第Ⅰ卷 (选择题 共40分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1~6题只有一个选项正确,7~12题有多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.下面所列举的物理学家及他们的贡献,其中正确的是( )
A.元电荷最早由库仑通过油滴实验测出
B.牛顿通过扭秤实验测定出了万有引力常量G
C.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场
D.安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
2.关于静电场,下列说法中正确的是( )
A.在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零
B.电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小
C.根据公式U=Ed可知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大
D.正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减小
3.不带电导体P置于电场中,其周围电场线分布如图所示,导体P表面处的电场线与导体表面垂直,a、b为电场中的两点,则( )
A.a点电场强度小于b点电场强度
B.a点电势高于b点的电势
C.负检验电荷在a点的电势能比在b点的大
D.正检验电荷从a点移到b点的过程中,静电力做负功
4.带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中,沿图中实线轨迹从a点运动到b点,a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb(ra>rb),b点为运动轨迹上到Q最近的点,不计粒子所受的重力,则可知( )
A.粒子带负电
B.b点的场强可能等于a点的场强
C.从a点到b点的过程中,静电力对粒子不做功
D.从a点到b点的过程中,粒子的动能和电势能之和保持不变
5.在真空中,上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场,其电场线分布如左图所示,有一带负电的粒子从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场足够广),在右图的速度—时间图像中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)( )
6.如图所示,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一电荷量非常小的点电荷,S是闭合的,φa表示a点的电势,F表示点电荷受到的静电力,现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大,则( )
A.φa变大,F变大 B.φa变大,F变小
C.φa不变,F不变 D.φa不变,F变小
7.如图甲所示,AB是电场中的一条电场线,质子以某一初速度从A点出发,仅在静电力的作用下沿直线从A点运动到B点,其vt图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.质子运动的加速度随时间逐渐减小
B.电场线的方向由B点指向A点
C.A、B两点的电场强度的大小关系满足EA 8.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点.下列说法正确的是( ) A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强 C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功 9.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是 ( ) A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同 B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同 C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大 D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小 10.如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下,从静止开始由B点沿直线运动到D点,且BD与竖直方向的夹角为45°,则下列结论正确的是( ) A.此液滴带负电 B.液滴的加速度等于g C.合外力对液滴做的总功为零 D.液滴的电势能减少 11.一带电粒子沿着图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的电势面,其中φa<φb<φc<φd,若不计粒子受的重力,可以确定( ) A.该粒子带正电 B.该粒子带负电 C.粒子在J的动能小于K点的动能 D.因不知粒子运动方向,无法比较J、K两点的动能谁大 12.如图所示,三个质量相同,带电荷量分别为+q、-q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后从两板间穿过,轨迹如图所示,则在穿过极板的过程中( ) A.电场力对液滴a、b做的功相同 B.三者动能的增量相同 C.液滴a电势能的增加量等于液滴b电势能的减小量 D.重力对三者做的功相同 第Ⅱ卷(非选择题 共52分) 二、计算题(本题共4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤 13.(12分)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0 m,若将电荷量均为q=1.0×10-6 C的两个负点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,求: (1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C点的电场强度的大小和方向. 14.(12分)如图所示,光滑绝缘杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为,则小球从A运动到B的过程中,电场力做多少功?若取A点电势为零,C点电势是多大? 15.(14分)图为一水平偏转极板,已知极板的长度为L,两极板距离为d,所加偏转电压为U,且下板带正电。若一束带电粒子沿极板的中线以初速度v0进入偏转电场,最终粒子从P点飞出。设粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子的重力。 (1)求粒子在极板间运动的加速度大小. (2)求粒子通过极板发生的偏转距离y. (3)若规定图中的下极板电势为零,试求P点的电势. 16.(14分)如图所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=1×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求: (1)小球到达最低点B的过程中电势能变化了多少? (2)若取B点电势为零,小球在A点的电势为多大? (3)绳子张力为多大?下载本文