2018高中全程训练计划物理周测六A卷静电场.doc

周测六静电场(A卷)(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1(2017湖北宜昌模拟)有三个完全一样的金属小球A、B、C，小球A所带电荷量为10Q，小球B所带电荷量为Q，小球C不带电，将A、B两小球固定，相距r，此时A、B两小球间的相互作用力大小为F；然后让小球C反复与A、B两小球多次接触，最后移去小球C后，则A、B两小球间的相互作用力大小为()AF B10F C.F D.F2(多选)(2017江苏四市联考)如图所示，a、b、c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上，Q1带正电一带正电粒子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动，经b点时速度最大，到c点时速度为零下列说法正确的是()AQ2带正电 BQ2的电荷量大于Q1的电荷量Ca、c两点电势相等 Db点的电场强度最大3(2017华师一附中模拟)已知电荷分布均匀的绝缘球，球壳对壳内点电荷的作用力为零，对球壳外点电荷的作用力等于将所有电荷量全部集中在球心的点电荷对球外点电荷的作用力若真空中有一半径为R的均匀带正电的绝缘球，通过其球心作一条直线，用r表示该直线上某点到球心的距离，则该直线上各点的电场强度E随r变化的图象正确的是()4.(2017浙江温州模拟)如图所示，虚线表示等势面，相邻等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹小球在a点的动能为20 eV，在b点的动能为2 eV.若取c点为零电势点，则当这个带电小球的电势能为6 eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能为()A16 eV B8 eV C6 eV D4 eV5(2017上海崇明区模拟)在竖直向下的匀强电场E中，一带电油滴在电场力和重力的作用下，沿虚线所示的运动轨迹从a运动到b.若此带电油滴在运动过程中动能和重力势能之和为E1，重力势能和电势能之和为E2，则E1、E2的变化情况是()AE1增加，E2增加 BE1增加，E2减小CE1不变，E2减小 DE1不变，E2不变6(2017湖北部分重点中学联考)静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是()A断开开关S后，将A、B两极板分开些B保持开关S闭合，将A、B两极板分开些C保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些D保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头7(多选)传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件图乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)，下列实验现象中正确的是()A当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转B当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转C当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转D当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转8(多选)如图所示，A、B为平行金属板，两板间距为d，且两板分别与电源两极相连(未画出)，两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，质点到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回若保持两极板间的电压不变，则正确的是()A把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落二、非选择题(本题包括4小题，共47分)9(7分)在竖直平面内固定一个半径为R的均匀带电细圆环，质量为m的带电小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示已知静电力常量为k，重力加速度为g，则绝缘细线对小球的拉力FT_，圆环的带电量Q_.10(13分)在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电荷量关系图象分别如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电(忽略试探电荷之间的影响)求：(1)B点的电场强度的大小和方向；(2)试判断电荷Q的电性，并说明理由；(3)点电荷Q的位置坐标11(14分)在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场若将一个质量为m、带正电荷量为q的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为53的直线运动现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出，求：(sin530.8)(1)此电场的电场强度大小；(2)小球运动中从抛出点至最高点之间的电势差U.12(13分)实验表明，炽热的金属丝可以发射电子在图中，从炽热金属丝射出的电子流，经电场加速后进入偏转电场已知加速电极间的电压是2 500 V，偏转电极间的电压是2.0 V，偏转电极长6.0 cm.相距0.2 cm.电子的质量是0.911030 kg，电子重力不计求：(1)电子离开加速电场时的速度；(2)电子离开偏转电场时的侧向速度；(3)电子离开偏转电场时侧向移动的距离周测六静电场(A卷)1C依题意可知A、B两小球最初所带电荷量的总和被三个小球间均分，则A、B两小球最终的电荷量均为3Q，A、B两小球之间最初是引力，大小为Fk10k，A、B两小球之间最终是斥力，大小为Fk9kF，C正确2BC带正电粒子经过b点时速度最大，此时带电粒子所受合力为零，可知b点的合场强为零，因此Q2带负电，故A、D错误；b点的合场强为零，说明Q1、Q2在b点产生的场强大小相等，由点电荷场强公式Ek知，Q2的电荷量大于Q1的电荷量，故B正确；从a运动到c的过程，带电粒子的动能变化量为零，由动能定理知电场力做功为零，则a、c两点电势相等，故C正确3A该球的电荷密度，球内某点的电场强度等于以距球心的距离r为半径的球体所产生的电场强度，大小Ekkr，球外某点的电场强度Ek，所以A正确4B小球自a点运动到b点时，电场力做负功，Wab2 eV20 eV18 eV；由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有Uab1.5Ubc；从b点到c点电场力做正功，根据动能定理有WbcEkcEkb；又WUq；联立可得Ekc14 eV.由于只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，故在c点时，电势能和动能之和EEpEk14 eV，因此当电势能等于6 eV时，动能为8 eV，故B正确5B根据轨迹可知，粒子带负电，受到向上的电场力大于重力，合力做正功，动能增加，所以电势能和重力势能之和E2减少，电场力做正功，电势能减少，所以重力势能和动能之和E1增加，B正确6A断开开关S，电容器所带电荷量不变，将A、B两极板分开一些，则d增大，根据C知，电容减小，根据U知，电势差增大，指针张角增大，故选项A正确；保持开关S闭合，无论将A、B两极板分开些，还是将二者靠近些，电容器两端的电势差都不变，则指针张角不变，故选项B、C错误；保持开关S闭合，滑动变阻器仅仅充当导线作用，电容器两端的电势差不变，滑动触头滑动不会影响指针张角，故选项D错误7BD当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则两极间距变大，由C可知，电容器的电容减小，电容器所带电荷量减小，电容器放电，则电流从电流表负极流入，故电流表指针向左偏转，同理，若F变大，则电流表指针向右偏转，选项A错误，选项B正确；当丙传感器接入电路时，金属芯线与导电溶液形成电容器，若导电溶液深度h变大，两极板正对面积增大，由C可知，电容器的电容变大，带电荷量增加，电容器充电，则电流表指针向右偏转，故选项C错误；同理分析可知，选项D正确8ACD依题意，质点由P至N过程中，2mgdqUAB0，电场力做功等于重力做功的大小，把A板向上平移一小段距离或向下移动一小段距离，UAB不变，电场力做功仍等于重力做功的大小，根据动能定理，2mgdqUAB0，质点自P点自由下落后仍能返回，A正确、B错误；将B板向上移动一小段距离，设板间距减为d，UAB不变，根据动能定理知mg(dd)qUAB2mgdqUAB，故质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落，D正确9解题思路：本题考查电场的叠加、库仑定律，意在考查考生应用数学知识处理物理问题的能力由于圆环不能看作点电荷，我们取圆环上一部分x，设总电荷量为Q，则该部分电荷量为Q，由库仑定律可得，该部分对小球的库仑力F1，方向沿该点与小球的连线指向小球；同理，取以圆心对称的相同的一段，其库仑力与F1相同；如图甲所示，两力的合力应沿圆心与小球的连线向外，大小为2；因圆环上各点对小球均有库仑力，故所有部分库仑力的合力F，方向水平向右；小球受力分析如图乙所示，小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡，故FT与F的合力应与重力大小相等，方向相反；由几何关系可得；则小球对绳子的拉力FT；，解得Q .答案：(4分)(3分)10解题思路：(1)由EB和图象可得EB2.5 V/mEA V/m放入B点的是负电荷，所以电场强度方向跟负电荷受力方向相反，故B点电场方向沿x轴负向(2)A点的正电荷受力沿x轴正向，而B点的负电荷受力也沿x轴正向，根据同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引所以Q带的是负电，而且在A、B之间(3)由(2)问已知Q在A、B之间，设离A点距离为L，则离B点距离为(3 mL)根据E得，EA40 V/m，EB2.5 V/m可求得L0.6 m所以点电荷Q的位置为x2 m0.6 m2.6 m处答案：(1)2.5 V/m，沿x轴负向(2)Q带负电(3)x2.6 m11解题思路：(1)根据题设条件，电场力大小FqEmgtan53mg故E(2)小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为vy，则vyv0gt沿水平方向