山西省长治一中高二物理上学期第一次段考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年山西省长治一中高二（上）第一次段考物理试卷一、选择题（共18小题，每小题4分，满分72分）1关于电势和电势能下列说法中正确的是（取无限远处电势为零）（）a在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大b在电场中，放在某点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大c在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能d在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能2如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，o是坐标原点，m、n、p、q是以o为圆心的一个圆周上的四个点，其中m、n在y轴上，q点在x轴上，则（）am点的电势比p点的电势低bo、m间的电势差小于n、o间的电势差c一正电荷在o点时的电势能小于在q点时的电势能d将一负电荷由m点移到p点，电场力做正功3在电场中（）a某点的电场强度大，该点的电势一定高b某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大c某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零d某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零4如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知mn=nq，a、b两带电粒子从等势线2上的o点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）aa一定带正电，b一定带负电ba加速度减小，b加速度增大cmn电势差|umn|等于nq两点电势差|unq|da粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小5如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+q的电场中，初速度为v0，轨迹如图，则（）an点电势高于m点电势bn点电势低于m点电势c该粒子在m点动能比在n点动能大d该粒子在m点电势能比在n点电势能大6如图所示，分别在m、n两点固定放置两个点电荷+q和q（qq），以mn连线的中点o为圆心的圆周上有a、b、c、d四点下列说法正确的是（）aa点电势低于b点电势ba点场强大于b点场强c将某正电荷从c点移到o点，电场力做负功d将某正电荷从o点移到d点，电势能增加7图中虚所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26ev和2ev当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8ev时，它的动能应为（）a18evb13evc20evd34ev8均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面ab上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为r，cd为通过半球顶点与球心o的轴线，在轴线上有m、n两点，om=on=4r已知m点的场强大小为e，静电力常量为k，则n点的场强大小为（）aebecd +e9如图所示，真空中有a、b两个等量异种点电荷，o、m、n是ab连线的垂线上的三个点，且aoob一个带负电的检验电荷仅在电场力的作用下，从m点运动到n点，其轨迹如图中实线所示若m、n两点的电势分别为m和n，检验电荷通过m、n两点的动能分别为ekm和ekn，则（）am=n，ekm=eknbmn，ekmekncmn，ekmekndmn，ekmekn10如图（a）所示，ab是某电场中的一条电场线若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿ab由点a运动到点b，其速度图象如图（b）所示下列关于a、b两点的电势和电场强度e大小的判断正确的是（）aeaebbeaebcabdab11如图，a、b两个带电小球用等长绝缘细线悬挂于o点，a球固定，b球受到库仑力作用与细线间成一定的夹角，若其中一个小球由于漏电，电荷量缓慢减小，则关于a、b两球的间距和库仑力大小的变化，下列说法中正确的是（）a间距变小，库仑力变大b间距变小，库仑力变小c间距变小，库仑力不变d间距不变，库仑力减小12如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为a，b和c，abc一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线klmn所示，由图可知（）a粒子从k到l过程中，电场力做负功b粒子从l到k过程中，电场力做负功c粒子从k到l过程中，电势能增加d粒子从l到k过程中，动能减少13如图所示，b、c、d三点都在以点电荷+q为圆心的某同心圆弧上，将一个检验电荷从a点分别移到b、c、d各点时，电场力做功的大小比较（）awabwacbwadwabcwad=wacdwac=wab14两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中a、b两点处的场强大小分别为ea、eb，电势分别为a、b，则（）aeaeb abbeaeb abceaeb abdeaeb ab15两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图（）abcd16如图所示，虚线ab和cd分别为椭圆的长轴和短轴，相交于o点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点m、n上，下列说法中正确的是（）aa、b两处电势、场强均相同bc、d两处电势、场强均相同c在虚线ab上o点的场强最大d带正电的试探电荷在o处的电势能大于在b处的电势能17如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（）aa对b的静电力一定是引力ba对b的静电力可能是斥力ca的电量可能比b少da的电量一定比b多18如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上a、b两点一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着ab中垂线从c点运动到d点（c、d是关于ab对称的两点）下列关于粒子运动的vt图象中可能正确的是（）abcd二、填空题（8分）19如图所示，a、b、c三点为一直角三角形的三个顶点，b=30现在a、b两点放置两点电荷qa、qb，测得c点场强的方向与ab平行，则qa带，qa：qb=20如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m的小球，小球在竖直向下的场强为e的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带电荷，所带电荷量为三、计算题（20分）21如图所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中，a、b两点之间的连线与竖直方向的夹角为60把带电荷量为q=1.5108c的点电荷由a点移到b点，克服电场力做了4.2105 j的功（1）试确定两板所带电荷q1、q2的电性；（2）若已知a点电势a=800v，|ab|=1cm试求b点电势b和电场强度的大小和方向22如图所示，一根长为l的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m的带电小球，将整个装置放入一匀强电场，电场强度大小为e，方向水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为=37时，小球处于平衡状态，（sin37=0.6）试求：（1）小球带何种电荷，带电量为多少；（2）如果将细线剪断，小球经时间t发生的位移大小；（3）若将小球拉至最低点无初速释放，当小球运动到图示位置时受到线的拉力的大小2015-2016学年山西省长治一中高二（上）第一次段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共18小题，每小题4分，满分72分）1关于电势和电势能下列说法中正确的是（取无限远处电势为零）（）a在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大b在电场中，放在某点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大c在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能d在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能【考点】电势能；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】要熟练掌握从两个方面判断电势能的高低变化：一是根据电势的高低利用公式ep=q进行判断，二是根据电场力做功判断电势能的变化，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功电势能增大【解答】解：a、根据公式ep=q可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，由于不知电荷的正负，因此无法判断它在电势高的地方电势能的高低，故a错误；b、若放在同一点的电荷带电量为负值，电荷量大，则其具有电势能小，故b错误；c、在电场中的任何一点上，若此处的电势为正，则正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势；若此处的电势为负，则正电荷所具有的电势能小于负电荷具有的电势，故c错误；d、一般选择无穷远处为零电势点，因此负点电荷周围的电势为负值，在其周围正电荷具有电势能为负值，负电荷具有电势能为正值，故正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能，故d正确故选d【点评】电势能是电场中的重要概念，要学会从多个角度进行理解，尤其注意的是电势能的大小和电荷带电量的正负有关2如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，o是坐标原点，m、n、p、q是以o为圆心的一个圆周上的四个点，其中m、n在y轴上，q点在x轴上，则（）am点的电势比p点的电势低bo、m间的电势差小于n、o间的电势差c一正电荷在o点时的电势能小于在q点时的电势能d将一负电荷由m点移到p点，电场力做正功【考点】电势能；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据电场线的方向判断电势高低由公式u=ed分析o、m间的电势差与n、o间的电势差的关系o点的电势高于q点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大，判断电势能的大小根据电势能的变化，判断电场力做功的正负【解答】解：a、根据顺着电场线的方向电势降低可知，m点的电势比p点的电势低故a正确b、o、m间的场强小于n、o间的场强，om=no，由公式u=ed分析得知，o、m间的电势差小于n、o间的电势差故b正确c、由图可得到，o点的电势高于q点的电势，根据推论：正电荷在电势高处电势能大，则正电荷在o点时的电势能大于在q点时的电势能故c错误d、m点的电势比p点的电势低，则负电荷在m点的电势能比在p点的电势能大，所以将一负电荷由m点移到p点时，电势能减小，电场力将正功故d正确故选abd【点评】本题关键要根据电场线方向判断出电势的高低，利用推论分析电势能的变化，判断电场力做功的正负3在电场中（）a某点的电场强度大，该点的电势一定高b某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大c某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零d某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零【考点】电势能；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】本题抓住电场强度与电势无关、正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能小、电势为零，电势能为零，进行分析判断【解答】解：a、某点的电场强度大，该点的电势不一定高，两者没有直接关系，故a错误b、某点的电势高，由公式ep=q知，正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，故b错误c、某点的场强为零，该点的电势不一定为零，检验电荷在该点的电势能不一定为零，故c错误d、某点的电势为零，即=0，由公式ep=q知，检验电荷在该点的电势能一定为零，故d正确故选d【点评】解决本题关键要知道电势与电场强度无关、电势能的公式ep=q，即可进行判断分析4如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知mn=nq，a、b两带电粒子从等势线2上的o点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）aa一定带正电，b一定带负电ba加速度减小，b加速度增大cmn电势差|umn|等于nq两点电势差|unq|da粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小【考点】电场线；电势差【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据粒子轨迹的弯曲方向，判断电场力方向当电场力方向与场强方向相同时，粒子带正电，当电场力方向与场强方向相反时，粒子带负电电场线越密，场强越大，粒子受到的电场力越大，加速度越大非匀强电场中，距离相等的两点间，场强越大，电势差越大根据电场力做功的大小，判断动能变化量的大小【解答】解：a、由图，a粒子的轨迹方向向右弯曲，a粒子所受电场力方向向右，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子所受电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性故a错误 b、由题，a所受电场力逐渐减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大故b正确 c、已知mn=nq，由于mn段场强大于nq段场强，所以mn两点电势差|umn|大于nq两点电势差|unq|故c错误 d、根据电场力做功公式w=uq，|umn|unq|，由于题目中没有告诉两个粒子所带电量的关系，属于不能判定a粒子从等势线2到3电场力做功是否小于（大于）b粒子从等势线2到1电场力做功，所以不能判定a粒子到达等势线3的动能变化量与b粒子到达等势线1的动能变化量的大小故d错误故选：b【点评】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向能判断出粒子的电场力方向本题中要注意该电场不是匀强电场，公式u=ed不能直接使用常见题型，比较简单5如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+q的电场中，初速度为v0，轨迹如图，则（）an点电势高于m点电势bn点电势低于m点电势c该粒子在m点动能比在n点动能大d该粒子在m点电势能比在n点电势能大【考点】电势；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据电场线的疏密判断电场强度的大小，再去判断电场力的大小由轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受电场力的大致方向，再根据电场力做功的正负判断电势能的大小和动能的大小【解答】解：a、由运动轨迹可知，正点电荷在运动轨迹的右侧，根据顺着电场线方向电势逐渐降低可知，n点的电势高于m点的电势，故a正确，b错误c、粒子受力的方向指向运动轨迹凹的一侧，故粒子从m运动到n的过程中，电场力做负功，粒子的电势能增大，动能减小，则粒子在m点的电势能小于在n点的电势能；粒子在m点的动能大于在n点的动能故c正确，d错误故选：ac【点评】对于粒子在电场中运动的问题，往往要根据曲线运动的特点：合力方向指向轨迹的内侧判断电场力方向再结合电场线的物理意义分析场强、电势的大小6如图所示，分别在m、n两点固定放置两个点电荷+q和q（qq），以mn连线的中点o为圆心的圆周上有a、b、c、d四点下列说法正确的是（）aa点电势低于b点电势ba点场强大于b点场强c将某正电荷从c点移到o点，电场力做负功d将某正电荷从o点移到d点，电势能增加【考点】电场强度；电势；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】由题，q带正电，q带负电，电场线方向由a指向b，根据顺着电场线电势逐渐降低电场线越密，电场强度越大根据对称性，分析cd两点电势关系、场强关系【解答】解：a、由题，电场线方向由m指向n，则a点电势高于b点电势故a错误b、由于qq，a点处电场线比b点处电场线密，a点场强大于b点场强故b正确c、由图象知o点电势大于c点电势，故将某正电荷从c点移到o点，电场力做负功故c正确d、将某正电荷从o点移到d点，电场力做正功，电势能减少故d错误故选：bc【点评】本题考查判断电势、场强大小的能力，往往画出电场线，抓住电场线分布的特点进行判断7图中虚所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26ev和2ev当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8ev时，它的动能应为（）a18evb13evc20evd34ev【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】由题，相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能，写出电荷的总能量，再由能量守恒求出其电势能变为8ev时的动能值【解答】解：由题，电荷经过a、b点时的动能分别为26ev和2ev，动能减小为24ev而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3等势面到4等势面时，动能减小8ev，电势能增大，等势面3的电势为0，电荷经过b时电势能为8ev，又由题，电荷经b点时的动能为2ev，所以电荷的总能量为e=ep+ek=8ev+2ev=10ev，其电势能变为8ev时，根据能量守恒定律得到，动能应为18ev故选：a【点评】本题关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量中等难度8均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面ab上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为r，cd为通过半球顶点与球心o的轴线，在轴线上有m、n两点，om=on=4r已知m点的场强大小为e，静电力常量为k，则n点的场强大小为（）aebecd +e【考点】电场强度；电场的叠加【专题】电场力与电势的性质专题【分析】均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，假设将带电量为2q的球面放在o处，求得在m、n点所产生的电场左半球面在m点的场强与缺失的右半球面在n点产生的场强大小相等【解答】解：若将带电量为2q的球面放在o处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场则在m、n点所产生的电场为：，由题知当半球面在m点产生的场强为e，则n点的场强为，故选：a【点评】本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系左半球面在m点的场强与缺失的右半球面在n点产生的场强大小相等，方向相反是解题的关键9如图所示，真空中有a、b两个等量异种点电荷，o、m、n是ab连线的垂线上的三个点，且aoob一个带负电的检验电荷仅在电场力的作用下，从m点运动到n点，其轨迹如图中实线所示若m、n两点的电势分别为m和n，检验电荷通过m、n两点的动能分别为ekm和ekn，则（）am=n，ekm=eknbmn，ekmekncmn，ekmekndmn，ekmekn【考点】电势；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到无穷远处或负电荷为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加【解答】解：根据带负电粒子的运动轨迹，粒子受到的电场力指向轨迹弯曲的一侧，负电荷受到的电场力指向带正电的电荷，所以a点带正电，b点带负电；因为aoob，根据等量异种点电荷电场线及等势面分布特点可知，em大于en，m小于n，因此负电荷在m点的电势能高于n点，那么电荷在m点的动能小于m点，故b正确，acd错误故选：b【点评】本题要求掌握住等量异种电荷的电场的分布的情况，根据电场分布的特点可以分析本题10如图（a）所示，ab是某电场中的一条电场线若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿ab由点a运动到点b，其速度图象如图（b）所示下列关于a、b两点的电势和电场强度e大小的判断正确的是（）aeaebbeaebcabdab【考点】电场线；电势【分析】vt图象的斜率等于加速度，由图先分析出电子的加速度大小关系，即可确定电场强度的大小；根据电场线的方向可以确定电势的高低【解答】解：ab、vt图象的斜率等于加速度，由图可知，电子在a点加速度较大，则可知a点所受电场力较大，由f=eq可知，a点的场强要大于b点场强，即eaeb；故a正确，b错误；cd、电子从a到b的过程中，速度减小，动能减小，则可知电场力做负功，电场力方向由ba，而电子带负电，则电场线方向由ab，a点的电势要大于b点电势，即ab，故c正确，d错误；故选：ac【点评】本题根据图象考查对电场的认识，要求学生能从图象中找出加速度的大小及速度的变化，再应用动能定理及牛顿第二定律进行分析判断11如图，a、b两个带电小球用等长绝缘细线悬挂于o点，a球固定，b球受到库仑力作用与细线间成一定的夹角，若其中一个小球由于漏电，电荷量缓慢减小，则关于a、b两球的间距和库仑力大小的变化，下列说法中正确的是（）a间距变小，库仑力变大b间距变小，库仑力变小c间距变小，库仑力不变d间距不变，库仑力减小【考点】共点力平衡的条件及其应用；库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】以小球b为研究对象，由于逐渐漏电的过程中，处于动态平衡状态分析b受力情况：重力g，a的斥力f1和线的拉力f2三个力作用，作出力图，根据fbf1pqb，得到线的拉力f2与线长的关系，再进行分析求解【解答】解：以小球为研究对象，球受到重力g，a的斥力f2和线的拉力f1三个力作用，作出力图，如图作出f1、f2的合力f，则由平衡条件得：f=g根据fbf1pqb得：在a、b两质点带电量逐渐减少的过程中，pb、pq、g均不变，减小，a、b间斥力f2大小的变小，故b正确，故选：b【点评】本题是力学中动态平衡问题，采用的是三角形相似法，得到力的大小与三角形边长的关系，进行分析，也可以应用函数法求解12如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为a，b和c，abc一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线klmn所示，由图可知（）a粒子从k到l过程中，电场力做负功b粒子从l到k过程中，电场力做负功c粒子从k到l过程中，电势能增加d粒子从l到k过程中，动能减少【考点】电势能；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据轨迹的弯曲判断出电荷的受力，通过电场力做功判断电势能的变化，以及根据动能定理，通过电场力做功判断动能的变化【解答】解：a、由轨迹弯曲方向可知粒子受到的是斥力，粒子从k到l的过程中，电场力方向与运动方向相反，电场力做负功故a正确bc、粒子从l到k过程中，电场力做正功，动能增大，故bd错误c、粒子从k到l的过程中，电场力做负功，电势能增加故c正确故选：ac【点评】解决本题的关键知道电场力做功与电势能的关系，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加13如图所示，b、c、d三点都在以点电荷+q为圆心的某同心圆弧上，将一个检验电荷从a点分别移到b、c、d各点时，电场力做功的大小比较（）awabwacbwadwabcwad=wacdwac=wab【考点】电势能；动能定理的应用【专题】比较思想；方程法；转换法【分析】b、c、d在以q为圆心的同一圆周上，电势相等，电场力做功公式w=qu分析即可【解答】解：据题知，b、c、d都在以q为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则a与b、c、d三点的电势差u相等，电场力做功公式w=qu分析电场力做功相等即有wab=wac=wad故ab错误，cd正确故选：cd【点评】本题一方面要知道以点电荷q为圆心的圆是一个等势面；二要知道电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关14两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中a、b两点处的场强大小分别为ea、eb，电势分别为a、b，则（）aeaeb abbeaeb abceaeb abdeaeb ab【考点】电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大画出过b点的等势线，根据顺着电场线电势降低判断电势的高低【解答】解：由电场线的分布情况可知，a处电场线比b处电场线密，则a点的场强大于b点的场强，即eaeb画出过b点的等势线与a所在的电场线交于c点，则有a点的电势高低c点的电势，所以a点的电势高低b点的电势，即ab故选项d正确故选：d【点评】本题的技巧是画出等势线对于电场线的物理意义：电场线疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低要牢固掌握，熟练应用15两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图（）abcd【考点】电势；电场的叠加【专题】电场力与电势的性质专题【分析】本题根据电场线的性质，沿电场线的方向电势降低进行判断即可【解答】解：两个等量异号电荷的电场线如下图，根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，o点处电势为零，则o点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故b、c、d是错误的；a正确故选：a【点评】本题中应明确沿电场线的方向电势降低；并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零；因为其中垂线为等势面，与无穷远处电势相等16如图所示，虚线ab和cd分别为椭圆的长轴和短轴，相交于o点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点m、n上，下列说法中正确的是（）aa、b两处电势、场强均相同bc、d两处电势、场强均相同c在虚线ab上o点的场强最大d带正电的试探电荷在o处的电势能大于在b处的电势能【考点】电势；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据等量异种电荷电场线和等势面分布特点，可以比较a与b，c与d电势、场强关系及o、b电势高低；根据电场线疏密可知，在m、n之间o点场强最小；利用正电荷在电势高处电势能大，可比较正电荷在o、b电势能大小【解答】解：a、根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，a、b场强相同，a点电势高故a错误b、根据等量异种电荷等势面分布可知：cd是一条等势线，c、d两处电势由电场分布的对称性可知：c、d两处的场强相同故b正确c、根据电场线疏密表示场强的大小可知，在ab之间，o点场强最小故c错误d、o点电势高于b点电势，正试探电荷在o处电势能大于在b处电热能故d正确故选：bd【点评】这类问题要巧妙利用电场线、等势面分布对称性的特点，再根据电场线方向判断电势高低，电场线的疏密判断场强的大小17如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（）aa对b的静电力一定是引力ba对b的静电力可能是斥力ca的电量可能比b少da的电量一定比b多【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】因题目中要求三个小球均处于平衡状态，故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果【解答】解：根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a正确，b错误同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”故d正确，c错误，故选：ad【点评】三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”18如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上a、b两点一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着ab中垂线从c点运动到d点（c、d是关于ab对称的两点）下列关于粒子运动的vt图象中可能正确的是（）abcd【考点】电场的叠加【专题】电场力与电势的性质专题【分析】a、b为两个等量的同种电荷，其连线中垂线上电场强度方向若是负电荷则为co、do，若是正电荷则为oc、od；点电荷q仅受电场力作用从c点到d点运动的过程中，由于释放位置不清楚则电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定因此可能加速度先增加后减小再增加最后减小；也可能先减小后增加【解答】解：a、b为两个等量的同种电荷，其连线中垂线上电场强度方向，若是负电荷则电场强度方向为co、do，若是正电荷则电场强度方向为oc、od；点电荷q仅受电场力作用从c点到d点运动的过程中，当从电场强度最大的位置释放时，则带电粒子所受电场力先减小后增大，那么加速度也是先减小后增大，而a选项图象的斜率表示加速度的大小，所以a正确；若从小于电场强度最大值位置释放，则带电粒子所受电场力先增大后减小再增大最后减小，那么加速度也是先增大后减小再增大最后减小而d选项图象的斜率表示加速度的大小故c正确；bd均错误故选：ac【点评】本题考查对等量异种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性二、填空题（8分）19如图所示，a、b、c三点为一直角三角形的三个顶点，b=30现在a、b两点放置两点电荷qa、qb，测得c点场强的方向与ab平行，则qa带负电，qa：qb=1：8【考点】电场的叠加【专题】电场力与电势的性质专题【分析】通过假设法，根据c点合场强的方向判断出a电荷的电性，根据点电荷的场强公式，通过距离点电荷的距离，求出电荷量之比【解答】解：若a、b都为正电荷，都为负电荷，或a为正电荷，b为负电荷，c点合场强的方向不可能与ab平行所以a为负电荷、b为正电荷，根据平行四边形定则，知a、b在c点的场强之比为又点电荷的场强公式为，c点距离a、b两点间的距离比，可知故答案为：负电，1：8【点评】解决本题的关键掌握点电荷场强的公式，以及知道场强的叠加遵循平行四边形定则20如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m的小球，小球在竖直向下的场强为e的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带负电荷，所带电荷量为【考点】带电粒子在混合场中的运动【专题】电容器专题【分析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，则重力与电场力相平衡，由拉力提供向心力，根据平衡方程，即可求解电量大小【解答】解：由题意可知，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，因此重力与电场力相平衡，由绳子拉力提供向心力做匀速圆周运动，因电场线竖直向下，而电场力竖直向上，则小球带负电；根据平衡方程，则有：mg=qe，解得：故答案为：负；【点评】对于圆周运动的问题，往往与平衡方程，结合受力分析相综合起来进行考查，同时涉及到电场力的表达式，注意只由绳子拉力提供向心力是解题的突破口三、计算题（20分）21如图所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中，a、b两点之间的连线与竖直方向的夹角为60把带电荷量为q=1.5108c的点电荷由a点移到b点，克服电场力