階段示范性金考卷6

1、階段示范性金考卷（六）本卷測(cè)試內(nèi)容：靜電場(chǎng)本試卷分為第I卷（選擇題）和第H卷（非選擇題）兩部分，共110 分。測(cè)試時(shí)間90分鐘。第I卷（選擇題，共65分）一、選擇題（本題共13小題，每小題5分，共65分。在每小題 給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第2、3、4、5、8 12、13小題，只有一個(gè)選項(xiàng) 正確；第1、6、7、9、10、11小題，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的 得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1. 如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫出），0、A、 B為軸上三點(diǎn)，放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力跟試探電荷 所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，貝S （）A. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 2X 1

2、03 N/CB. B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 2X 103 N/CC. 點(diǎn)電荷Q在A、B之間D. 點(diǎn)電荷Q在A、O之間解析：試探電荷所受的電場(chǎng)力與電量的比值為場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；若點(diǎn)電荷Q在AO之間，則A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤答案：AC2. 如圖所示，電場(chǎng)中一正離子只受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B性反映該離子從點(diǎn)。離子在A點(diǎn)的速度大小為v°,速度方向與電場(chǎng)方向相同。能定A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的速度一時(shí)間(v t)圖象是A解析：從A到B,正離子受到的電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同， 所 以該離子做加速運(yùn)動(dòng)；考慮到電場(chǎng)線越來(lái)越疏，場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小，正離子受到的電場(chǎng)力和加速度也越來(lái)越小，該離子

3、從 A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的速度時(shí)間(v t)圖象的斜率也越來(lái)越小。綜上分析，選項(xiàng) C正答案：C3. 2014舟山模擬真空中一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的部分電場(chǎng)線如圖所示，分別標(biāo)記為1、2、3、4、5,且1、5和2、4分別關(guān)于3 對(duì)稱。以電場(chǎng)線3上的某點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓，圓與各電場(chǎng)線的交點(diǎn)分 別為a、b、c、d、e，則下列說(shuō)法中正確的是()A. 電場(chǎng)強(qiáng)度EaVEcB. 電勢(shì)護(hù)血C. 將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D. 將一負(fù)電荷由b點(diǎn)移到e點(diǎn)，電勢(shì)能增大解析：由點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布特點(diǎn)可知，以點(diǎn)電荷為圓心的圓上各點(diǎn) 的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)大小均相等，沿題圖所示的電場(chǎng)方向，等勢(shì)面的電勢(shì)越 來(lái)越低，電場(chǎng)線越來(lái)越密，故

4、Ea>Ec,A錯(cuò)誤；亦=血，B錯(cuò)誤；UadVO, 正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)時(shí)，Wad= Uadqvo, C錯(cuò)誤；又Ube>0,負(fù)電荷 由b點(diǎn)移到e點(diǎn)時(shí)，Wbe= Ube (- q)<0，即電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增 大，D正確。答案：D甲4. 如圖所示，虛線表示某點(diǎn)電荷 Q所激發(fā)電場(chǎng)的等勢(shì)面，已知 a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，c、d兩點(diǎn)在另一個(gè)等勢(shì)面上。甲、乙兩 個(gè)帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場(chǎng)，在電 場(chǎng)中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法中正確的是 ( )A. 兩粒子電性相同B. 甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速率大于乙粒子經(jīng)過(guò) d點(diǎn)時(shí)的速率C. 兩個(gè)粒子的

5、電勢(shì)能都是先減小后增大D. 經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)，兩粒子的動(dòng)能一定相等解析：從甲、乙兩個(gè)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知， 兩粒子的電性不相同，故A錯(cuò)誤；甲受的是吸引力，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，所以到達(dá)c時(shí)速率增加，乙受排斥力，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，到達(dá)d時(shí)速率減小，故甲的速率比原先大，乙的速率比原先小，由于在a點(diǎn)時(shí)甲、乙兩個(gè)帶電粒子的速率相同，因此甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的 速率大于乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的速率，所以B正確、C錯(cuò)誤；由于不知 道甲、乙兩個(gè)帶電粒子的質(zhì)量關(guān)系，所以無(wú)法判斷其動(dòng)能，所以錯(cuò)誤答案：B5. 如圖所示，兩個(gè)帶有同種電荷的小球，用絕緣細(xì)線懸掛于0點(diǎn)，若qi>q2, Ab，平衡時(shí)兩球到過(guò)0點(diǎn)的豎

6、直線的距離相等，貝S ( )A. m1>m2B. mi = m2C. mi<m2D. 無(wú)法確定解析：以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，Ti和T2的力矩為零，而兩個(gè)庫(kù)侖力的力 矩的代數(shù)和為零，故由力矩的平衡可知：兩個(gè)重力的力矩的代數(shù)和也 應(yīng)該為零，即migd= m2gd,所以mi= m2,故B正確。也可以用三角形相似法求解答案：B6. 2014廣東湛江一模如圖所示，P、Q為固定的等量正點(diǎn)電荷, 在連線的中垂線上某處 B靜止釋放一帶負(fù)電的粒子，重力不計(jì)，則 下列說(shuō)法正確的是（）1 八oA. 中垂線為等勢(shì)線B. 粒子由B運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)時(shí)，速度最大C. 粒子由B運(yùn)動(dòng)至0點(diǎn)過(guò)程，電勢(shì)能減小D. 粒子由B運(yùn)動(dòng)至0點(diǎn)過(guò)

7、程，電場(chǎng)力增大解析：等量異種點(diǎn)電荷的中垂線是一等勢(shì)線， 而這是等量同種點(diǎn) 電荷，故A錯(cuò)誤；帶負(fù)電的粒子在從 B到0的過(guò)程中，所受的電場(chǎng) 力方向豎直向下，做加速運(yùn)動(dòng)，所以速度越來(lái)越大，到0點(diǎn)加速度等于零，速度達(dá)到最大，此過(guò)程中動(dòng)能越來(lái)越大，電勢(shì)能越來(lái)越小，B、C正確。由B運(yùn)動(dòng)至0點(diǎn)過(guò)程，電場(chǎng)強(qiáng)度可能先增大后減小，也 可能是一直減小，因此電場(chǎng)力無(wú)法確定大小，D錯(cuò)誤。答案：BC7. 如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為 E '的直流電源（內(nèi)阻不 計(jì)）連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略。一帶負(fù) 電油滴被固定于電容器中的 P點(diǎn)?，F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直 向下移動(dòng)一小段距離，則（）A

8、. 平行板電容器的電容將變小B. 靜電計(jì)指針張角變小C. 帶電油滴的電勢(shì)能將減少D. 若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動(dòng) 一小段距離，則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變解析：將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離時(shí)，兩極板的正對(duì)面積s不變，間距d變大，根據(jù)關(guān)系式c= 4"盞°1可知， 電容C減小，選項(xiàng)A正確；因?yàn)殪o電計(jì)指針的變化表征了電容器兩 極板電勢(shì)差的變化，題中電容器兩極板間的電勢(shì)差U不變，所以靜電計(jì)指針張角不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；U不變，極板間距d變大時(shí)，板間 場(chǎng)強(qiáng)E = U/d減小，帶電油滴所處位置的電勢(shì) 幅=E' Ed增大，其 中d為油滴到上極板的

9、距離，又因?yàn)橛偷螏ж?fù)電，所以其電勢(shì)能將減 少，選項(xiàng)C正確；若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極 板向下移動(dòng)一小段距離，則電容器帶電荷量 Q不變，極板間距d變 大，根據(jù)q= cu , e=u/d和c=4nd可知eg/s,可見，極板間場(chǎng)強(qiáng)E不變，所以帶電油滴所受電場(chǎng)力不變，選項(xiàng)D正確答案：ACD8. 2014中山模擬如圖所示，光滑絕緣斜面的底端固定著一個(gè)帶正電的小物塊P,將另一個(gè)帶電小物塊 Q在斜面的某位置由靜止釋 放，它將沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，則在Q向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )A. 物塊Q的動(dòng)能一直增大B. 物塊Q的電勢(shì)能一直增大C. 物塊P、Q的重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和一直增大D. 物塊Q的

10、機(jī)械能一直增大解析：由F庫(kù)mgsin0= ma可知，物塊沿斜面的加速度先向上 逐漸減小，再沿斜面向下，逐漸增大，其速度先增大后減小，故物塊 Q的動(dòng)能先增大再減小，A錯(cuò)誤；因電場(chǎng)力始終做正功，故電勢(shì)能一 直減小，物塊Q的機(jī)械能一直增大，B錯(cuò)誤，D正確；因只有電場(chǎng)力、 重力做功，物塊的電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和守恒，又知?jiǎng)幽芟仍?大后減小，故重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和先減小后增大，C錯(cuò)誤。答案：D9. 2015江蘇連云港如圖是一個(gè)說(shuō)明示波管工作的原理圖，電子 經(jīng)加速電場(chǎng)(加速電壓為Ui)加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) 時(shí)偏轉(zhuǎn)量是h,兩平行板間的距離為d,電壓為U2,板長(zhǎng)為L(zhǎng),每單位電壓引起的偏移

11、h/6,叫做示波管的靈敏度，為了提高靈敏度, 可采用的方法為（）A.增大U2C.減小d解析：對(duì)粒子的加速過(guò)程，由動(dòng)能定理得, 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，做類平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，h l2h得，U2 = 4U1d，為了提咼靈敏度U2B.減小LD.減小UiqUi = *m v 2，粒子在l=v ot，h=黑掙，解,可增大L、減小Ui或d, C、D兩項(xiàng)正確。答案：CD.b10.現(xiàn)有兩個(gè)邊長(zhǎng)不等的正方形 ABDC和abdc,如圖所示，且Aa、Bb Cc、Dd間距相等。在 AB、AC、CD、DB的中點(diǎn)分別放等 量的點(diǎn)電荷，其中 AB、AC中點(diǎn)放的點(diǎn)電荷帶正電，CD、BD的中點(diǎn)放的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。則

12、下列說(shuō)法中正確的是( )A. 0點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均為零B. 把一正點(diǎn)電荷沿著c的路徑移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零C. 同一點(diǎn)電荷在a、d兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同D. 將一負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到A點(diǎn)電勢(shì)能減小解析：0點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，電勢(shì)為零，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；由于 bOc為等勢(shì)線，所以把一正點(diǎn)電荷沿著 b dR c的路徑移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng) 力做功為零，選項(xiàng)B正確；根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，a、d兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 相同，同一點(diǎn)電荷在a、d兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同，選項(xiàng) C正確；將一 負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到A點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。答案：BCB卜、* *f*Zf*/ f角/一C11. 2014山東臨沂一模如圖所示，A

13、、B、C是平行紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)，它們之間的距離均為L(zhǎng),電荷量為q= 1.0X 10-5 C的 負(fù)電荷由A移動(dòng)到C電場(chǎng)力做功 W1= 4.0X 105 J,該電荷由C移動(dòng) 到B電場(chǎng)力做功 W2=- 2.0X10-5 J,若B點(diǎn)電勢(shì)為零，以下說(shuō)法正確的是（）A. A點(diǎn)電勢(shì)為2 VB. A點(diǎn)電勢(shì)為一2 VC. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)橛蒀指向AD. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇贏C指向B、WCB 2.0X 10- 5解析：C、B間電勢(shì)差為Ucb = CB=: V = 2 V, B點(diǎn)q 1.0X 10-5電勢(shì)為零，貝卩Ucb=杞一如，則C點(diǎn)電勢(shì) 忙=2 V,而A與C間的電勢(shì)差為UacAC54.0X 10一51

14、.0X 10一5V = 4 V, Uac=杞，貝S A點(diǎn)電勢(shì) 也=2 V，故A錯(cuò)誤，B正確；由以上分析可知，A、C連線 的中點(diǎn)M電勢(shì)為0, M與B點(diǎn)的連線即為等勢(shì)線，且電場(chǎng)線垂直于 等勢(shì)線，三角形ABC為等邊三角形，BM 1AC,根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向， 電勢(shì)降低，則有勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由 C到A,故C正確，D錯(cuò)誤。答案：BCR12.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為0= 45°勺光滑絕緣斜面處于電場(chǎng) 中，一帶電荷量為+ q,質(zhì)量為m的小球，以初速度vo由斜面底端的A點(diǎn)開始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端的速度仍為v°,則（）A. 小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于小球在 A點(diǎn)的電勢(shì)能mgqB. A、B兩點(diǎn)

15、的電勢(shì)差一定為 2mgLC. 若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的最小值一定是D. 若該電場(chǎng)是AC邊中垂線上某點(diǎn)的點(diǎn)電荷 Q產(chǎn)生的，則Q 一定是正電荷解析：由題述可知，小球以初速度 v°由斜面底端的A點(diǎn)開始沿 斜面上滑，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，小球在 B點(diǎn)的電勢(shì)能一定 小于小球在 A點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得，qU mgLsin45 ° 0,解得A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U = 駕' 選項(xiàng)B正確; 若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的最小值為 駕3，選項(xiàng)c錯(cuò)誤； 若該電場(chǎng)是AC邊中垂線上某點(diǎn)的點(diǎn)電荷 Q產(chǎn)生的，則Q可以是負(fù) 電荷，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：B13. 201

16、4合肥模擬x軸上有兩點(diǎn)電荷Qi和Q2, Qi和Q?之間各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如圖中的曲線所示，規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列推理與圖象信息不符合的是（）A. Qi 一定大于Q2BQ和Q2 一定是同種電荷，但不一定是正電荷C.電勢(shì)最低處P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0DQi和Q2之間各點(diǎn)的電場(chǎng)方向都指向 P點(diǎn)解析：兩個(gè)點(diǎn)電荷間的電勢(shì)都為正，因此兩點(diǎn)電荷都為正電荷，B不符合圖象信息；兩個(gè)正點(diǎn)電荷的連線上有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零， 正的試 探電荷從兩個(gè)電荷中的任一電荷附近沿連線向場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)移動(dòng)時(shí) 電勢(shì)都降低，至V場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)最低，C符合圖象信息；場(chǎng)強(qiáng)為 零的點(diǎn)離Qi遠(yuǎn)，故Qi 定大于Q2, A符合圖象信息；Qi和Q2之間

17、各點(diǎn)的電場(chǎng)方向都指向P點(diǎn)，D符合圖象信息。答案：B第H卷（非選擇題，共45分）二、計(jì)算題（本題共4小題，共45分）Ai4. （8分）20i5寧波模擬如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端（C端）距地 面高度h= 0.8 m。有一質(zhì)量為500 g的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某 一速度沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過(guò)C端的正下方P點(diǎn)處。(g 取 10 m/s)求：(1) 小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向。(2) 小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過(guò)程中的動(dòng)能增量。(3) 小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小 Vo。解析：(1)小環(huán)沿桿運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析可得琵=ta

18、n45 ° 所以 qE = mg小環(huán)離開直桿后只受電場(chǎng)力和重力，F(xiàn) 合=mg 2 + qE 2= 2mg由牛頓第二定律F合=ma得a= > 2g= 14.14 m/f 方向垂直于桿斜向右下方(2) 小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零所以動(dòng)能增量等于重力做的功AE = W= mgh= 4 J(3) 小環(huán)離開直桿后的運(yùn)動(dòng)可分解成水平和豎直兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)水平：勻減速到零再反向加速運(yùn)動(dòng)，初、末水平分速度大小相等為 v x=v 0cos45°丄也qEt= ax，ax= m = g豎直：h=vyt+ gt2v y=v 0sin45解得 v0= 2 m/s答案：(1)14.14 m/

19、s2'方向垂直于桿斜向右下方(2)4 J '(3)2 m/s15. (12分)2014德州模擬如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 有一絕緣的光滑軌道，一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道下滑，已知小球的質(zhì)量為m、電荷量為一q,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為e,斜軌道的傾角為a小球的重力大于其所受的電場(chǎng)力)(1) 求小球沿斜軌道下滑的加速度的大??；(2) 若使小球通過(guò)圓軌道頂端的 B點(diǎn)，A點(diǎn)距水平地面的高度h 至少應(yīng)為多大？(3) 若小球從斜軌道h= 5R處由靜止釋放，假設(shè)其能夠通過(guò)B點(diǎn)， 求在此過(guò)程中小球機(jī)械能的改變量。解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律有(mg qE)sin a=

20、 ma(mg qE jsina解得a= mm(2)若小球剛好通過(guò)B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有mv2mgqE=百小球由A到B,根據(jù)動(dòng)能定理有mv23 s內(nèi)小物塊的位移大小； 23 s內(nèi)靜電力對(duì)小物塊所做的功 解析：(1)02 s內(nèi)小物塊的加速度(mg- qE)(h-2R)=5以上兩式聯(lián)立得h=qR(3) 小球從靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)的過(guò)程中，設(shè)機(jī)械能的變化量為圧機(jī)由 6E 機(jī)=W 電，W 電=一 3REq,得圧機(jī)=一 3REqmg qE sina 、5答案： m尹(3) 3REq16. (12分)2015唐山模擬如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為 m= 0.2 kg,帶電荷量

21、為q=+20X 10一6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.1。從t=0時(shí)刻開始，空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性 變化的電場(chǎng)(取水平向右的方向?yàn)檎较?，g取10 m/s2)。求：E/x 105 N/CEg皿2a1 = 2 m/s1 m位移 xi = 2ait?= 4 m2 s末小物塊的速度為 v2= aiti= 4 m/s24 s內(nèi)小物塊的加速度E?q mg2a2 =m = 2 m/s位移 X2= xi = 4 m4 s末的速度v4= 0因此小物塊做周期為4 s的變速運(yùn)動(dòng)，第22 s末的速度為v22= 4m/s第 23 s末的速度為 v23 = v22+ a2t= 2 m/s(t= 1 s)22v 22 + v 23所求位移為 x= Qxi +2t= 47 m。(2)23 s內(nèi)，設(shè)靜電力對(duì)小物塊所做的功為 W,由動(dòng)能定理有：W1 2卩 mg= ?mv23解得 w= 9.8 J。答案：(1)47 m'(2)9.8 J17. (13分)2015池州模擬如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方