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第十章 静电场中的能量 基础达标卷(A卷)
高二物理·全解全析
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D D D B D B C C BCD BC BC BC
1.D
【解析】A.该图中AB两点电势相等,场强大小相等,方向不等,选项A错误;
B.该图中AB两点电势不相等,场强大小不相等,方向相等,选项B错误;
C.该图中AB两点电势不相等,场强大小相等,方向相等,选项C错误;
D.该图中AB两点电势相等,均为零,场强大小相等,方向相同,均水平线向
右,选项D正确;
故选D。
2.D
【解析】A.由点电荷场强公式 可知,该试探电荷在A点的电场强度大,
所以在A点受的静电力较大,故A错误;
B.沿电场线电势降低可知
由于该试探电荷带正电,故在B点具有的电势能较小,故B错误;
CD.A与B两点间的电势差为
从A到B电场力做的功等于电势能的变化,则有
得
由于电场为非匀强电场,则AB间的平均强度不等于 ,因此
故C错误,D正确。
故选D。
3.D
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【解析】A.因上下为两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜,则 点所在的线是等
势线,A错误;
B.因 处的电场线比 点处密集,则 点的电场强度比 点大,B错误;
C.因 、 两处所处的线为等势线,可知 、 两点间的电势差的值比 、 两
点间的大, C错误;
D.因 、 两点在同一电场线上,电势不相等,则将电荷沿图中的线从
移动时电场力做功不为零,D正确。
故选D。
4.B
【解析】由于是匀强电场,所以
即
得
故选B。
5.D
【解析】A.电容器上极板带正电、下极板带负电,电场线方向是向下。带电油
滴是处于静止状态,则其受到的静电力 与竖直向下的重力 二力平衡,即
,同时可知油滴受到的静电力方向是竖直向上,与电场线方向相反,可
知带电油滴带负电,选项A错误;
B.保持开关闭合,电容器两极板间电压 保持不变。上极板下移,两极板间距
减小。由电场强度与电势差的关系 可知,极板间电场的电场强度 增大,
可知 ,即油滴受到的合力向上,可知带电油滴向上运动,选项B错误;
C.电路稳定后,断开开关,两极板所带电荷量 保持不变。上极板上移,两极
板间距 增大。由电容器的决定式 、定义式 和电场强度与电势差
的关系 可得
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂可知极板间电场强度 保持不变。带正电的上极板上移,P点与上极板间距离
增大,且上极板接地,其电势为零,由电场强度与电势差的关系及电势与电势
差的关系有
可得P点
可知P点电势降低,选项C错误;
D.电路稳定后,断开开关,两极板所带电荷量 保持不变。上极板下移,两极
板间距 减小。由电容器的决定式 、定义式 和电场强度与电势差
的关系 可得
可知,极板间电场强度 保持不变,仍然存在 ,即带电油滴保持静止,
选项D正确。
故选D。
6.B
【解析】A.质子从O点沿轴线进入加速器,质子经5次加速,由动能定理可得
质子从圆筒E射出时的速度大小为
选项A错误;
B.质子在圆筒内做匀速运动,所以圆筒E的长度为
选项B正确;
D.同理可知,金属圆筒A的长度
金属圆筒B的长度
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂则金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为 ,选项D错误;
C.因由直线加速器加速质子,其运动方向不变,由题图可知,A的右边缘为负
极时,则在下一个加速时需B右边缘为负极,所以MN所接电源的极性应周期
性变化,选项C错误。
故选B。
7.C
【解析】A.根据牛顿第二定律得:微粒的加速度为
a=
据题 相同,E相同,所以加速度相同,即
aa=ab=ac
故A错误;
B.三个带电微粒在竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动,由
得
由图有
yb=yc>ya
则得
tb=tc>ta
故B错误;
C.三个带电微粒水平方向都做匀速直线运动,由
x=v t
0
得
由图知
xa>xb>xc
又
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂tb=tc>ta
则得
va>vb>vc
故C正确;
D.电场力做功为
W=qEy
由于电荷量关系不能确定,所以不能确定电场力做功的大小,也就不能确定电
势能减少量的大小,故D错误。
故选C。
8.C
【解析】AB.小球由于受到重力,在竖直方向做匀减速直线运动,在水平方向
由于受到静电力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,则不是类平抛运动也
不是圆周运动,AB错误;
C.由于电场力做正功,则小球机械能一直增加,C正确;
D.小球所受重力和电场力的合力斜向右下方,则合力先做负功再做正功,由
动能定理得,小球速度先减小后增加,D错误;
故选C。
9.BCD
【解析】A.根据电场力位于粒子运动轨迹凹侧,且粒子带负电,粒子在电场中
的受力和电场方向如图所示
根据电场方向可知场源点电荷带正电,A错误;
B.根据电场的疏密程度,可知a点的电场强度较大,带电粒子在a点受到的电
场力较大,带电粒子在a点的加速度较大,B正确;
C.粒子从a点运动到b点的过程,电场力方向与速度方向的夹角大于 ,可
知带电粒子运动过程中电场力做负功,C正确;
D.粒子从a点运动到b点的过程,电场力做负功,动能减小,故带电粒子在a
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂点的动能较大,D正确。
故选BCD。
10.BC
【解析】A.由粒子运动轨迹可知粒子在 点所受电场力方向向上,根据沿着电
场线电势降低可知, 点电场强度方向向下,则粒子带负电,故A错误;
B.粒子 点和 点电势能相等,可知粒子从a点运动到e点,电场力做功为零,
故B正确;
C.粒子仅受电场力,则电势能和动能之和守恒,在 点时,电势能和动能之和
为 ,则当粒子的动能为4 时,其电势能为8 ,故C正确;
D.根据C项分析可知经过b点和d点时粒子速度大小相等,方向不同,根据
可知经过b点和d点时粒子的动量不相同,故D错误。
故选BC。
11.BC
【解析】A.D点的电势为
可知BD是一条等势线,三角形 为等边三角形,则BD过O点,O点电势为
8V,A错误;
B.根据几何关系可知,BD垂直于AC,则电场线方向平行与AC,C点电势大
于A点电势,电场方向由C指向A。电场强度为
B正确;
C.F点电势为
则将电子由F点移到C点,电子的电势能变化为
C正确;
D.在三角形 内切圆的圆周上,电势最低的点为沿电场线方向,距离O点
最远的点。过O点平行于AC的直径与圆周的两个交点中,离A点较近的点才
是电势最低的点。离C点较近的点是圆周上电势最高的点,D错误;
故选BC。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂12.BC
【解析】A.由于有电场力做功,因此小球和弹簧组成的系统机械能不守恒,故
A错误;
B.由题意可知,小球从Q点到P点运动过程中,所受合力为零,故合力做功
为零,动能不变,则减少的重力势能等于增加的电势能,故B正确;
C.从P点到最低点过程中,合力做功等于弹簧弹力做功,故动能的减少量等于
弹簧弹性势能的增加量,故C正确;
D.电场力做功与重力做功的代数和始终为零,故D错误。
故选BC。
13. 增大 不变 减小
【解析】(1)[1]根据 ,甲图将B板上移,Q和d不变,S减小,U增
大,静电计指针偏角将增大;
(2)[2]根据
解得
乙图将B板左移,d减小,平行板间的电场强度E不变;
(3)[3]根据 ,丙图将金属插入两板之间,d减小,U减小,静电计指
针偏角将减小。
14. B 不变 变短
【解析】[1]根据图乙的图像的物理意义可以推至,其图像与坐标轴围成的面积
为电荷量,由图像可知,其围成面积大概是四个长方形的面积,即电荷量约为
则该电容器的电容为
故B正确,AC错误。
故选B。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂[2]由电容的公式有
整理的
由上述式子可知,电容器储存的电荷量Q与电阻R无关,如果不改变电路的其
他参数,只减小电阻R,充电时其 曲线与横轴围成的面积将不变。
[3]如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,由于电阻对于电流的阻碍作用减
小,充电电流增大,所以充电时间将变短。
15.(1) ;(2)
【解析】(1)由题意可知将试探电荷从A点移动到无穷远处,电场力做功为
…………………………………………(2分)
即该试探电荷在A点的电势能为
…………………………………………(2分)
(2)A点电势为
…………………………………………(2分)
16.(1) ;(2) ,方向为垂直于BC指向右下方
【解析】(1)正点电荷从A点移到B点,由电场力做功与电势差的关系可得
…………………………………………(2分)
(2)负点电荷从A点移到C点,设A、C两点间的电势差为 ,同理有
…………………………………………(2分)
则B、C两点电势相等,则电场线方向为垂直于BC指向右下方,电场强度的大
小为
…………………………………………(2分)
解得
…………………………………………(2分)
17.(1) ;(2) ;(3)
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【解析】(1)电子在电场中被加速,根据动能定理
…………………………………………(2分)
解得
…………………………………………(1分)
(2)在偏转电场中
…………………………………………(1分)
在偏转电场中运动分析
…………………………………………(1分)
…………………………………………(1分)
…………………………………………(1分)
联立可得
…………………………………………(1分)
(3)电子飞离偏转电场后做匀速直线运动到P点,对电子整个过程,根据动能
定理
…………………………………………(2分)
联立解得
…………………………………………(2分)
18.(1) ,方向水平向右;(2) ;(3) ;(4)
【解析】(1)小环正以速度 沿杆匀速下滑,处于受力平衡状态,小球受力如
图所示,电场强度方向水平向右
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…………………………………………(2分)
解得
…………………………………………(1分)
(2)小环离开直杆后,在重力和电场力的作用下运动,合力的大小为
…………………………………………(2分)
根据牛顿第二定律可知,小环离开直杆后运动的加速度大小为
…………………………………………(1分)
(3)根据运动的合成与分解可知,小环在竖直方向做初速度为
…………………………………………(1分)
加速度为 的匀加速直线运动,在水平方向做初速度水平向左
…………………………………………(1分)
加速度水平向右 的匀变速直线运动,由此可知当小环落到 点正下方
的 时所用时间为
…………………………………………(1分)
则 点距离地面的高度可以表示为
…………………………………………(1分)
解得
…………………………………………(1分)
(4)逆着电场线的方向电势升高,可知,小环水平向左运动至最远位置 处
时对应的电势最高,带正电的小环电势能最大,水平向左运动的最大距离为
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该点的电势为
…………………………………………(1分)
最大电势能为
…………………………………………(1分)
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