内容正文:
高三物理周测九
一、单选题
1. 如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则( )
A. M点的电势比N点的低
B. M点的场强大小一定比N点的大
C. 电子在M点的电势能比在N点的低
D. 电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大
【答案】C
【解析】
【详解】顺着电场线电势逐渐降低,可知M点的电势比N点的高,选项A错误;一条电场线不能确定疏密,则不能比较MN两点场强的大小,也不能比较电子在MN两点受电场力的大小,选项BD错误;负电荷在高电势点的电势能较低,选项C正确;
2. 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电荷量为-q,球2的带电荷量为+nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F 。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间作用力的大小仍为F。由此可知( )
A. n=10 B. n=8 C. n=6 D. n=4
【答案】A
【解析】
【详解】球1、2之间作用力为
①
3与2接触后,它们带的电的电量平分,均为,再3与1接触后,它们带的电的总电量平分,均为,将球3移至远处后,球1、2之间作用力为
②
由①②两式解得n=10,故BCD错误,A正确。
故选A。
3. 如图所示,带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球,则关于验电器金属小球和金属箔,下列说法正确的是( )
A. 和都带正电 B. 和都带负电
C. 带负电,带正电 D. 带正电,带负电
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,验电器本来不带电,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,正金属球靠近不带电验电器金属小球,使得金属球a带负电荷,从而导致金属箔b带上正电荷。
故选C。
4. 如图,直线上有o、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等.在o点处有固定点电荷,已知b点电势高于c点电势.若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则
A. 两过程中电场力做的功相等
B. 前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功
C. 前一过程中,粒子电势能不断减小
D. 后一过程中,粒子动能不断减小
【答案】C
【解析】
【详解】根据题述,ab之间电场强度大于bc之间电场强度,前一过程中电场力做的功小于后一过程中电场力做的功,选项AB错误;前一过程中,电场力做正功,离子电势能不断减小,动能不断增大;后一过程中,电场力做正功,粒子动能不断增大,选项C正确D错误.
5. 如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点,已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ,则
A. q1=2q2 B. q1=4q2 C. q1=-2q2 D. q1=-4q2
【答案】B
【解析】
【详解】已知点R处的电场强度为零,可知两点电荷的电性相同.根据题述,q1和q2在点R处的电场强度大小相等,方向相反,由真空中点电荷周围的场强公式知,,将r1=2r2代入,可得q1=4q2,故B正确ACD错误。
故选B。
6. 某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低,则电场强度方向沿正方向,故A错误;
B.图像斜率表示电场强度,,由图可知点的电场强度大小等于点的电场强度,方向相反,故B错误;
C.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能小于在点的电势能,根据能量守恒可知,电子在点的动能大于在点的动能,故C错误;
D.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。
故选D 。
7. 如右图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,点为半圆弧的圆心,.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点,这时点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则点的场强大小变为E2.E1与E2之比为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:由得:;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2,知两点电荷在O点的场强夹角为1200,由矢量的合成知,得:,B对
8. 静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点.若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷q/m,为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】带电粒子在a、b两点的速率分别为,带电粒子在a、b两点动能的变化
带电粒子在电场力作用下从电势为的a点运动至电势为的b点,电势能的变化为
根据能量守恒得
解得
C正确。
二、多选题
9. 如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是( )
A. b点的电势为零,电场强度也为零
B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右
C. 将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功
D. 将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点,后者电势能的变化较大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.因为等量异种电荷在其连线的中垂线上各点的电场方向都平行x轴由正电荷指向负电荷,所以电场方向与中垂线方向垂直,故中垂线为等势线,因为中垂线延伸到无穷远处,所以中垂线各点的电势都为零,故b点的电势为零,但是电场强度不为零,故A错误;
B.等量异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,方向沿x轴正方向向右,根据电势顺线降,a点的电势大于O点的电势0,正电荷在正电势处电势能为正大于0,故B正确;
C.O点的电势低于a点的电势,将正的试探电荷从O点移到a点,电势能增加,电场力做负功,即必须克服电场力做功,故C正确;
D.O点和b点的电势相等,所以将同一电荷先后从O、b点移到a点,电场力做功相等,电势能变化相同,故D错误。
故选BC。
【点睛】解本题的关键是两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线。电场强度方向与等势面方向垂直,而且指向电势低的方向。根据等势面和电场线分布情况,分析电势和场强的关系。
10. 如图(a),直线MN表示某电场中的一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图(b)所示.设a、b两点的电势分别为、,场强大小分别为Ea、Eb,粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb,不计重力,则有
A. > B. Ea>Eb C. Ea<Eb D. Wa>Wb
【答案】BD
【解析】
【详解】A.负电荷从a运动到b,做加速运动,可知电场力的方向水平向右,则电场线的方向水平向左,可知φa<φb.故A错误;
BC.从a到b的过程中,电荷的加速度逐渐减小,可知电场强度的大小逐渐减小,则Ea>Eb.故B正确,C错误;
D.从a到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,则Wa>Wb.故D正确。
故选BD。
11. 空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d为电场中的四个点,则( )
A. a点的场强比b点的大
B. d点的电势比c点的低
C. 质子在d点的电势能比在c点的小
D. 将电子从a点移动到b点,电场力做正功
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小,可知a点的电场线比b点的电场线更密,故a点的场强比b点的场强大,故A正确;
B.根据沿着电场线方向电势不断降低,可知d点的电势比c点的电势高,故B错误;
C.根据正电荷在电势越高的点,电势能越大,可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大,故C错误;
D.由图可知,a点的电势低于b点的电势,而负电荷在电势越低的点电势能越大,故电子在a点的电势能高于在b点的电势能,所以将电子从a点移动到b点,电势能减小,故电场力做正功,故D正确。
故选AD。
12. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A. 电场强度的大小
B. b点的电势比d点的低
C. 将电子从c点移到d点,电场力做正功
D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.根据
可得电场强度的大小
选项A正确;
B.沿电场线电势逐渐降低,可知b点的电势比d点的电势高,选项B错误;
C.将电子从c点移到d点,因电子所受的电场力与位移反向,可知电场力做负功,选项C错误;
D.因a点的电势低于c点电势,则电子在a点的电势能大于在c点的电势能,选项D正确。
故选AD。
13. 如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是
A. M带负电荷,N带正电荷
B. M在b点的动能小于它在a点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
【答案】ABC
【解析】
【详解】试题分析:由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A正确.M从a到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,故B正确.d点和e点在同一等势面上,电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势能,故C正确.
D、N从c到d,库仑斥力做正功,故D错误.故选ABC
考点:带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,掌握判断动能和电势能变化的方向,一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化,根据电场力做功判断电势能的变化.
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高三物理周测九
一、单选题
1. 如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则( )
A. M点的电势比N点的低
B. M点的场强大小一定比N点的大
C. 电子在M点的电势能比在N点的低
D. 电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大
2. 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电荷量为-q,球2的带电荷量为+nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F 。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间作用力的大小仍为F。由此可知( )
A. n=10 B. n=8 C. n=6 D. n=4
3. 如图所示,带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球,则关于验电器金属小球和金属箔,下列说法正确的是( )
A. 和都带正电 B. 和都带负电
C. 带负电,带正电 D. 带正电,带负电
4. 如图,直线上有o、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等.在o点处有固定点电荷,已知b点电势高于c点电势.若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则
A. 两过程中电场力做的功相等
B. 前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功
C. 前一过程中,粒子电势能不断减小
D. 后一过程中,粒子动能不断减小
5. 如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点,已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ,则
A. q1=2q2 B. q1=4q2 C. q1=-2q2 D. q1=-4q2
6. 某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
7. 如右图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,点为半圆弧的圆心,.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点,这时点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则点的场强大小变为E2.E1与E2之比为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. D.
8. 静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点.若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷q/m,为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是( )
A. b点的电势为零,电场强度也为零
B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右
C. 将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功
D. 将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点,后者电势能的变化较大
10. 如图(a),直线MN表示某电场中的一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图(b)所示.设a、b两点的电势分别为、,场强大小分别为Ea、Eb,粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb,不计重力,则有
A. > B. Ea>Eb C. Ea<Eb D. Wa>Wb
11. 空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d为电场中的四个点,则( )
A. a点的场强比b点的大
B. d点的电势比c点的低
C. 质子在d点的电势能比在c点的小
D. 将电子从a点移动到b点,电场力做正功
12. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A. 电场强度的大小
B. b点的电势比d点的低
C. 将电子从c点移到d点,电场力做正功
D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能
13. 如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是
A. M带负电荷,N带正电荷
B. M在b点的动能小于它在a点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
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