内容正文:
2025-2026年度实验三部物理周检测试卷(9月29日)
一、单选题(每题6分,共计60分)
1如图所示,沿x轴正方向场强为E的匀强电场中,有一动点从A
点开始以O为圆心,=OA为半径逆时针转动一周,O与圆周上的
A点的连线OA与x轴正方向(E方向)成8角(05,则此圆周上各点
与A点间最大的电势差为()
A.U=Er
B.U=Er(sin 0+1)
C.U=Er(cos 0+1)
D.U=2En
2.如图所示,等边△ABC所在平面与匀强电场平行,其中电势04=0,
30
08=20,pc=3p(0>0),保持该电场的大小和方向不变,让等边三角
形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°,到△AB'C'位置,则此时
B
的C'点电势为(
A.0B.20C.V30D.(1+V3)0
3如图所示,匀强电场中有一个直角三角形ABC区域,电场方向
与三角形区域所在平面平行.己知AB=25cm,BC=20cm,∠C
B
=90°,A、B、C三点电势分别为1V、26V、10V,则该匀强电
场的场强大小为()
A.60 V/m
B.75 V/m
C.80 V/m
D.100V/m
4.空间存在着平行纸面的匀强电场,现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA、OB两个方向上
探测该静电场中各点电势(如图甲所示),得到电势与到O点距离的函数关系图像分别如图乙、
丙所示,则下列关于该电场的电场强度E的说法中正确的是()
A.E-200Vm,沿BO方向
/V
50-----
B.E=400Vm,沿AO方向
40
0
C.E=200W3V/m,垂直OB向下
10 x/cm
25 y/cm
甲
丙
D.E=200v3V/m,垂直OA斜向右下方
5.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1m,D为AB的中
点,如图所示,已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14
V、6V和2V.设电场强度大小为E,一电荷量为1×106C的正电荷从D点移到C点电
场力所做的功为W,则()
A.W=8×106J,E>8V/m
B.W=6×106J,E>6Vm
C.W=8×106J,E≤8Vm
D.W=6×106J,E≤6V/m
6.两电荷量分别为q1和g2的点电荷固定在x轴上的O、M两
点,规定无穷远处为电势能零点,一带负电的试探电荷在x
M/N
轴上各点具有的电势能随x变化关系如图所示,其中试探电荷
在A、N两点的电势能为零,在ND段中C点电势能最大,则
下列说法正确的是()
Aq1为正电荷,92为负电荷
B.q1电荷量小于q2的电荷量
C将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做负功后做正功
D.将一正点电荷从N点静止释放后会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大
7.带电球体的半径为R,以球心为原点O建立坐标轴x,轴上
各点电势随x变化如图所示,下列说法正确的是()
A.球体带正电荷
B.球心处电场强度最大
儿1
X2
C.A、B两点电场强度相同
D.一带负电的试探电荷在B点的电势能比在C点的电势能大
8如图所示,一圆形区域有竖直向上的匀强电场,O为圆心,两个质量
相等、电荷量大小分别为91、92的带电粒子甲、乙,以不同的速率1、
2从A点沿AO方向垂直射入匀强电场,甲从C点飞出电场,乙从D
点飞出,它们在圆形区域中运动的时间相同,已知∠AOC=45°,∠AOD
=120°,不计粒子的重力,下列说法正确的是()
A1=2-V2
B.1=2-V2
022+1V3
023
c91-1V3
D.91=2
q921V2
92
9.如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ,极板间距为d,带负电的
微粒质量为m、带电荷量为q,从极板M的左边缘A处以初速度o水平射入,沿直线运动
并从极板N的右边缘B处射出,重力加速度为g,则()
M
A.微粒到达B点时动能为m
B
A Uo
B.微粒的加速度大小等于gsin0
C.两极板的电势差Uaw=
mgd
gcos 0
D.微粒从A点到B点的过程,电势能减少mgd
cos 0
10.一位同学用底面半径为R的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器,用来测定瓶内溶液
深度的变化,如图所示,瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极,
它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连,中间的一层塑料为绝缘电介质,其厚度
为d,介电常数为若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计,设
电源电压恒定为U,则下列说法中正确的是(
A瓶内液面降低了2水
R
探针
B.瓶内液面升高了
kdlt
UsR
绝缘介质
C.瓶内液面升高了kat
UsR
导电涂层
D.瓶内液面降低了kat
阀门
UsR
导电溶液
Q
二、多选题(每题6分,共计24分)
11.(多选)如图所示,两块较大的金属板A、B平行放置并与一
电源相连,S闭合后,两板间有一质量为m、电荷量为q的油
滴恰好处于静止状态.下列说法正确的是()
A.若将A板向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b→α的电流
B.若将A板向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G中有b→α的电流
C.若将S断开,则油滴立即做自由落体运动,G中无电流
D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→α的电流
12.(多选)如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地,静电计所
带电荷量很少,可忽略,开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点,若断开
开关K,将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是(
A.静电计指针的张角变小
B.P点电势升高
C.带电油滴向上运动
D.带电油滴的电势能不变
13.(多选)如图所示,有一均匀对称带负电花环和一质量为m的带正电小球,小球由静止从
花环正上方某一高处的A点落下,穿过花环中心又下落到与A对称的A'点.在这个过程
中,若取花环中心为坐标原点且重力势能为零,无限远处电势为零,竖直向下为x轴正方
向,则关于小球的加速度α、重力势能E、电势能&p、机械能E,这四个物理量与小球的位
置坐标x的关系图像可能正确的是()
2
14.(多选)如图,质量为m、带电荷量为q的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水
平虚线上A、B两点时的速度大小分别为va=v、vb=1V3D,方向分别与AB成α=60°角斜向
上、0=30°角斜向下,已知AB=L,则()
A.质子从A到B的运动为匀变速运动
B.电场强度大小为2mo2
gL
A
B
C.质子从A点运动到B点所用的时间为L
-Uh
0
D.质子的最小速度为3。
2
三、计算题(共计16分按4-8-4给分)
15.如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O点垂直射入偏转
电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O'点为荧光屏的中心.已知电子质量m=9.0×10
31kg,电荷量e=1.6×1019C,加速电场电压Uo=2500V,偏转电场电压U=200V,极
板的长度L1=6.0cm,板间距离d=2.0cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0cm(忽略电
子所受重力,结果保留2位有效数字)求:
U
(1)电子射入偏转电场时的初速度大小:
00」
(2)电子打在荧光屏上的P点到O'的距离h
(3)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W
荧光屏
荧光屏
I
3
2025-2026 年度实验三部物理周检测试卷(9 月 29 日)
一、单选题(每题 6 分,共计 60 分)
1.如图所示,沿 x 轴正方向场强为 E 的匀强电场中,有一动点从A点开始以 O 为圆心,r =OA 为半径逆时针转动一周,O 与圆周上的A 点的连线 OA 与 x 轴正方向(E 方向)成θ角(θ<) ,则此圆周上各点与A 点间最大的电势差为( )
A .U=Er B .U=Er(sin θ+1)
C .U=Er(cos θ+1) D .U=2Er
2.如图所示,等边△ABC 所在平面与匀强电场平行,其中电势φA = φ , φB =2φ , φC =3φ(φ>0) ,保持该电场的大小和方向不变,让等边三角形以A 点为轴在纸面内顺时针转过 30° , 到△AB ′C ′位置,则此时的 C ′点电势为( )
A .φ B .2φ C. φ D .(1+V3)φ
3.如图所示,匀强电场中有一个直角三角形 ABC 区域,电场方向与三角形区域所在平面平行.已知AB =25 cm,BC=20 cm ,∠C =90° , A 、B 、C 三点电势分别为 1 V 、26 V 、10 V ,则该匀强电场的场强大小为( )
A .60 V/m B .75 V/m
C .80 V/m D .100 V/m
4.空间存在着平行纸面的匀强电场,现用仪器在纸面内沿互成 60°角的 OA 、OB 两个方向上探测该静电场中各点电势(如图甲所示),得到电势与到 O 点距离的函数关系图像分别如图乙、丙所示,则下列关于该电场的电场强度 E 的说法中正确的是( )
A.E=200 V/m,沿 BO 方向
B.E=400 V/m,沿 AO 方向
C.E=200 3 V/m,垂直 OB 向下
D.E=200 3 V/m,垂直 OA 斜向右下方
5.匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,AB 的长度为 1 m ,D 为AB 的中点,如图所示,已知电场线的方向平行于△ABC 所在平面,A、B 、C 三点的电势分别为 14 V 、6 V 和 2 V .设电场强度大小为 E,一电荷量为 1 × 10-6 C 的正电荷从 D 点移到 C 点电场力所做的功为 W,则( )
A .W=8×10-6 J ,E>8 V/m
B .W=6×10-6 J ,E>6 V/m
C .W=8×10-6 J ,E≤8 V/m
D .W=6×10-6 J ,E≤6 V/m
6.两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷固定在 x 轴上的 O 、M 两点,规定无穷远处为电势能零点,一带负电的试探电荷在 x轴上各点具有的电势能随 x 变化关系如图所示,其中试探电荷在A、N 两点的电势能为零,在 ND 段中 C 点电势能最大,则下列说法正确的是( )
A.q1 为正电荷,q2 为负电荷
B.q1 电荷量小于 q2 的电荷量
C.将一正点电荷从 N 点移到 D 点,电场力先做负功后做正功
D.将一正点电荷从 N 点静止释放后会沿 x 轴正方向运动且到达 C 点时速度最大
7.带电球体的半径为 R,以球心为原点 O 建立坐标轴 x,轴上各点电势φ随 x 变化如图所示,下列说法正确的是( )
A .球体带正电荷
B .球心处电场强度最大
C.A 、B 两点电场强度相同
D .一带负电的试探电荷在 B 点的电势能比在 C 点的电势能大
8.如图所示,一圆形区域有竖直向上的匀强电场,O 为圆心,两个质量相等、电荷量大小分别为 q1、q2 的带电粒子甲、乙,以不同的速率 v1、 v2 从A 点沿AO 方向垂直射入匀强电场,甲从 C 点飞出电场,乙从 D点飞出,它们在圆形区域中运动的时间相同,已知∠AOC =45° , ∠AOD
= 120° , 不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
(
A.
=
B.
=
)v1 2-v2 v1 2 -\
v2 2+\3 v2 3
C. = D. =
9.如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ , 极板间距为d,带负电的微粒质量为 m 、带电荷量为 q ,从极板 M的左边缘A 处以初速度 v0水平射入,沿直线运动并从极板 N 的右边缘 B 处射出,重力加速度为 g,则( )
A.微粒到达 B 点时动能为mv
B.微粒的加速度大小等于 gsinθ
C.两极板的电势差 UMN =
D.微粒从A 点到 B 点的过程,电势能减少
10.一位同学用底面半径为 R 的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器,用来测定瓶内溶液深度的变化,如图所示,瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极,它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连,中间的一层塑料为绝缘电介质,其厚度为 d,介电常数为εr.若发现在某一小段时间 t 内有大小为 I的电流从下向上流过电流计,设
电源电压恒定为 U,则下列说法中正确的是( )
A.瓶内液面降低了
B.瓶内液面升高了
C.瓶内液面升高了
D.瓶内液面降低了
二、多选题(每题 6 分,共计 24 分)
11.(多选)如图所示,两块较大的金属板 A 、B 平行放置并与一电源相连,S 闭合后,两板间有一质量为 m 、电荷量为 q 的油滴恰好处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.若将A 板向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G 中有b →a 的电流
B.若将A 板向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G 中有b →a 的电流
C.若将 S 断开,则油滴立即做自由落体运动,G 中无电流
D.若将 S 断开,再将A 板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G 中有b →a 的电流
12.(多选)如图所示,平行板电容器与电动势为 E 的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可忽略,开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的 P 点,若断开开关 K ,将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A .静电计指针的张角变小
B.P 点电势升高
C .带电油滴向上运动
D .带电油滴的电势能不变
13.(多选)如图所示,有一均匀对称带负电花环和一质量为 m 的带正电小球,小球由静止从花环正上方某一高处的A 点落下,穿过花环中心又下落到与A 对称的A ′点.在这个过程中,若取花环中心为坐标原点且重力势能为零,无限远处电势为零,竖直向下为 x 轴正方向,则关于小球的加速度 a 、重力势能 Ep 、电势能εp 、机械能 E,这四个物理量与小球的位置坐标 x 的关系图像可能正确的是( )
2
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3
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14.(多选)如图,质量为 m、带电荷量为 q 的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水
平虚线上A、B 两点时的速度大小分别为 va =v、vb = v,方向分别与AB 成α =60°角斜向上、θ =30°角斜向下,已知AB=L ,则( )
A .质子从A 到 B 的运动为匀变速运动
(
2
m
v
2
)B .电场强度大小为
qL
(
2
L
)
C .质子从A 点运动到 B 点所用的时间为 v
D .质子的最小速度为 v
三、计算题(共计 16 分 按 4-8-4 给分)
15.如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从 O 点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P 点,O ′点为荧光屏的中心. 已知电子质量m =9.0×10 -31 kg ,电荷量 e =1.6×10- 19 C ,加速电场电压 U0 =2 500 V ,偏转电场电压 U=200 V ,极
板的长度 L1 =6.0 cm,板间距离d=2.0 cm,极板的末端到荧光屏的距离 L2 =3.0 cm(忽略电子所受重力,结果保留 2 位有效数字).求:
(1)电子射入偏转电场时的初速度 v0大小;
(2)电子打在荧光屏上的 P 点到 O ′的距离h;
(3)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功 W.
$《9 月 22 日周测》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
B
C
D
D
C
D
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
CD
BC
AD
BD
ACD
AB
AD
1.C
【详解】在匀强电场中, 带正电的点电荷所受电场力恒定,方向与电场线方向一致,加速度恒定。分析各选项:
A .若初速度方向与电场力方向相反(如初速度向左,电场力向右),电荷会先减速至零再反向加速。在减速阶段,电荷沿电场线反方向运动,电势升高。因此电势不一定一直降低,故 A 错误;
B .若初速度方向与电场力方向相同(如初速度向右,电场力向右),电荷将一直加速,电势不断降低,因此电势不一定升高,故 B 错误;
C .若初速度方向与电场力方向共线(同向或反向),电荷将做匀变速直线运动,轨迹与电场线平行,故 C 正确;
D .若轨迹与电场线垂直,则电荷初速度方向与电场力方向垂直。但电场力大小方向恒定,此时电荷将做类平抛运动,轨迹是曲线,故 D 错误。
故选 C。
2.D
【详解】A .根据曲线运动的条件,合力指向曲线的凹侧,可得点电荷对试探电荷的库仑力为斥力,两者带同种电性,由于不知点电荷的电性,则无法判断试探电荷的电性,故 A 错误;
B .试探电荷所受库仑斥力的大小和方向都在改变,则加速度的大小和方向都在改变,不是定值,所以不做匀变速曲线运动,故 B 错误;
C.试探电荷从 A 到 B,速度与力的夹角先为钝角后为锐角,库仑斥力先做负功,后做正功,则电势能先增大后减小,故 C 错误;
D .试探电荷在 A 点,由F F = ma ,q1q2 = x联立可得a ,故 D 正确。
故选 D。
3.C
答案第 1 页,共 11 页
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【详解】A .如图所示
E1 和E2 大小相等,中垂线上某点场强为2E1 sinθ = 2 . sinθ
越靠近B 点,角度θ 越大,r 越小,故场强越大。根据F = Eq
可知从A 到B 过程中,电场力先变大。
连线上某点场强为E 整理得E
越靠近电荷,x 越大,场强越大,故B 再到C 的过程中,电场力继续变大。
故从A 到B 再到C 的过程中,电场力一直增大,故 A 错误; BC .电势叠加遵循代数法则,根据φ =
可知中垂线上的点的电势均为 0,故A 点的电势和B 点的电势相等,从A 到B 的过程中,根据Ep = qφ
可知试探电荷的电势能不变。
故 B 错误,C 正确;
D .从B 到C 的过程中,负试探电荷受电场力的方向与位移同向,故电场力对试探电荷做正功,故 D 错误。
答案第 2 页,共 11 页
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4.B
【详解】A .小球所受库仑力F = k
由于 re > rb,则小球在 e 点所受库仑力小于在 b 点所受库仑力,故 A 错误;
B .点电荷在距其 r 处的电势为
由于 c 点到 d 点r 不变,d 点到 e 点 r 逐渐增大,则根据 Ep = φq
可知小球从 c 点到 d 点电势能不变,从 d 点到 e 点电势能逐渐减小,故 B 正确;
C .由于 rf> rd,根据选项 B 可知,小球的电势能 Epd > Epf,根据能量守恒可知,小球过f点的动能大于过 d 点的动能,故 C 错误;
D .由于 ra > rb,根据选项 B 可知,小球的电势能 Epb > Epa,根据能量守恒可知,小球过 a点的动能大于过 b 点的动能,则小球过 b 点的速度小于过 a 点的速度,故 D 错误。
故选 B。
5.C
【详解】AB .根据等势面越密集电场强度越大,可知 a 、b 、c 、d 中a 点电场强度最大,故AB 错误;
C .一个电子从 b 点移动到 c 点电场力做功为 Wbc = -eUbc = 2eV故 C 正确;
D .一个电子从 a 点移动到 d 点电场力做功为 Wad = -eUad = 4eV
由于电场力做正功电势能减小,则一个电子从a 点移动到d 点电势能减小了4eV,故 D 错误。故选 C。
6.D
【详解】在点电荷的电场中,场强大小 E = k ,由图可知 ra > rc > rb ,可得Ea < Ec < Eb ,而带电粒子运动的加速度a ,则 aa < ac < ab ;由轨迹知,两电荷间为库仑斥力,粒子由a 到 b,电场力做负功,动能减小,则 va>vb,粒子由 b 到 c,电场力做正功,动能增加,则vc>vb,由于Uab > Ucb ,由 qU = ΔEk 可得,则 va>vc>vb,故选 D.
7.D
【详解】A .等高线越密集,坡面越陡,根据牛顿第二定律可得a = g sinθ (θ 为坡面与水平面夹角),MB 对应的等高线更密集,坡面更陡,小球沿着 MB 运动时加速度比沿着 MA 运
故选 C。
答案第 3 页,共 11 页
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动时加速度大,A 错误;
B.A、B 在同一等高线,小球下落高度相同,根据机械能守恒,运动到A、B 点时速度大小相同,B 错误;
C .等势线越密集,电场强度越大,B 处等势线更密集,A 点电场强度比 B 点小,C 错误;
D.等势线越密集,电势降落越快,右侧等势线更密集,右侧电势比左侧降落得快,D 正确。故选 D。
8.C
【详解】A .从 A 到 D 电子的动能减小,可知电场线向右,A 电势最高,等势面 B 的电势为0,设相邻等势面的电势差为 U,则 A 等势面的电势为+U,D 的电势为-2U,则从 A 到 D 由动能定理
[+U − (−2U)](−e) = 10eV-22eV=-12eV
解得
U=4V
则等势面 C 的电势为-4V,选项 A 错误;
B .该匀强电场的电场强度为
方向水平向右,选项 B 错误;
C .电子在等势面 D 的电势能为
ε = UD (−e) = (−8V) × (−e) = 8eV
选项 C 正确;
D .因只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,当电子的速度为零时,由能量守恒定律,可知
−eUD +10eV = −eφ
其中 UD=-8V,解得
φ=-18V
可知电子可以到达电势为-16V 的等势面。
若电子初速度方向与电场力方向有夹角时,当电子速度为零时,在垂直于电场方向存在分速度,电子有可能不能到达-16V 的等势面,故 D 错误。
故选 C。
答案第 4 页,共 11 页
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9.D
【详解】A .由图可知在 x 正半轴沿+x 方向电势降低,则电场强度方向沿x 正方向,故 A错误;
B.φ− x 图像斜率表示电场强度,, 由图可知M 点的电场强度大小等于N点的电场强度,方向相反,故 B 错误;
C .电子在电势低处电势能大,故电子在P 点的电势能小于在N点的电势能,根据能量守恒可知,电子在P 点的动能大于在N点的动能,故 C 错误;
D .电子在电势低处电势能大,故电子在M 点的电势能大于在P 点的电势能,故 D 正确。故选 D 。
10.B
【详解】A .由φ− x 图像的斜率等于场强可知,x =−l 和x = 2l 处场强反向,但场强大小不等,A 错误;
B .由图可知在x = 0 处的场强为零,则 ,可得Q ' = 4Q,故 B 正确;
C.物体在运动过程中,电势能和动能等量转化,质点向右运动到 O 点右侧电势为处速度为零,由图可知该位置在x = l 右侧,即物块会以 O 点右侧某一点为中心来回往返运动,故 C 错误;
D .由动能定理W电 − μmg . 2l mv 又W电 ,解得v D 错误。
故选 B。
11.CD
【详解】A .点电荷+Q 在b 点产生的电场方向为竖直向上,在d 点产生的电场方向为竖直向下,匀强电场方向水平向右,根据平行四边形定则可知,b 点的合电场强度斜向右上方, d 点的合电场强度斜向右下方,两点电场强度大小相等,方向不同,电场强度不同,故 A 错误;
B.将一个正试探电荷由a 点移动到f 点,点电荷电场力不做功,匀强电场的电场力做正功,故合电场力做正功,电势能减小,电势降低,两点电势不相等,故 B 错误;
C .当点电荷+q 沿着球面从b 移动到e 时,匀强电场的电场力不做功,点电荷电场力也不做功,故合电场力不做功;当电荷+q 沿着球面从b 移动到c 时,匀强电场的电场力做功,点电
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荷电场力不做功,故合电场力做功,因此在球面上任意两点之间移动时,电场力不一定做功,故 C 正确;
D .将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动,点电荷电场力不做功,从a 点移动到c 点,匀强电场的电场力做功最大,因此电势能的变化量最大,故 D 正确。
故选 CD。
12.BC
【详解】ABD .若虚线a 、b 、c 代表三条电场线,则带电粒子的大致受力方向和速度方向的关系如图所示
在由 Q 到 P 的过程中,电场力做正功,动能增加,电势能减小,由于粒子带负电,则电势增加,即 P 点的电势高于 Q 点;若虚线a 、b 、c 代表等差等势线,则带电粒子的大致受力方向和速度方向的关系如图所示
在由 Q 到 P 的过程中电场力做负功,动能减小,电势能增加,由于粒子带负电,则电势减小,即 P 点的电势低于 Q 点;
故 B 正确,AD 错误。
C .若虚线a 、b 、c 是电场线,则电场线密集的地方电场强度大,则所受电场力大,则加速度大,所以粒子在P 点时加速度比在Q 点时加速度大;若虚线a 、b 、c 是等差等势线,由等差等势面密集的地方电场强度大,则所受电场力大,则加速度大,所以粒子在P 点时加
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速度比在Q 点时加速度大,故 C 正确;
故选 BC。
13.AD
【详解】AB .由题意知小滑块在 B 点处的加速度为零,则根据受力分析有沿斜面方向
解得
A 正确,B 错误;
C .因为滑到 C 点时速度为零,小滑块从 A 到 C 的过程,静电力对小滑块做的功为 W,根据动能定理有
W + mgSsin 30o = 0
解得
故 C 错误;
D .根据静电力做的功与电势差的关系可知 AC 之间的电势差
故 D 正确。
故选 AD。
14.BD
【详解】AB.根据两点电荷周围的电势分布可知Q1 带正电,Q2 带负电,由点电荷电势公式 可知,电荷量绝对值
Q1
>
Q2
由点电荷电场强度公式E = k 可知,图中电场强度为 0 的点在Q1 和Q2 连线上且位于Q2 右侧某一位置,故 A 错误,B 正确;
C .等差等势线密的位置对应的电场强度大,所以图中 A 点电场强度大于B 点电场强度,故C 错误;
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D .负电荷在电势低的位置电势能大,所以电子在 A 点的电势能大于在B 点的电势能,故 D正确。
故选 BD。
15.ACD
【详解】AB .由于 E、F、G、H 为棱 AB、AC、AD、BC 的中点,根据匀强电场电势的特点,有
解得φA = 0 ,φB = 4φ , φC = 8φ , φD = 4φ ,故 A 正确,B 错误;
C .由 B 、D 、F 三点的电势均为4φ ,知 BDF 所在的平面为等势面,故 C 正确;
D .根据几何关系,可知 AF 垂直 BDF 所在的平面,则 AF 在电场线上,根据电场强度与电势差的关系,有E D 正确。
故选 ACD。
16.AB
【详解】AB .由于该电场为匀强电场,故由已知条件可知,ac 连线上离c 点4.5cm 处的点的电势为 17V,过该点与b 点画出等势线,而该等势线与该四边形的过Oc 的对角线垂直,由于电场线与等势面垂直,则可知 Oc 连线即为一条电场线,根据匀强电场的性质有
Uca = UbO
即
φc −φa = φb −φO
解得
φO = 1V
则由几何关系可知电场强度的大小为
故 AB 正确;
C .由电势能表达式
Ep = qφ
可知电子在a 点的电势能
Epa =− 10eV b 点的电势能
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E =− 17eV
pb
则可知电子在a 点的电势能比在 b 点的高7eV ,故 C 错误;
D .电子从b 点运动到c 点,是从电势低处运动到电势高处,故其电势能减小,即电场力做正功为
W = −eUbc = 9eV
故 D 错误。
故选 AB。
17.AD
【详解】A .根据题意可知 O 点、A 点和 B 点的电势分别为φO , , φB =
故OA 中点的电势为 故 A 正确;
B.如图,设 N 点为 AB 的三等分点,同理易知 N 点电势为 0,连接 MN 为一条等势线,过 A点做 MN 的垂线,可知电场线沿该垂线方向,指向右下方,由AM = AN 可知上NMA = 45O ,故电场的方向与 x 轴正方向成45O 角,故 B 错误;
CD .电场强度的大小为E 故 C 错误,D 正确。
故选 AD。
18.(1) E =
(3) v = v0
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【详解】(1)点电荷 A 在O 点处产生的电场强度大小
根据几何关系有
设点电荷A 在O 点处产生的电场方向与竖直方向的夹角为θ ,根据矢量的合成可知
E = 2EA cosθ
根据几何关系可知
解得
(2)小球从C 点运动到O 点的过程中,根据动能定理有WCO + mgd mv CO 两点间的电势差
解得
(3)根据电场分布的对称性可知
UOD = UCO
小球从O 点运动到D 点的过程中,根据动能定理有
解得
v = v0
19.(1)1N;(2)-75V;(3)1.25m
【详解】(1)依题意,知 CD 关于 O 点对称,则两点电势相等,即
UCD = 0
设滑块与水平地面间的阻力为f,对滑块从 C 到 D 的过程中,由动能定理可得
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代入数据求得
f = 1N
(2)根据动能定理,O 到 D 过程有
代入题中数据解得
UOD = −75V
(3)由初始 C 点至最终停止于 O 点,根据动能定理有qUCO − fs = 0 − E0
UCO = −UOD
联立代入数据解得总路程
s = 1.25m
【点睛】由题分析可知,物块与点电荷 Q 是同种电荷,物块带负电,根据库仑定律分析小物块受到的电场力变化情况,电场力做正功,电荷的电势能减小,电场线从无穷远出到点电荷 Q 终止,根据电场线的方向判断电势的高低,根据动能定理分析物块电势能变化量的大小与克服摩擦力做的功的关系。
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$《9月22日周测》参考答案
题号
2
3
4
5
6
8
9
10
答案
C
0
0
B
O
0
D
C
D
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
CD
BC
AD
BD
ACD
AB
AD
1.C
【详解】在匀强电场中,带正电的点电荷所受电场力恒定,方向与电场线方向一致,加速度
恒定。分析各选项:
A.若初速度方向与电场力方向相反(如初速度向左,电场力向右),电荷会先减速至零再
反向加速。在减速阶段,电荷沿电场线反方向运动,电势升高。因此电势不一定一直降低,
故A错误;
B.若初速度方向与电场力方向相同(如初速度向右,电场力向右),电荷将一直加速,电
势不断降低,因此电势不一定升高,故B错误;
C.若初速度方向与电场力方向共线(同向或反向),电荷将做匀变速直线运动,轨迹与电
场线平行,故C正确:
D.若轨迹与电场线垂直,则电荷初速度方向与电场力方向垂直。但电场力大小方向恒定,
此时电荷将做类平抛运动,轨迹是曲线,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.根据曲线运动的条件,合力指向曲线的凹侧,可得点电荷对试探电荷的库仑力
为斥力,两者带同种电性,由于不知点电荷的电性,则无法判断试探电荷的电性,故A错
误;
B.试探电荷所受库仑斥力的大小和方向都在改变,则加速度的大小和方向都在改变,不是
定值,所以不做匀变速曲线运动,故B错误:
C.试探电荷从A到B,速度与力的夹角先为钝角后为锐角,库仑斥力先做负功,后做正功,
则电势能先增大后减小,故C错误:
D.试探电荷在A点,由n=@,F=a,gg,=x
2
联立可得a=
,故D正确。
故选D。
3.C
答案第1页,共11页
【详解】A.如图所示
⊕+Q
A
B
B,和B,大小相等,中垂线上某点场强为2Bsim6=2.2§
2
E
-0
越靠近B点,角度日越大,”越小,故场强越大。
根据F=Eg
可知从A到B过程中,电场力先变大。
++O
-0
连线上某点场强为五=
ko
Q
(L-x)2(L+x)月
ke.4Lx
整理得B
(E-x月
越靠近电荷,x越大,场强越大,故B再到C的过程中,电场力继续变大。
故从A到B再到C的过程中,电场力一直增大,故A错误;
BC.电势叠加遵循代数法则,根据p=但
可知中垂线上的点的电势均为O,故A点的电势和B点的电势相等,从A到B的过程中,根
据E。=qp
可知试探电荷的电势能不变。
故B错误,C正确:
D.从B到C的过程中,负试探电荷受电场力的方向与位移同向,故电场力对试探电荷做正
功,故D错误。
答案第2页,共11页
故选C。
4.B
【详解】A小球所受库仑力F-织
由于e>rb,则小球在e点所受库仑力小于在b点所受库仑力,故A错误:
B.点电荷在距其r处的电势为=k巴
由于c点到d点r不变,d点到e点r逐渐增大,则根据E=oq
可知小球从c点到d点电势能不变,从d点到e点电势能逐渐减小,故B正确:
C.由于f>d,根据选项B可知,小球的电势能E2d>Ef根据能量守恒可知,小球过f
点的动能大于过d点的动能,故C错误:
D.由于ra>rb,根据选项B可知,小球的电势能Eb>E,a,根据能量守恒可知,小球过a
点的动能大于过b点的动能,则小球过b点的速度小于过α点的速度,故D错误。
故选B。
5.c
【详解】AB.根据等势面越密集电场强度越大,可知a、b、c、d中a点电场强度最大,故
AB错误;
C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为Wc=一eUc=2eV
故C正确:
D.一个电子从a点移动到d点电场力做功为Wad=一eUad=4eV
由于电场力做正功电势能减小,则一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV,故D错误。
故选C。
6.D
详解】在点电荷的电场中,场强大小B=片号,由图可知>>5,可得8,<瓦<8
而带电粒子运动的加速度a=型,则a<a<a;由轨迹知,两电荷间为库仑斥力,粒子由
a到b,电场力做负功,动能减小,则心b,粒子由b到c,电场力做正功,动能增加,则
c>b,由于U>U,由qU=△E可得,则>c>b,故选D.
7.D
【详解】A.等高线越密集,坡面越陡,根据牛顿第二定律可得α=gsm6(O为坡面与水
平面夹角),MB对应的等高线更密集,坡面更陡,小球沿着MB运动时加速度比沿着MA运
答案第3页,共11页
动时加速度大,A错误;
B.A、B在同一等高线,小球下落高度相同,根据机械能守恒,运动到A、B点时速度大小
相同,B错误;
C.等势线越密集,电场强度越大,B处等势线更密集,A点电场强度比B点小,C错误:
D.等势线越密集,电势降落越快,右侧等势线更密集,右侧电势比左侧降落得快,D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.从A到D电子的动能减小,可知电场线向右,A电势最高,等势面B的电势为
0,设相邻等势面的电势差为U,则A等势面的电势为+U,D的电势为-2U,则从A到D由
动能定理
[+U-(-2U](-e)=10eV-22eV=-12eV
解得
=4V
则等势面C的电势为-4V,选项A错误;
B.该匀强电场的电场强度为
_U4v/=400V/m
E
d0.01
方向水平向右,选项B错误:
C.电子在等势面D的电势能为
e=U,(-e)=(-8V)×(-e)=8eV
选项C正确;
D.因只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,当电子的速度为零时,由能量守恒定
律,可知
-eU+10ev=-ep
其中Uo=8V,解得
0=-18V
可知电子可以到达电势为-16V的等势面。
若电子初速度方向与电场力方向有夹角时,当电子速度为零时,在垂直于电场方向存在分速
度,电子有可能不能到达-16V的等势面,故D错误。
故选C。
答案第4页,共11页
9.D
【详解】A.由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低,则电场强度方向沿x正方向,故A
错误:
B.P-x图像斜率表示电场强度,由图可知M点的电场强度大小等于N点的电场强度,方
向相反,故B错误:
C.电子在电势低处电势能大,故电子在P点的电势能小于在N点的电势能,根据能量守恒
可知,电子在P点的动能大于在N点的动能,故C错误:
D.电子在电势低处电势能大,故电子在M点的电势能大于在P点的电势能,故D正确。
故选D。
10.B
【详解】A.由P-x图像的斜率等于场强可知,x=1和x=21处场强反向,但场强大小不
等,A错误:
月由图可如在=0处的场强为意,则架-都,可得Q40,放B正确,
C。物体在运动过程中,电势能和对能等量转化,质点向右运动到Q点右侧电势为?0处速
度为零,由图可知该位置在x=1右侧,即物块会以O点右侧某一点为中心来回往返运动,
故C错误:
D.由动能定理W-g·2l=0-一g
1
又ma=9,解得
7q4,D错误。
故选B。
11.CD
【详解】A.点电荷+Q在b点产生的电场方向为竖直向上,在d点产生的电场方向为竖直
向下,匀强电场方向水平向右,根据平行四边形定则可知,b点的合电场强度斜向右上方,
点的合电场强度斜向右下方,两点电场强度大小相等,方向不同,电场强度不同,故A错
误:
B.将一个正试探电荷由a点移动到∫点,点电荷电场力不做功,匀强电场的电场力做正功,
故合电场力做正功,电势能减小,电势降低,两点电势不相等,故B错误:
C.当点电荷+?沿着球面从b移动到时,匀强电场的电场力不做功,点电荷电场力也不做
功,故合电场力不做功;当电荷+q沿着球面从b移动到℃时,匀强电场的电场力做功,点电
答案第5页,共11页
荷电场力不做功,故合电场力做功,因此在球面上任意两点之间移动时,电场力不一定做功,
故C正确;
D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,点电荷电场力不做功,从a点移动到C点,匀
强电场的电场力做功最大,因此电势能的变化量最大,故D正确。
故选CD。
12.BC
【详解】ABD.若虚线a、b、c代表三条电场线,则带电粒子的大致受力方向和速度方向
的关系如图所示
在由Q到P的过程中,电场力做正功,动能增加,电势能减小,由于粒子带负电,则电势
增加,即P点的电势高于Q点;若虚线、b、c代表等差等势线,则带电粒子的大致受力
方向和速度方向的关系如图所示
a
在由Q到P的过程中电场力做负功,动能减小,电势能增加,由于粒子带负电,则电势减
小,即P点的电势低于Q点:
故B正确,AD错误。
C.若虚线、b、c是电场线,则电场线密集的地方电场强度大,则所受电场力大,则加
速度大,所以粒子在P点时加速度比在Q点时加速度大:若虚线、b、c是等差等势线,
由等差等势面密集的地方电场强度大,则所受电场力大,则加速度大,所以粒子在P点时加
答案第6页,共11页
速度比在Q点时加速度大,故C正确;
故选BC。
13.AD
【详解】AB.由题意知小滑块在B点处的加速度为零,则根据受力分析有沿斜面方向
gsim30°=
kg
1
-c0s30°
解得
3kg2
nig
A正确,B错误;
C.因为滑到C点时速度为零,小滑块从A到C的过程,静电力对小滑块做的功为W,根据
动能定理有
W+gS sin30°=0
解得
w=_mg.s
2
故C错误;
D.根据静电力做的功与电势差的关系可知AC之间的电势差
W ngS
2g
故D正确。
故选AD。
14.BD
【详解】AB.根据两点电荷周围的电势分布可知O带正电,Q,带负电,由点电荷电势公式
p=k2可知,电荷量绝对值
al>lel
由点电荷电场强度公式B=k号可知,图中电场强度为0的点在9和2,连线上且位于2,右
侧某一位置,故A错误,B正确;
C.等差等势线密的位置对应的电场强度大,所以图中A点电场强度大于B点电场强度,故
C错误;
答案第7页,共11页
D.负电荷在电势低的位置电势能大,所以电子在A点的电势能大于在B点的电势能,故D
正确。
故选BD。
15.ACD
【详解】AB.由于E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点,根据匀强电场电势的特
点,有g=十2,g=十0,%=”十%,9=十见
2
2
2
2
解得pa=0,p=4p,p=8p,p。=4p,故A正确,B错误;
C.由B、D、F三点的电势均为4p,知BDF所在的平面为等势面,故C正确:
D.根据几何关系,可知AF垂直BDF所在的平面,则AF在电场线上,根据电场强度与电
势差的关系,有E==一4=89,D正确。
故选ACD。
16.AB
【详解】AB.由于该电场为匀强电场,故由己知条件可知,ac连线上离C点4.5cm处的点的
电势为17V,过该点与b点画出等势线,而该等势线与该四边形的过Oc的对角线垂直,由
于电场线与等势面垂直,则可知Oc连线即为一条电场线,根据匀强电场的性质有
U=Uo
即
P.-p.=9,-P。
解得
9=1V
则由几何关系可知电场强度的大小为
B=VIem=2.5V/cm
V62+82
故AB正确:
C.由电势能表达式
E。=q9
可知电子在a点的电势能
E,a=-10eVb点的电势能
答案第8页,共11页
E =-17eV
则可知电子在a点的电势能比在b点的高7eV,故C错误;
D.电子从b点运动到c点,是从电势低处运动到电势高处,故其电势能减小,即电场力做
正功为
W=-eU=9ev
故D错误。
故选AB。
17.AD
【详解】A.根据题意可知O点、A点和B点的电势分别为P。=
E。
9
2g
故OA中点的电势为M=%+9=0
2
故A正确:
B.如图,设N点为AB的三等分点,同理易知N点电势为O,连接MN为一条等势线,过A
点做MN的垂线,可知电场线沿该垂线方向,指向右下方,由AM=AN可知MA=45°,
故电场的方向与x轴正方向成45°角,故B错误:
0
CD.
电场强度的大小为E=
2N2E。
d.cos45°
gd
2
故C错误,D正确。
故选AD。
B(d,3d)
M A(d,0x
18.(1)E=
4d
2Uso=ui-2mgd
2g
(3)v=√2。
答案第9页,共11页
【详解】(1)点电荷A在O点处产生的电场强度大小
根据几何关系有
r=d"+(3d)'2 =2d
设点电荷A在O点处产生的电场方向与竖直方向的夹角为日,根据矢量的合成可知
E=2E cos0
根据几何关系可知
c0s6=1
2
解得
B、
4d2
(2)小球从C点运动到O点的过程中,根据动能定理有
mo+gd=,mCO两点间的电势差
2
Wco
解得
Uoo=mi-2mgd
2g
(3)根据电场分布的对称性可知
UOD=UCo
小球从O点运动到D点的过程中,根据动能定理有
qUoo+mgd=mv
2
2
解得
v=√20
19.(1)1N;(2)-75V:(3)1.25m
【详解】(1)依题意,知CD关于O点对称,则两点电势相等,即
UCD=0
设滑块与水平地面间的阻力为∫对滑块从C到D的过程中,由动能定理可得
答案第10页,共11页