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福建省莆田市第六中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题

福建省莆田市第六中学【最新】高二上学期期中考试物理试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离,用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定()A.φa>φb>φc B.E a>E b>E cC.φa-φb=φb-φc D.E a=E b=E c2.如图所示,细线栓一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则( )A.小球不可能做匀速圆周运动B.当小球运动到最高点时绳的张力可能最小C.小球运动到最低点时,球的线速度一定最大D.小球运动到最低点时,电势能一定最大3.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。

下列说法中正确的是( )A.三个等势面中,等势面a的电势最高B.带电质点一定是从P点向Q点运动C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小4.如图所示,一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v0射入电场中,恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场.若其它条件不变,在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出.不计重力,则()A.2v0=v1+v2B.v0C.v0D.v0<v1=v25.质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E的匀强电场中,当小球A静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为()A.√3mg3E B.√3mgEC.2mgED.mg2E6.如图所示,带箭头的直线表示某电场的电场线,虚线表示等势线,一个带负电的粒子以一定初速度进入电场,由A运动到B(轨迹为图中AB实曲线所示).设粒子经过A、B两点时的加速度和动能分别用a A、a B、E A、E B表示,则(不计粒子重力)()A.a A>a B B.a A=A B C.E A>E B D.E A<E B7.如图所示,平行板电容器经开关S与电池连接,a处固定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A板向上稍微移动,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变小,F变小8.如图所示,在粗糙的水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点停止,则从M到N的过程中,下列说法错误的是()A.小物块所受的电场力逐渐减小B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M点的电势一定高于N的电势D.小物块电势能的减小量一定等于克服摩擦力做的功二、多选题9.如图所示,平行实线代表电场线,方向未知,带电量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用.该电荷由A点运动到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为10V,则:A.B点的电势为零B.电场线方向向左C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线①D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线②10.图中a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面.它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子(H),从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断:①质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV②质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV③质子经过等势面c时的速率为2.25v④质子经过等势面c时的速率为1.5v上述判断正确的是()A.①③B.②④C.①④D.②③11.如图所示,一水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从圆盘中心处O由静+的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达止释放一质量为m,带电量为q=,又知道过竖直线上的b点时,小球速度最大,由此盘中心竖直线上的c点,Oc h可知在Q所形成的电场中,可以确定的物理量是()A.b点场强B.c点场强C.b点电势D.c点电势三、填空题12.如图所示,在绝缘的光滑水平面上固定着等质量的三个带电小球(可视为质点),A、B、C三小球排成一条直线,若只释放A球,则释放A球的瞬间它的加速度为1 m/s2,方向向左.若只释放C球,则C的瞬间加速度为2 m/s2,方向向右.现同时释放三球,则释放瞬间B球的加速度大小为_______m/s2,方向_______.13.如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为9000N/C,在电场内一水平面上作半径为10cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电量为10-8C的正点电荷,则A处场强大小E A=______N/C,B处的场强大小E B=______N/C.四、解答题14.长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一 、质量为m的带电粒子,以水平初速度紧贴上极板垂直于电场线方向个带电荷量为q进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与水平方向成30°角,大小为v,如图所示,不计粒子重力,求:v的大小;(1)粒子进入电场时初速度(2)匀强电场的场强E大小;(3)两板间的距离d。

15.(10分)如图所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V。

静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm。

(θ角很小,为计算方便可认为tanθ ≈ sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示)求:(1)两板间电场强度的大小;(2)判断小球带何种电荷并计算其带电荷量;(3)在图示位置,若将细线突然剪断,小球做何种性质的运动?求加速度a的大小。

16.如图所示,A、B为不带电平行金属板,间距为d,构成的电容器电容为C.质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板小孔上方距A板高h处以v0初速射向B板.液滴到达B板后,把电荷全部转移在B板上.求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少?17.在方向水平的匀强电场中,绝缘细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端悬挂于O点。

将小球拿到A点(此时细线与电场方向平行)无初速释放,已知小球摆到B点时速度为零,此时细线与竖直方向的夹角为θ=30°,求:(1)小球速度最大的位置。

(2)小球速度最大时细线对小球的拉力。

18.如图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A 板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场偏转打在荧光屏上的P点,已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。

求:(1)电子穿过A板时的速度大小;(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y1;(3)荧光屏上P点到中心位置O点的距离。

19.如图所示,M、N是水平放置的一对金属板,其中M板中央有一个小孔O,板间存在竖直向上的匀强电场.AB是一长9L的轻质绝缘细杆,在杆上等间距地固定着10个完全相同的带正电小球,每个小球的电荷量为q、质量为m,相邻小球距离为L.现将最下端小球置于O处,然后将AB由静止释放,AB在运动过程中始终保持竖直.经观察发现,在第4个小球进入电场到第5个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动.求:(1)两板间电场强度E;(2)上述匀速运动过程中速度v的大小.20.质量为m,带电量为-q的微粒(重力不计),经过匀强电场中的A点时速度为v,方向与电场线垂直,运动到B点时速度大小为2v,如下图所示.已知A、B两点间的距离为d.求:(1).A、B两点的电势差;(2).电场强度的大小和方向.参考答案1.A【详解】A.由沿电场方向电势降低可得φa>φb>φc,故A正确;BD.一条电场线无法描述电场的分布,故E a、E b、E c的大小关系不能确定,故BD错误;C.如果是匀强电场,才有φa-φb=φb-φc,故C错误。

故选A。

2.D【解析】【详解】小球受到的电场力方向竖直向上,重力竖直向下,当二力等大时,可能做匀速圆周运动,A 正确;当重力大于电场力时,两者合力向下,在最低点A绳子的张力最大,在最高点B时,绳子的张力最小,若重力小于电场力时,两者的合力向上,在最高点B时绳子的张力最大,在A点时张力最小,BC错误;由于小球带负电,受到的电场力向上,所以在最高点B时,电场力做正功最多,电势能最小,D错误.3.A【解析】【分析】由于带正电的粒子只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场场强大.【详解】电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最高,c等势线的电势最低,故A正确;带电质点可以由P到Q,也可以由Q到P,由图示条件不能具体确定。

故B错误;从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故C错误;等势线密的地方电场线密,电场场强大,则P点场强大于Q点场强。

则P点的加速大,故D错误;故选A。

【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是:根据运动轨迹判断出所受电场力方向,然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化.4.B【解析】带点粒子在电场中运动时,电场力做正功,在电场和磁场的复合场中运动时,洛伦兹力不做功,电场力做负功,所以有v2<v0<v1,对以上两个过程运用动能定理:,,联立解得,正确答案是B.5.D【解析】【分析】以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,运用作图法分析什么条件下小球受到的电场力最小,由力学知识求出最小的电场力,再求解小球的电荷量。

【详解】小球受到三个力作用:重力mg、电场力F和细线的拉力T,根据平衡条件得知:F和T的合力与重力mg大小相等、方向相反,作出电场力在三种不同方向下合成图如图,可以看出,当电场力F与细线的拉力T垂直时,电场力最小,由图求出电场力的最小值为F min=mgsin30°又F min=qE,得q=mg2E故应选:D。

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