一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.下列说法正确的是

A. 使物体带电的方式只有摩擦起电和接触起电，使物体带电的本质是电子的得失

B. 高中物理电磁学的研究对象通常是带电体或带电粒子，我们主要关心它的质量、电性和电荷量

C. 正电荷可以创造，负电荷可以消灭

D. 电子就是元电荷，所有带电体或带电粒子的电荷量都是元电荷的整数倍

2.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l。已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为  

A.  B.  C.  D. 

3.如图所示，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面．a、b、c、d为圆上的四个点，则下列说法中正确的是

A. a、b、c、d 四点电势不等，但电场强度相同

B. 一电子从b点运动到c点，电场力做的功为

C. 若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先减小后增加的直线运动

D. 一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出

4.两个较大的平行板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正负极上，开关S闭合时质量为m，带电量为的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在保持其他条件不变的情况下，将两板非常缓慢地水平错开一些，以下说法正确的是

A. 油滴将向上运动，电流计中的电流从b流向a

B. 油滴将下运动，电流计中的电流从a流向b

C. 油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b

D. 油滴静止不动，电流计中无电流流过

5.质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是

A. 子弹动能的减少量与木块动能增加量相等

B. 阻力对子弹做的功与子弹动能的变化量相等

C. 子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等

D. 子弹克服阻力做的功等于系统克服摩擦所产生的内能

6.某电解池，如果1s内共有个二价正离子和个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是

A. 0A B.  C.  D. 

7.一点电荷固定在E点，另一点电荷只在库仑力作用下在以E为焦点的椭圆上运动，A、B，C、D分别为椭圆长轴和短轴的两端点，则下列说法正确的是

A. 在产生的电场中，C、D两点电势相等，A、B两点电势相等

B. 在A、B两点处速度大小相等

C. 在C、D两点处电势能相等，在A、B两点处电势能不等

D. 在C、D两点加速度相等

8.一小球在离地高H处从静止开始竖直下落足够大，运动过程中受到阻力且大小与速率成正比，选地面为零势能参考平面，g不发生变化，下图中，能正确反映该小球的机械能E随下落高度h的变化规律的是

A.  B.  C.  D. 

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.一不计重力的带电粒子q从A点射入一正点电荷Q的电场中，运动轨迹如图所示，则

A. 粒子q带负电 B. 粒子q的加速度先变小后变大

C. 粒子q的电势能先变小后变大 D. 粒子q的动能一直变大

10.某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹图中实线所示，则下列说法正确的是

A. 如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大

B. 如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小

C. 不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强

D. 不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势

11.不考虑重力作用，从时刻开始，下列各种随时间变化的电场中哪些能使原来静止的带电粒子做单向直线运动

A.  B. 

C.  D. 

12.关于电动势下列说法正确的是

A. 电源电动势等于电源正负极之间的电势差

B. 用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值

C. 电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关

D. 电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量

三、实验题（本大题共1小题，共8.0分）

13.某同学做描绘小灯泡额定电压为，额定电流为的伏安特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：

直流电源的电动势为4V，内阻不计开关、导线若干．

电压表量程4V，内阻约为 

电流表量程，内阻约为 

电流表量程3A，内阻约为 

滑动变阻器到， 

滑动变阻器到， 

电路图应选图甲哪个______ ，电流表应选______ ，滑动变阻器应选______ ．

该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，根据测量结果描出了伏安特性曲线如图乙．如果用一个电动势为3V，内阻为的电源与该小灯泡组成电路．则该小灯泡的实际功率约为______ 保留两位有效数字．

四、计算题（本大题共3小题，共34.0分）

14.如图所示，在匀强电场中，有边长为2cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场平面重合，其中O点为该三角形的中心，各点电势分别为，，，

求D点电势大小

求匀强电场的电场强度大小

求匀强电场的电场强度方向

15.如图所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行．在绝缘平板上，放置一个带负电的物体可视为质点，物体与平板间的动摩擦因数为现让物体以的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取求：

物体所受电场力与其所受重力的比值；

物体在离出发点多远处动能与电势能相等？

16.在直角坐标系中，三个边长都为的正方形按如图所示排列，第一象限正方形区ABOC中有水平向左的匀强电场，电场强度大小为；第二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场，三角形OEC区域内无电场，正方形DENM区域内无电场．

现有一电荷量为、质量为m的带电粒子重力不计从AB边上的A点由静止释放，恰好能通过E点，求CED区域内的匀强电场的电场强度的大小．

保持问的电场强度不变，若在正方形区域ABOC中某些点静止释放与问相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过E点，则释放点坐标的x、y间应满足什么关系

若CED区域内的电场强度大小变为，其它条件都不变，则在正方形区域ABOC中某些点静止释放与中相同的带电粒子，要使所有粒子都经过N点，则释放点坐标的、间应满足什么关系

五、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

17.如图所示，支架装置可绕竖直轴水平转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角为已知小球的质量，细线AC长，B点距转轴的水平距离和距C点竖直距离相等．重力加速度g取， 

若装罝静止不动时，求细线AB的拉力和细线AC的拉力的大小；

若装置以角速度绕竖直轴水平匀速转动时，求细线AC和转轴间夹角的大小？

-------- 答案与解析 --------

1.答案：B

解析：解：A、使物体带电的方式有：摩擦起电、感应起电和接触起电，故A错误；

B、高中物理电磁学的研究对象通常是带电体或带电粒子，我们主要关心它的质量、电性和电荷量，故B正确；

C、根据电荷守恒定律可知，电荷是不能被创造的，故C错误；

D、电子的电量称为元电荷，电子不是元电荷，故D错误．

故选：B．

根据物体带电方式可明确起电种类，明确点电荷和元电荷的性质，知道点电荷是种理想化物理模型，而元电荷是指电子或质子的带电量，但不是电子，也不是质子．

本题考查电荷守恒定律以及元电荷和点电荷，要注意明确元电荷和点电荷的意义，明确点电荷是种物理模型，而元电荷是带电单位，不是电子也不是质子．

2.答案：C

解析：解：对第三个小球受力分析，第三个小球受三个力的作用，即为两库仑力与弹簧的拉力，

它们的关系是，

解得；

所以弹簧的原长为 ，故C正确，ABD错误。

故选：C。

由于3个小球带同种电荷，互相排斥，所以弹簧处于伸长状态，对小球受力分析，根据平衡的条件列出方程可以求得弹簧的原长．

对小球进行正确的受力分析是解决本题的关键，分析清楚小球受到的各个力的作用，由平衡条件列方程可以求得弹簧的长度．

3.答案：B

解析：解：A、根据题意，a、b两点电势相等，c、d两点电势相等的，由等势面与电场线垂直的关系及电场强度方向与该点的切线方向一致，则它们的电场强度方向不同．故A错误；

B、一电子从b点运动到c点，电势差为，而电子带负电，则电场力做功为，故B正确；

C、若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，根据等势面疏密程度，可知电场线的疏密程度，从而可确定电场力先增大后减小，所以加速度先增大后减小，故C错误；

D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，则中间虚线上电场线是向左的直线，因此电子受到的电场力向右，等势线垂直于电场线，电势从右向左降低，可知电场方向向左，对电子吸引作用，

电子进入左侧后，因为等势线垂直于电场线，电子受电场力与电场线方向相反，速度方向与力方向不重合，做曲线运动，电子受力发生偏转，除中轴线外其它地方的等势面都不与中轴线垂直，电子所受电场力的方向不会平行于中轴线，电子束不会从平行于中轴线的地方穿出，故D错误；

故选：B．

电场线与等势面垂直，负电荷逆着电场线运动电场力做正功，根据轨迹弯曲方向判断电荷的受力方向．

做好本题的关键是根据等势面画出电场线，再由曲线运动条件与负电荷电场力方向来判断在电场中的运动．同时考查，及电场强度是矢量．

4.答案：C

解析：解：将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容减小，而电压不变，则由知，电容器带电量减小，电容器处于放电状态，电路中产生顺时针方向的电流，则电流计中有的电流。

由于电容器板间电压和距离不变，则由，知板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态。故C正确。ABD错误。

故选：C。

带电油滴原来处于静止状态，电场力与重力平衡，将两板缓慢地错开一些后，分析板间场强有无变化，判断油滴是否仍保持静止．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电量的变化，确定电路中电流的方向．

本题是电容器动态变化问题，要抓住电压不变，根据电容的决定式和电容的定义式结合进行分析．

5.答案：B

解析：解：AD、子弹克服阻力做的功一部分是转化为内能，一部分转化成木块的动能，所以子弹动能减少量等于子弹和木块内能增加量以及木块增加的动能之和。故AD错误；

B、对子弹由动能定理得：，故B正确；

C、设子弹受到的阻力大小为f，木块发生的位移大小为s，子弹相对木块发生的位移为d，由功的计算公式可得：

子弹克服阻力做的功为 

子弹对木块做的功为 

比较可得：，故C错误；

故选：B。

子弹和木块所受水平作用力大小相等，但二者的位移大小不同，由动能定理可判断动能的变化，

功是能量转化的量度，能量转化的多少可以用功来量度，掌握住功和能的关系就可以分析得出结论。

6.答案：D

解析：

由题计算出2s内通过截面正离子与负离子电量绝对值之和，根据电流的定义式求解电流．一价离子所带电量大小为。

本题是电流定义式的应用，关键确定通过导体截面的电量，当电流由正负离子向相反方向定向移动形成时，电量等于正离子与负离子电量绝对值之和。

由题，电解池中正负离子运动的方向相反，则1s内通过截面正离子的电量为，负离子的电量绝对值为，

则电流为；故D正确，ABC错误。

故选D。

7.答案：C

解析：解：A、在产生的电场中，C、D两点到Q的距离相等，则电势相等；B点的电势高于A，故A错误；

B、从A到B运动的过程中，电场力做正功，电势能减小、动能增大，所以在B点的速度大于A点的速度，故B错误；

C、由于C、D两点电势相等，所以在C、D两点处电势能相等；B点的电势高于A，所以在A、B两点处电势能不等，故C正确；

D、由于C、D两点的电场强度大小相等，根据牛顿第二定律可知在C、D两点加速度大小相等，但方向不同，故D错误．

故选：C．

到正电荷Q等距离的两点电势相等；根据电场力的做功情况判断速度大小；根据判断电势高低；根据牛顿第二定律判断加速度大小和方向．

本题主要是考查带电粒子在电场中的运动，解答本题要知道带电粒子在电场中的受力情况和运动情况．

8.答案：D

解析：解：根据题意可知： 

则得 

因为不变，故图象的斜率不变，即机械能均匀减小．当小球落到地面上时还有动能，机械能不为0，只有D正确．

故选：D．

只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒，由于物体受空气阻力的作用，所以物体的机械能要减小，减小的机械能等于克服阻力做的功．

物体受空气阻力的作用，物体的机械能要减小，由于空气阻力逐渐增大，所以机械能减小的越来越快．

9.答案：AC

解析：解：A、带电粒子受力的方向指向正电荷，所以粒子q带负电，A正确；

B、靠近源电荷的地方场强大，所以粒子q的加速度先变大后变小，B错误；

C、电场力先做正功后做负功，所以粒子q的电势能先变小后变大，C正确；

D、电场力先做正功后做负功，所以粒子q的动能先增加后减小，D错误；

故选AC 

根据轨迹弯曲的方向判断粒子的受力方向，从而判断粒子所受电场力做功的正负，电势能的变化和动能的变化．

本题考查了在点电荷电场中电场力做功与电势能变化的关系，关键是根据轨迹弯曲的方向即粒子受力的方向．

10.答案：AC

解析：

电场线与等势面垂直，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，在等势面密的地方，电场的强度也是较大，在等势面疏的地方，电场的强度也是较小，沿电场线的方向，电势降低。

本题考查了电场力与电势的性质。无论虚线代表的是电场线还是等势面，粒子受到的电场力的方向都是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断粒子的受力的方向和运动方向之间的关系，从而可以确定电场力对粒子做的是正功还是负功。

A.若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，在a处动能最大，故A正确；

B.若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，故b处动能最大，故B错误；

若虚线是电场线，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，由沿着电场线方向电势越来越低可判断a处的电势较低，故D错误；

若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小，也能判断D错误，而等差等势面密集处电场线也越密集，故a处场强较大，因此无论虚线是电场线还是等势面，均有a点的场强大于b点的场强，故C正确，D错误。

故选AC。

11.答案：AC

解析：解：粒子仅受电场力作用，

A.由图象可知：在的过程中，粒子做加速度的匀加速直线运动，的过程中，粒子做加速度为的匀减速直线运动，T时刻速度刚好减为零，然后重复刚才的运动，所以A是做单一方向的直线运动；

B.由图象可知：在的过程中，粒子做加速度的匀加速直线运动的过程中，粒子做加速度为的匀减速直线运动，则时刻速度为零，此后反方向时间，所以B不是做单一方向的直线运动；

C.由图象可知：在的过程中，粒子做加速度越来越小的变加速运动，的过程中，粒子做加速度越来越大的变减速运动，由于加速度具有对称性，所以T时刻速度刚好减为零，然后重复刚才的运动，所以C是做单一方向的直线运动；

D.由图象可知：在的过程中，粒子做加速度加速度越来越小的变加速运动，过程中，粒子做加速度越来越大的变减速运动，由于加速度具有对称性，所时刻速度刚好减为零，过程中加速度为负值，所以粒子反向做加速度运来越小的变加速运动，所以D不是做单一方向的直线运动；

故选：AC。

根据电场强度的变化情况分析加速度的变化情况，再分析粒子的运动情况，只要粒子的速度方向不改变，粒子就做单一方向的运动

本题的关键是根据场强度的变化情况分析加速度的变化情况，再分析粒子的运动情况，根据加速度的对称性找到速度为零的时刻，难度适中．

12.答案：BD

解析：解：A、电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，故A错误；

B、电压表是由内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势。故B正确。

C、电动势反映电源的特性，与外电路的结构无关，故C错误；

D、根据电动势的定义式可知电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量，故D正确。

故选：BD。

电源电动势的数值等于内、外电压之和．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小．电源两极间的电压等于或小于电源电动势．电动势与外电路的结构无关．根据电动势的定义式可求出电动势．

本题考查对电动势物理意义的理解能力，电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．

13.答案：a；；；

解析：解：从图象知电压从零计故滑动变阻器应用分压式接法，实验电路应选择图乙中的电路图；

因小灯泡额定电流为，用电流表量程太大，应用；因滑动变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器；

如果用一个电动势为3V，内阻为的电源与该小灯泡组成电路．在图象中作出该电源的特性曲线，如图所示

电源的图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点的横纵坐标表示此时的电流和电压，．

故答案为：，， 

．

根据实验要求选择合适的电路图，选择仪器是按方便，安全的原则选取．

电源的图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点的横纵坐标表示此时的电流和电压，根据求出小灯泡的实际功率．

测小灯泡伏安特性曲线实验要求滑动变阻器用分压式接法，电流表用外接法，分压式时变阻器要选阻值小的，同时要注意灯泡伏安特性曲线的正确应用．

14.答案：解：如图所示，过O点作AC的垂线BD，则D为AC的中点，，，

                    故

 ，故BD为等势线，由于电场线与等势线垂直，则AC为一条电场线，且电场方向由C到A，

         由，得

由可知AC是一条电场线，且，所以电场强度方向由C到A；

解析：由题，A、B、C是匀强电场中等边三角形的三个顶点，O为该等边三角形的中心，OD垂直AC，由数学知识可知D为AC的中点，根据两点电势即可求出D电电势的大小；

由可知B、D两点电势相等，则BD为等势线，又AC垂直于BD，则AC为一条电场线，根据电场强度与电势差的关系式，，可确定电场强度；

根据沿电场线方向，电势降低，A点电势低，所以电场强度的方向由C指向A；

本题的技巧是找等势点，作等势线，关键要对匀强电场电势差与电场强度的关系理解到位，并注意公式中d的含义。

15.答案：解：设物体带电荷量为q，运动的最大位移为，由动能定理得：

代入数据得：．

设物体运动到离出发点距离为s处动能与电势能相等，即为： 

在此过程中，由动能定理得： 

代入数据解得： m．

设物体在返回过程中经过距出发点距离为处动能与电势能再次相等，即：，

由动能定理得： 

代入数据解得： m．

答：物体所受电场力与其所受重力的比值为；

物体在离出发点或1m处动能与电势能相等．

解析：对物体滑到最远距离的过程运用动能定理，求出电场力和重力的关系．

电场力做功等于电势能的减小量，抓住动能和电势能相等，结合动能定理求出距离出发点的距离，需讨论物体一直做匀减速运动到动能和电势能相等处，还有物体返回到动能和电势能相等处．

本题考查动能定理的基本运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解．知道电场力做功与电势能的关系．

16.答案：解：设粒子出第一象限时速度为v，加速过程：

由类平抛运动的规律：，  

解得：；

设释放点坐标，加速过程：

经过分析，要过E点在第二象限中类平抛运动时竖直位移与水平位移相等为y，，  

可得：；

设释放点坐标，加速过程由动能定理得： 

在第二象限中类平抛运动时竖直位移为，由几何关系可得水平位移大小为，，

由类平抛运动中的中点规律可知： 

可得：。

解析：此问分为两个过程，一是在第一象限电场区域的加速运动，运用能量的关系可求出加速后的速度；二是在电场CDE区域内的偏转，运用类平抛的知识可求出CDE区域的电场强度E；

首先设出释放点的坐标，再运用在第一象限电场中的加速和在CDE电场中的类平抛运动，计算出关于x、y的方程，满足此式的点即为符合要求的点；

该问分为三个阶段，一是在第一象限电场中的直线加速运动，二是在CDE电场中的类平抛运动，三是从CDE电场射出后的匀速直线运动，结合第二问的解题思路，可求出结果。 

本题考核了带电粒子在简化的电子模型中的运动情况，是一道拓展型试题，与常见题所不同的是，一般试题是已知粒子的出发点，然后求粒子在电场作用下运动过程中的轨迹或离开电场的出射点位置，而本题则是反其道而行之，是规定了粒子的出射点，要反推出在何处发出粒子才能满足所述要求。从内容看，该题涉及的是粒子在电场中的运动，这部分知识学生相对比较熟悉，也是经常训练的题型之一，只不过本题作了拓展。

17.答案：解：对小球进行受力分析如图1，由平衡条件得：

， 

由题意，当AB的拉力是0，对应的最小时，绳AC与竖直方向的夹角，受力分析，如图2，则有

解得： 

当最大时，绳子AB竖直，有几何关系可知，绳AC与竖直方向的夹角，则

解得：，

所以装置以的角速度旋转时，细线AC与竖直方向之间的夹角是 

答：当装置处于静止状态时，AB细线上的拉力为，AC细线上的拉力大小为；

若装置以角速度绕竖直轴水平匀速转动时，求细线AC和转轴间夹角是．

解析：静止时受力分析，根据平衡条件列式求解；

对小球进行受力分析，当细线AB张力为零时，绳子AC拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的范围．

解决本题的关键理清小球做圆周运动的向心力来源，确定小球运动过程中的临界状态，运用牛顿第二定律进行求解．下载本文