【立体设计】高考物理 第6章 章末强化训练 新人教版.docVIP

2012高考立体设计物理人教版第6章 章末强化训练一、选择题(每小题5分，共40分)1.(2010佛山检测）如图所示，在o点固定一正点电荷，a为电场中的一点，若在a点垂直于oa方向发射一带电粒子（粒子只受电场力作用），则在较短的时间内 （ ）a.带电粒子的电势能一定增大b.带电粒子的动能一定增大c.带电粒子一定做曲线运动d.带电粒子可能做匀速圆周运动【解析】在a点垂直于oa发射的带电粒子可能为正电荷，也可能为负电荷，速度也不知道，如果带电粒子带负电且速度恰当，则可能刚好使带电粒子绕o点的正电荷做匀速圆周运动，o点的正电荷对a点的带电粒子的作用力充当了带电粒子做圆周运动的向心力，不做功，因此，带电粒子的电势能、动能不变，a、b错误，d正确；由于带电粒子的速度方向与所受力的方向不在同一直线上，因此，带电粒子一定做曲线运动，c正确.【答案】c、d2.学习库仑定律后，某物理兴趣小组根据该定律探究相同金属小球的电荷量分配关系.取三个完全相同的不带电金属球a、b、c，首先使a球带上一定电荷，a、b接触后放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为fab.b、c接触后也放到相距r的地方，测得两球间的库仑力为fbc，如果金属球间的电荷量平分,fab、fbc的比值应该满足（ ）a.11 b.21 c.31 d.41【解析】设a球原来的电荷量为q，并且满足相同金属球接触后电荷量平分，ab间的作用力fab=，bc间的作用力fbc=,所以.【答案】d3.如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 v，b点的电势为25 v，d点的电势、c点的电势可能为（ ）a.5 v、9 v b.8 v、12 vc.12 v、15 v d.24 v、29 v【解析】由于a、b、c、d四点是在匀强电场中，所以uab=udc=-5 v,故只有选项d正确.【答案】d4. 如图所示，电子在电势差为u1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为u2的两块水平的平行极板间的偏转电场中，入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中，重力可忽略.在满足电子能射出平行板区域的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是 （ ）a.u1变大、u2变大 b.u1变小、u2变大c.u1变大、u2变小 d.u1变小、u2变小【解析】设电子被加速后获得的初速度为v0，则由动能定理得：u1q=,又设水平极板长为,则电子在水平极板间偏转所用时间t=，又设电子在水平极板间的加速度为a,水平极板的板间距为d，由牛顿第二定律得：a=,电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度vy=at,联立解得vy=.又tan=.故u2变大、u1变小一定能使偏转角变大，故选项b正确.【答案】b5.x轴上有两点电荷q1和q2，q1和q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出 （ ）a.q1一定大于q2b.q1和q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷c.电势最低处p点的电场强度为0d.q1和q2之间各点的电场方向都指向p点【解析】从图象看到，从q1到q2电势是先减小后增大，可以判断q1和q2为同种正电荷，若p点位于中点，两点电荷的电荷量相同，但是p点离q2近点，说明q1一定大于q2，a、d项正确，b项错；根据电场的叠加原理可以判断p点电场强度为0，从图象看电势随距离的变化率也可以得出c项正确.【答案】a、c、d6.如图所示，b为线段ac的中点，如果在a处放一个+q的点电荷，测得b处的场强eb=48 n/c,则（ ）a.ec=24 n/cb.ec=12 n/cc.若要使eb=0,可在c处放一个-q的点电荷d.把q=10-9c的点电荷放在c点，则其所受电场力的大小为610-9 n【答案】b7.如图所示，平行板电容器与 电动势为e的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地.开始时电键s闭合,一带电油滴位于容器中的p点且恰好处于平衡状态.把电键s断开后，又将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则关于带电油滴的叙述正确的是 （ ）a.带电油滴将自由下落 b.带电油滴静止不动c.带电油滴的电势将减小 d.带电油滴的电势不变【解析】电容器两极板距离增大，但电荷量不变，根据=c=,又由公式e=分析得板间场强不变，a错，b对；p到下极板距离d不变，而场强e不变，由公式u=ed知p与下极板的电势差不变，又因为下极板电势为零，所以p点的电势不变，c错，d对.【答案】b、d8.如图甲所示，水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止.若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是图乙中的 （ ）【解析】将电场反向瞬间至弹簧恢复原长的过程中，对小球由牛顿第二定律得kx+qe=ma,即a=x+,a与x成线性关系;弹簧恢复原长之后的过程中，小球水平方向仅受电场力作用，对小球由牛顿第二定律得qe=ma,选项a正确.【答案】a二、非选择题（共60分）9.(10分)如图所示，把电量为-510-9 c的电荷，从电场中的a点移到b点，其电势能_（选填“增大”“减小”或“不变”）；若a点的电势ua15 v，b点的电势ub10 v，则此过程中电场力做的功为_j.【解析】将电荷从电场中的a点移到b点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式uab=，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式uab=,w=quab=-510-9(15-10) j=-2.510-8 j.【答案】增大 -2.510-810.(15分)如图所示，质量为m的小球a穿在绝缘细杆上，杆的倾角为，小球a带正电，电荷量为q.在杆上b点处固定一个电量为q的正电荷.将a由距b竖直高度为h处无初速释放，小球a下滑过程中电量不变.不计a与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中.已知静电力常量k和重力加速度g.(1)a球刚释放时的加速度是多大？(2)设a球的最大速度为v，试求小球从开始运动到速度最大的过程中，小球电势能的改变量.【解析】(1)受力分析如图所示，由牛顿第二定律得，mgsin- =ma,得：a=gsin-.(2)设小球速度最大时距b点的距离为l1，此时小球的加速度为零，有mgsin=,得:l1=.由能量守恒得：mg(h-l1sin)= +ep.得：ep=mg(h-)-.【答案】(1) gsin-(2) mg(h-)-11.(17分)如图所示，abcd为竖立放在场强为e=104 v/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的部分是半径为r的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，a为水平轨道上的一点，而且=r=0.2 m.把一质量m=0.1 kg、带电q=10-4 c的小球，放在水平轨道的a点上面由静止开始释放后，在轨道的内侧运动.(g取10 m/s2)(1)它到达c点时的速度是多大？(2)它到达c点时对轨道压力是多大？(3)若让小球安全通过d点，开始释放点距离b点至少多远？【解析】(1)由a点到c点应用动能定理有：eq(ab+r)-mgr=.解得：vc=2 m/s.(2)在c点应用牛顿第二定律得：fn-eq=,得fn=3 n.由牛顿第三定律知,小球在c点对轨道的压力为3 n.(3)在d点，小球要安全通过必有mg.设释放点距b点的距离为x，由动能定理得：eqx-mg2r=.以上两式联立可得：x=0.5 m.【答案】(1)2 m/s (2)3 n (3)0.5 m12.(18分)如图所示，在xoy平面上第象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图.y轴上一点p的坐标为(0,y0),有一电子以垂直于y轴的初速度v0从p点垂直射入电场中，当匀强电场的场强为e1时，电子从a点射出，a点坐标为(xa,0)，当场强为e2时，电子从b点射出，b点坐标为(xb,0).已知电子的电荷量为e,质量为m，不计电子的重力.(1)求匀强电场的场强e1、e2之比；(2)若在第象限过q点放一张垂直于xoy平面的感光胶片，q点的坐标为(0,-y0