精品解析:上海市上南中学2026-2027学年高三上学期10月质量检测物理试题
2026-10-18
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内容正文:
上南中学2026学年第一学期高二年级教学质量检测
等级物理试卷
考试时间:60分钟 满分:100分
一、单项选择题(每题3分)
1. 下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.A图中,A、B两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.B图中,A、B两点电场强度的方向相同,但大小不等,故B错误;
C.C图中是匀强电场,则A、B两点电场强度大小、方向相同,故C正确;
D.D图中,A、B两点电场强度大小、方向均不相同,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒a靠近不带电的验电器的金属球b时,发现验电器的金属箔片c张开一定的角度,下列说法正确的是( )
A. 金属球和两金属箔都带正电荷
B. b球上的电子转移到玻璃棒上,使金属球带正电
C. 金属球b上的正电荷向金属箔片移动,使金属箔片带正电
D. 移去玻璃棒a,金属箔片c闭合
【答案】D
【解析】
【详解】AB.用丝绸摩擦过的玻璃棒a带正电,靠近不带电的验电器的金属球b时,金属球感应出负电荷,金属箔片c感应出正电荷,金属箔片c由于带正电而张开一定的角度,AB错误;
C.金属中能自由移动的是电子,是金属箔片处的电子移动到金属球b上,导致金属箔片处缺少电子而带带正电,C错误;
D.移去玻璃棒a,金属球处的负电荷和金属铂片处的正电荷再次中和掉,故金属箔片c闭合,D正确。
故选D。
3. 如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于之间的万有引力和库仑力的表达式中正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由于a、b所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集。又l=3r,不满足l>>r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律计算a、b间的库仑力,故
万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然本题中不满足l>>r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,故两球壳可看作质量集中于球心的质点,所以可以应用万有引力定律计算a、b间的万有引力,故
故选C。
4. 电场中有一点,下列说法正确的是( )
A. 若放在点的电荷的电荷量减半,则点的电场强度减半
B. 若点没有试探电荷,则点电场强度为0
C. 点的电场强度越大,则同一电荷在点所受静电力越大
D. 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电场强度只由电场自身决定,与试探电荷无关;若放在点的电荷的电荷量减半,则点的电场强度保持不变;若点没有试探电荷,则点电场强度不一定为0,故AB错误;
C.根据,可知点的电场强度越大,则同一电荷在点所受静电力越大,故C正确;
D.点的电场强度方向与正试探电荷在该点的受力方向相同,与负试探电荷在该点的受力方向相反,故D错误。
故选C。
5. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示,岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点,点为正方形中心,、为两边中点,关于这四个离子形成的电场,下列说法正确的是( )
A. 点电场强度为零
B. 点电场强度不为零
C. 、两点的电场强度相同
D. 点电场强度方向指向下方的氯离子
【答案】D
【解析】
【详解】B.两等量正离子在点的合场强为,两等量负离子在点的合场强为,则四个离子在点的合场强为,B错误;
ACD.把左侧正负离子看成等量异种电荷,右侧正负离子看成等量异种电荷,根据等量异种电荷电场分布特点可知,左侧正负离子在点的合场强指向下方的氯离子,右侧正负离子在点的合场强指向上方的钠离子,但左侧正负离子在点的合场强大于右侧正负离子在点的合场强,故点电场强度方向指向下方的氯离子,同理可知,点电场强度方向指向上方的氯离子,根据对称性可知,、两点的电场强度大小相等,方向相反,D正确,AC错误。
故选D。
6. 空间某区域内电场线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A. c点电场强度方向与d点电场强度方向相同
B. a点电势高于b点电势
C. 若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点
D. 将一试探电荷-q由a移至b的过程中,电势能减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电场线上的每一点的切线方向表示电场强度方向,由题图可知,c点和d点的电场强度方向不同,故A错误;
B.沿着电场线的方向电势逐渐降低,则φa>φb,故B正确;
C.若将一试探电荷+q由a点静止释放,刚开始运动时沿着a点的电场强度方向,运动轨迹不沿电场线,故C错误;
D.若将一试探电荷-q由a点移至b点电场力做负功,电势能增加,故D错误。
故选B。
7. 如图a所示,AB是某电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示,则A、B两点的电势高低和场强大小关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】负电荷从A由自由释放(初速度为0)后,能加速运动到B,说明负电荷受到的静电力方向从A指向B,那么电场方向就是由B指向A,由于沿电场线方向电势逐渐降低,所以A、B两点的电势关系是
负电荷从A运动到B的过程中,图像的斜率表示加速度,可知,负电荷的加速度是逐渐减小,由牛顿第二定律
可知,负电荷从A运动到B时,受到的静电力是逐渐减小的,电场强度是减小的,故
C正确。
故选C。
8. 如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为某一带负电粒子在只有电场力作用下的运动轨迹,M、N为运动轨迹上的两点,下列说法中正确的是( )
A. 该粒子在M点的动能一定小于在N点的动能
B. 该粒子在M点的电势能一定小于在N点的电势能
C. M点的电势一定高于N点的电势
D. 该粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.从粒子的运动轨迹可以看出,电场力的方向是沿电场线切线方向向下的,故从M点到N点,电场力方向与速度方向成锐角,电场力做正功,粒子的动能增大,该粒子在M点的动能小于在N点的动能;电势能减小,该粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,又因为粒子带负电,故M点的电势一定低于N点的电势;故A正确,BC错误;
D.根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小,可知M点的电场强度小于N点的电场强度,故该粒子在M点受到电场力小于在N点受到电场力,在M点的加速度小于在N点的加速度,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,虚线表示某电场的等势面,实线表示带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹,粒子在A点的加速度为aA、动能为EkA、电势能为EpA;在B点的加速度为aB、动能为EkB、电势能为EpB,则下列结论正确的是( )
A. aA<aB,EpA<EpB B. aA<aB,EpA > EpB
C. aA>aB,EkA>EkB D. aA>aB,EkA<EkB
【答案】A
【解析】
【详解】B点附近的电场线比A点附近的电场线密集,所以粒子在B点所受电场力比在A点所受电场力大,根据牛顿第二定律可知aA<aB。
根据粒子运动轨迹与等势面高低分布可知粒子带负电,即q<0,又根据
可知
EpA<EpB
根据能量守恒定律可知
EkA>EkB
故选A。
10. 如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的大小分别为QA、QB,则下列结论正确的有( )
A. 沿虚线c切开,A带负电,B带正电,且QA>QB
B. 只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QA=QB
C. 沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QA<QB
D. 沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA的值与所切的位置有关
【答案】D
【解析】
【详解】导体原来不带电,但是在带正电的导体球C的静电感应作用下,导体中的自由电子向B部分转移,使B部分带负电,A部分带正电。
根据电荷守恒定律,A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量大小总是相等的。
电子在导体上的分布不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,所以从不同位置切开时,A所带电荷量的大小QA不同,故ABC错误,D正确。
故选D。
11. 如图所示,两个质量均为m带电量分别为q1、q2的小球,放在半径为R的内壁光滑的绝缘半球形碗内,平衡时两球与碗心O点的连线和竖直方向的夹角均为,则(重力加速度为g)( )
A. 两球间库仑力大小 B. 两球间库仑力大小
C. 碗对球的支持力 D. 碗对球的支持力
【答案】D
【解析】
【详解】对右侧小球分析可知,小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡状态,如图所示
A.两球间的距离大小为R,根据库仑定律可得库仑力大小
故A错误;
B.由几何关系可知
故B错误;
C.碗对球的支持力
故C错误;
D.碗对球的支持力
故D正确。
故选D。
12. 如图所示,把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a能静止在如图所示的位置上,需在MN间放一带电小球b,则球b可能( )
A. 带负电,放在A点 B. 带正电,放在B点
C. 带负电,放在C点 D. 带正电,放在C点
【答案】C
【解析】
【详解】A.若球b放在A点,根据受力分析可知,只有球b对球a是库仑斥力时,球a才能受力平衡,处于静止状态,则球b带正电,故A错误;
B.若球b放在B点,根据受力分析可知,球b对球a的库仑力一定垂直斜面方向,则小球一定不可能处于平衡状态,故B错误;
CD.若球b放在C点,根据受力分析可知,只有球b对球a是库仑引力时,球a才能受力平衡,处于静止状态,则球b带负电,故C正确,D错误。
故选C。
13. 如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则( )
A. 电子沿Ox的负方向运动
B. 电子的电势能将增大
C. 电子运动的加速度恒定
D. 电子运动的加速度先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图看出,电势逐渐升高,则电场线方向沿Ox负方向,电子所受的电场力沿Ox正方向,则电子将沿Ox正方向运动。故A不符合题意;
B.由静止释放后,电场力对电子做正功,电子的电势能将减小,故B错误;
CD.φ-x图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,则电子所受的电场力先减小后增大,电子运动的加速度先减小后增大,故C错误,D正确。
故选D。
14. “顿牟缀芥”是东汉王充在《论衡乱龙篇》中记载的摩擦起电现象,意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化:在某处固定一个电荷量为的带正电的点电荷,在其正下方处有一个原子。在点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离。点电荷与原子之间产生作用力。你可能不会求解,但是你可以通过物理分析进行判断,关于的表达式,可能正确的是(式中为静电力常量)( )
A. B. F= C. D. F=
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知负电荷中心比正电荷中心更靠近Q,则Q对负电荷中心的引力略大于对正电荷中心的斥力,即合力F不为零;当l趋于零时,合力F趋于零;当h趋于无限大时,合力F也趋于零,考察四个选项中表达式满足上述条件的只有D项。
故选D。
二、多项选择题(每题5分,少选得2分,错选不得分)
15. 图示为某正电荷Q产生的某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。将电荷量为q=5×10-8 C的正点电荷 (试探电荷)置于a点,所受电场力为2×10-3N,则下列判断正确的是( )
A. a点的电场强度大小为4×104 N/C,方向向右
B. 将电荷量为q的负点电荷放于a点,a点电场强度大小为4×104 N/C,方向向左
C. 将点电荷q从a点移走,则该点的电场强度为零
D. b点处的电场强度小于4×104 N/C
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电场强度的定义式,可得a点的电场强度为
电场强度的方向沿着电场线的切线方向,向右,所以A正确;
BC.电场强度的方向是由源电场决定的,不会因为放入的电荷的不同而改变,所以电场强度的方向不会改变,还是向右,所以B、C均错误;
D.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,由电场线的分布可知,a点的电场强度比b点的电场强度大,所以b点处的电场强度小于,所以D正确。
故选AD。
【点睛】电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止,沿电场线的方向,电势降低,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。
16. 如图所示,两个正、负点电荷,在库仑力作用下,它们以两者连线上的某点O为圆心做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A. 它们所需要的向心力不相等 B. 它们做圆周运动的角速度相等.
C. 它们的线速度与其质量成反比 D. 它们的运动半径与电荷量成反比.
【答案】BC
【解析】
【详解】两个正、负点电荷,在库仑力作用下,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,它们之间的库仑力提供向心力,故它们所需的向心力相等,结构稳定,间距恒定,故它们的角速度相等,故A错误,B正确.设两电荷之间的距离为r,则有:F=k=m1r1ω2=m2r2ω2,
解得:m1r1=m2r2,即轨道半径和质量成反比,与电荷量无关,根据v=ωr,角速度相同,故线速度与轨道半径成正比,而轨道半径和质量成反比,故线速度与质量成反比,故C正确、D错误.故选BC.
【点睛】解决问题时要把握好问题的切入点.本题中两电荷做圆周运动的向心力相同,角速度相等就是题目的切入点,本题两点电荷的运动情形与天体中的双星问题类似.
17. 如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为10-6C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5J,则以下判断正确的是( )
A. 微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示 B. 微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示
C. B点电势高于A点电势 D. B点电势低于A点电势
【答案】AC
【解析】
【详解】当带正电的粒子从A点运动到B点时动能减少了10-5J,可知电场力做负功,电势能增加,可知B点的电势高于A点,电场线水平向左,电场力水平向左,因电场力应该指向轨迹的凹向,可知微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示。
故选AC。
18. 用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上,小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )
A. 摩擦使笔套带电
B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C. 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
【答案】ABC
【解析】
【详解】ABC.笔套与头发摩擦后,由于摩擦起电使笔套带电。带电的笔套靠近圆环的时候,圆环发生静电感应,上下部分感应出等量的异号电荷。圆环被吸引到笔套的过程中,圆环加速度向上,所受静电力的合力大于圆环重力。故ABC正确;
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷没有被全部中和,仍带有部分电荷。故D错误。
故选ABC。
三、填空题(每空2分)
19. 如图为一对不等量异种点电荷的电场线分布图,电荷量大小分别为和。两点电荷间的距离为,、两点关于两电荷所在直线对称,静电力常量为。完成下列填空。
(1)右侧点电荷的电荷量为______。
(2)两点电荷连线的中点处的电场强度大小为______。
(3)点电势______(填“大于”“等于”或“小于”)Q点电势。
(4)在两点电荷所在直线上,合电场强度为零的点与左侧电荷的距离为______。
【答案】(1)
(2)
(3)大于 (4)
【解析】
【小问1详解】
电场线起始于正电荷、终止于负电荷,且点电荷的电场线数量与电荷量大小正相关:左侧电荷向外发散的电场线更多,说明左侧电荷量更大为,右侧是电场线的终止端,电荷量为。
【小问2详解】
两点电荷间距为,连线中点到两个电荷的距离均为,左侧在中点产生的场强方向向右,大小为
右侧在中点产生的场强方向也向右(指向负电荷),大小为
两场强同向叠加,总场强
【小问3详解】
沿电场线方向电势逐渐降低,可知点的电势大于点的电势,、两点关于两电荷所在直线对称,根据电势的叠加原理可知、两点电势相等,故点的电势大于点的电势。
【小问4详解】
使合场强为零,两个点电荷的场强必须大小相等、方向相反。两电荷为异种电荷,在两电荷之间区域两场强方向完全相同,不可能抵消;仅在电荷量更小的负电荷右侧,才可能出现两场强等大、反向的位置。 设该位置与左侧电荷距离为,则到右侧电荷的距离为,故有
解得,(由于,故舍去)
故合电场强度为零的点与左侧电荷的距离为
20. 直角三角形中,,,边长为,匀强电场平行于平面,将电荷量为的点电荷从A点移至B点,克服静电力做功,再将此点电荷从B点移至C点,静电力做功。
(1)若B点的电势为零,则A点的电势为______
(2)间的电势差为______
(3)该匀强电场的电场强度大小为______
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由
解得
若B点的电势为零,又有
可得
【小问2详解】
根据题意,由
解得
又有
解得
则间的电势差
【小问3详解】
根据题意,取的中点,由可知,点电势为零,连接,过点作的垂线,交于点,如图所示
由于,可知为电势为零的等势线,则所在直线为匀强电场的一条电场线,则有
由几何关系可得
解得
四、解答题(21题14分,22题10分)
21. 如图所示,两个板长均为l的平板电极,平行正对放置,两极板间的距离为d,极板之间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个带电粒子的质量为m,电荷量为+q,可视为质点,它从正极板边缘以一定的初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极
板时恰好落在极板边缘。忽略重力和空气阻力的影响。求:
(1)该粒子的初速度的大小;
(2)该粒子落到负极板时的末动能的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【详解】(1)带电粒子在极板间做类平抛运动。
在平行于极板方向上有
在垂直于极板方向上有
根据牛顿第二定律可得
而
所以
联立解得
(2)根据动能定理可得
解得
22. 在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同。在O处放一个带负电,电荷量q=5.0×10-8 C,质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示,g取10m/s2,求:
(1)若以O点为零电势能点,物块具有的最大电势能;
(2)物块最终停止时的位置。
【答案】(1) ;(2)0.2 m
【解析】
【详解】(1)物块先在电场中向右减速,速度减为0时电势能最大。
设运动的位移为x1,由动能定理得
解得
x1=0.4 m
物块具有的最大电势能
(2)根据题意可知,当物块速度减为零后
所以物块将沿x轴负方向加速,跨过O点之后在摩擦力作用下减速,最终停止在O点左侧某处,设该点距O点距离为x2,对全程由动能定理有
联解得
x2=0.2m
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上南中学2026学年第一学期高二年级教学质量检测
等级物理试卷
考试时间:60分钟 满分:100分
一、单项选择题(每题3分)
1. 下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒a靠近不带电的验电器的金属球b时,发现验电器的金属箔片c张开一定的角度,下列说法正确的是( )
A. 金属球和两金属箔都带正电荷
B. b球上的电子转移到玻璃棒上,使金属球带正电
C. 金属球b上的正电荷向金属箔片移动,使金属箔片带正电
D. 移去玻璃棒a,金属箔片c闭合
3. 如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于之间的万有引力和库仑力的表达式中正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 电场中有一点,下列说法正确的是( )
A. 若放在点的电荷的电荷量减半,则点的电场强度减半
B. 若点没有试探电荷,则点电场强度为0
C. 点的电场强度越大,则同一电荷在点所受静电力越大
D. 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向
5. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示,岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点,点为正方形中心,、为两边中点,关于这四个离子形成的电场,下列说法正确的是( )
A. 点电场强度为零
B. 点电场强度不为零
C. 、两点的电场强度相同
D. 点电场强度方向指向下方的氯离子
6. 空间某区域内电场线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A. c点电场强度方向与d点电场强度方向相同
B. a点电势高于b点电势
C. 若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点
D. 将一试探电荷-q由a移至b的过程中,电势能减小
7. 如图a所示,AB是某电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示,则A、B两点的电势高低和场强大小关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
8. 如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为某一带负电粒子在只有电场力作用下的运动轨迹,M、N为运动轨迹上的两点,下列说法中正确的是( )
A. 该粒子在M点的动能一定小于在N点的动能
B. 该粒子在M点的电势能一定小于在N点的电势能
C. M点的电势一定高于N点的电势
D. 该粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度
9. 如图所示,虚线表示某电场的等势面,实线表示带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹,粒子在A点的加速度为aA、动能为EkA、电势能为EpA;在B点的加速度为aB、动能为EkB、电势能为EpB,则下列结论正确的是( )
A. aA<aB,EpA<EpB B. aA<aB,EpA > EpB
C. aA>aB,EkA>EkB D. aA>aB,EkA<EkB
10. 如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的大小分别为QA、QB,则下列结论正确的有( )
A. 沿虚线c切开,A带负电,B带正电,且QA>QB
B. 只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QA=QB
C. 沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QA<QB
D. 沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA的值与所切的位置有关
11. 如图所示,两个质量均为m带电量分别为q1、q2的小球,放在半径为R的内壁光滑的绝缘半球形碗内,平衡时两球与碗心O点的连线和竖直方向的夹角均为,则(重力加速度为g)( )
A. 两球间库仑力大小 B. 两球间库仑力大小
C. 碗对球的支持力 D. 碗对球的支持力
12. 如图所示,把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a能静止在如图所示的位置上,需在MN间放一带电小球b,则球b可能( )
A. 带负电,放在A点 B. 带正电,放在B点
C. 带负电,放在C点 D. 带正电,放在C点
13. 如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则( )
A. 电子沿Ox的负方向运动
B. 电子的电势能将增大
C. 电子运动的加速度恒定
D. 电子运动的加速度先减小后增大
14. “顿牟缀芥”是东汉王充在《论衡乱龙篇》中记载的摩擦起电现象,意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化:在某处固定一个电荷量为的带正电的点电荷,在其正下方处有一个原子。在点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离。点电荷与原子之间产生作用力。你可能不会求解,但是你可以通过物理分析进行判断,关于的表达式,可能正确的是(式中为静电力常量)( )
A. B. F= C. D. F=
二、多项选择题(每题5分,少选得2分,错选不得分)
15. 图示为某正电荷Q产生的某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。将电荷量为q=5×10-8 C的正点电荷 (试探电荷)置于a点,所受电场力为2×10-3N,则下列判断正确的是( )
A. a点的电场强度大小为4×104 N/C,方向向右
B. 将电荷量为q的负点电荷放于a点,a点电场强度大小为4×104 N/C,方向向左
C. 将点电荷q从a点移走,则该点的电场强度为零
D. b点处的电场强度小于4×104 N/C
16. 如图所示,两个正、负点电荷,在库仑力作用下,它们以两者连线上的某点O为圆心做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A. 它们所需要的向心力不相等 B. 它们做圆周运动的角速度相等.
C. 它们的线速度与其质量成反比 D. 它们的运动半径与电荷量成反比.
17. 如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为10-6C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5J,则以下判断正确的是( )
A. 微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示 B. 微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示
C. B点电势高于A点电势 D. B点电势低于A点电势
18. 用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上,小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )
A. 摩擦使笔套带电
B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C. 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
三、填空题(每空2分)
19. 如图为一对不等量异种点电荷的电场线分布图,电荷量大小分别为和。两点电荷间的距离为,、两点关于两电荷所在直线对称,静电力常量为。完成下列填空。
(1)右侧点电荷的电荷量为______。
(2)两点电荷连线的中点处的电场强度大小为______。
(3)点电势______(填“大于”“等于”或“小于”)Q点电势。
(4)在两点电荷所在直线上,合电场强度为零的点与左侧电荷的距离为______。
20. 直角三角形中,,,边长为,匀强电场平行于平面,将电荷量为的点电荷从A点移至B点,克服静电力做功,再将此点电荷从B点移至C点,静电力做功。
(1)若B点的电势为零,则A点的电势为______
(2)间的电势差为______
(3)该匀强电场的电场强度大小为______
四、解答题(21题14分,22题10分)
21. 如图所示,两个板长均为l的平板电极,平行正对放置,两极板间的距离为d,极板之间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个带电粒子的质量为m,电荷量为+q,可视为质点,它从正极板边缘以一定的初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极
板时恰好落在极板边缘。忽略重力和空气阻力的影响。求:
(1)该粒子的初速度的大小;
(2)该粒子落到负极板时的末动能的大小。
22. 在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同。在O处放一个带负电,电荷量q=5.0×10-8 C,质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示,g取10m/s2,求:
(1)若以O点为零电势能点,物块具有的最大电势能;
(2)物块最终停止时的位置。
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