块运动的最大速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,电场力大小等于所受阻力大小时,合力为零,物块速度达到最大,设物块所受电场力为,场强为,电量为q,此时
则
代入得
则可知,当物块运动1m时速度达到最大,由题知阻力为变力,设当时,阻力为,当时,设阻力为,物块初速度为,物块末速度为,由动能定理知
代入得
B正确;
故选B。
14. 如图所示,等量异种点电荷分别固定在以O为圆心的半圆弧直径a、b两点,此时O点的电场强度为;若b点的负电荷固定不动,而将a点的正电荷沿圆弧逆时针转过后固定在c点时,此时O点的电场强度为,则与之比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】依题意得,每个点电荷在O点产生的场强大小为,当a点处的点电荷移至c点时,O点场强,由几何关系可知,合场强大小为
所以
故选C。
15. 某静电场中的x轴上,一个带电粒子在O点由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,带电粒子的电势能随粒子在x轴上的位置变化规律如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子先做加速运动后做减速运动
C. 带电粒子运动的加速度不断减小 D. 带电粒子的电势能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于电场方向不确定,因此粒子的电性无法确定,故A错误;
BD.由图象可知粒子的电势能一直减小,所以粒子的动能一直增加,即粒子一直做加速运动,故BD错误;
C.由于电场力
因此图象的切线斜率大小反映电场力大小也反映加速度大小,由图象可知粒子运动过程中加速度一直减小,故C正确。
故选C。
二、多选题:本大题共6小题,共24分。
16. 正方形ABCD四个顶点分别位于x轴和y轴上,在A、C两点分别固定一个电荷量为的点电荷;在B、D两点分别固定一个电荷量为的点电荷。E点和F点分别为AB和CD边的中点,M点和N点是位于x轴上关于O点对称的两个点。则下列说法正确的是( )
A. E点和F点的电场强度相等
B. O点的电场强度等于零,电势一定大于零
C. 将电子从E点沿着EF连线移动到F点,电场力不做功
D. 电子从M点移动到N点的过程中,电势能先增大后减小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.将A、B与C、D分别看为两组等量异种点电荷,根据等量异种点电荷的电场分布规律,结合对称性可知,E点和F点的电场强度大小相等,方向相反,即E点和F点的电场强度不相等,故A错误;
B.结合上述,将A、B与C、D分别看为两组等量异种点电荷,由于等量异种点电荷连线的中垂线为等势线,电势与无穷远电势相等,即电势等于0,可知,O点的电势为0,A、C与B、D是两组等量同种点电荷,由于等量异种点电荷连线的中点位置的电场强度为0,即O点的电场强度等于零,故B错误;
C.结合上述可知,EF连线为一条等势线,则将电子从E点沿着EF连线移动到F点,电场力不做功,故C正确;
D.根据图中电荷的分布可知,由于MO之间的任意位置均靠近A、B组等量异种点电荷,则MO之间任意位置的电势由A、B组等量异种点电荷决定,ON之间的任意位置均靠近C、D组等量异种点电荷,则ON之间任意位置的电势由C、D组等量异种点电荷决定,根据等量异种点电荷的电场线分布规律,由于沿电场线电势降低,而等势线垂直于电场线,由于O点电势为0,可知,MO之间的任意位置的电势均大于0,由,电势降低,ON之间的任意位置的电势均大于0,由,电势升高,则电子从M点移动到N点的过程中,电场力先做负功后做正功,则电势能先增大后减小,故D正确。
故选CD。
17. 如图,A、B、C是位于匀强电场同一条电场线上的三点,AB=0.2m,BC=0.8m。将电荷量为1.6×10-9C的正点电荷从A点移动到B点,静电力做功为1.6×10-7J。下列说法正确的是( )
A. 电场方向由A指向B B. 匀强电场的场强大小为1000V/m
C. BC之间的电势差UBC=-400V D. 把该电荷从B点移动到C点,电势能减小了6.4×10-7J
【答案】AC
【解析】
【详解】A.A、B两点间的电势差为
根据沿电场线电势降低,电场方向由A指向B,故A正确;
B.匀强电场的场强大小为
故B错误;
C.BC之间的电势差
故C正确;
D.把该电荷从B点移动到C点,电场力做功为
电场力做负功,电势能增加了6.4×10-7J,故D错误。
故选AC。
18. 光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷,它们连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。时刻,将一质量为、电荷量为的带电小物块从A点由静止释放,小物块沿光滑水平面经过B、C两点,其运动过程的图像如图乙所示,其中B点的切线已画出且此时斜率最大,下列说法正确的是( )
A. 两点电荷均为正电荷
B. 中垂线上B点电场强度最大,最大值为
C. 电势差
D. ,且
【答案】BD
【解析】
【详解】A.负电荷从A到B再到C一直做加速运动,可知两点电荷均为负电荷,选项A错误;
B.由图可知,在B点时的加速度最大,则在中垂线上B点电场强度最大,最大值为
选项B正确;
C.从B到C由动能定理
解得电势差
选项C错误;
D.因为是等量负电荷的电场,则
从A到B由动能定理
解得电势差
则
即
选项D正确。
故选BD。
19. 如图所示,两个等量正点电荷形成的电场中,O点为两电荷连线的中点,O、A、B、C为以其中一正电荷为圆心的圆上四点,取无限远处电势为零。下列说法正确的是( )
A. A、C两点电场强度相同
B. A、C两点电势相等
C. O点的电势为零
D. 电子在O点的电势能小于在B点的电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据对称性,A、C两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.A、C两点距两个等量正点电荷的距离相等,则A、C两点电势相等,故B正确;
C.根据正点电荷电势分布可知,左侧正点电荷在O点的电势大于零,右侧正点电荷在O点的电势大于零,故O点的电势大于零,故C错误;
D.根据正点电荷电势分布可知,左侧正点电荷在O点的电势大于B点的电势,右侧正点电荷在O点的电势等于B点的电势,则O点的电势大于在B点的电势,负电荷在高电势处电势能反而小,则电子在O点的电势能小于在B点的电势能,故D正确。
故选BD。
20. 雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,如图所示,a、b、c、d为等差等势面,M、N为电场中的两点,下列说法正确的是( )
A. M点的电势比N点高
B. M点的电场强度比N点大
C. 带负电的雨滴从乌云中下落,重力势能减少
D. 带负电的雨滴从乌云中下落,电势能增加
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于乌云带负电,越靠近乌云的等势面电势越低,所以M点的电势比N点低,故A错误;
B.根据
可知等差等势面越密集的地方场强越大,则M点的电场强度比N点大,故B正确;
C.带负电的雨滴从乌云中下落,重力做正功,重力势能减少,故C正确;
D.带负电的雨滴从乌云中下落,电场力对雨滴做正功,电势能减少,故D错误。
故选BC。
21. 如图所示,真空中有一正方体,其上、两个顶点处分别放置电荷量都为的正点电荷,图中的、、、d、、是其他的六个顶点,点为正方体中心,规定无穷远处电势为零,下列表述正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电势等于d点的电势
C. 点的电势为零
D. 同一带正电的试探点电荷在点电势能大于在d点电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据等量同种电荷中垂线上的场强特点可知,a、b两点电场强度大小相等,方向相反,故A错误;
B.根据对称性可知,c、d两点电势大小相等,故B正确;
C.沿电场线方向电势降低,故根据等量同种电荷中垂线上的电势特点可知,O点电势不为0,故C错误;
D.根据等量同种电荷电场线分布特点可知沿电场线方向电势降低,则
根据
同一带正电的试探点电荷在点电势能大于在d点电势能,故D正确。
故选BD。
三、计算题:本大题共3小题,共31分。
22. 如图所示,匀强电场的场强大小为E= 60 V/m,方向水平向右。在电场中有a、b、c三点,ab=6cm,bc=8 cm,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成60°角,现将一电荷从b点移到a点时静电力做功为W =-3.6×10-7J,求:
(1)该电荷的电荷量大小;
(2)a、c两点间的电势差Uac;
(3)假设a点的电势为零,则该电荷在c点的电势能Ep。
【答案】(1)(2)6V(3)
【解析】
【详解】(1)设a、b间距离为d,由题设条件有
W =qEd
(2)设b、c间距离为d2,有:
(3)电荷在c点的电势能为
23. 如图所示,电荷量为q、质量为m的带正电小球,用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,细线长为L。假设电场区域足够大,静止时细线与竖直方向夹角,小球在运动过程中电荷量始终保持不变,,,重力加速度为g。
(1)求匀强电场电场强度的大小E;
(2)若保持电场强度大小不变,某时刻将电场方向改为竖直向上,求小球运动到最低点时的速度大小v;
(3)在第(2)问条件下,求小球运动到最低点时细线对小球的拉力大小F。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对小球进行受力分析,根据平衡条件有
解得
(2)电场方向改为竖直向上,小球运动到最低点过程有
解得
(3)小球运动到最低点时,根据牛顿第二定律 有
解得
24. 如图所示,在竖直平面内,一半径的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OC和OD之间的夹角,整个装置固定在水平向左的匀强电场中,匀强电场的电场强度大小。一质量的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动,经B点进入圆弧轨道,通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力,,。求:
(1)小滑块所带的电荷量;
(2)小滑块通过C点时,对圆弧轨道的压力大小;
(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O,则
解得小滑块所带的电荷量
(2)滑块运动到D点时,滑块对圆弧轨道恰好没有压力,则滑块受到合力为
在D点,根据牛顿第二定律
解得
,根据动能定理有
在C点,根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律,小滑块通过C点时,对圆弧轨道的压力大小为
解得
(3)滑块运动到D点时水平、竖直方向的速度分别为
竖直方向有
解得
水平方向的加速度为
小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离
解得
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