2009届高三物理《电场》单元测试卷.doc

2009届高三物理电场单元测试卷一、选择题42分（1-6题为单选题36=18分；7-12题为多选题46=24分）1有一个带电量为q = -3106C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6104J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9104J的功，其中下列说法正确的是（ ）AA、B、C三点的电势最高的是点A BA、B、C三点的电势最高的是点BC电荷在A点的电势能比在C点的电势能大 D电荷在A点的电势能比在C点的电势能小2光滑绝缘的水平面上有一正方形，其a、b、c三个顶点上分别放置等量的正点电荷Q。将一个电荷量为q的正试探电荷分别放在正方形中心O点和正方形的另一顶点d处，则以下叙述正确的有（ ）Aq在d点所受电场力的大小与在O点所受电场力的大小相等Bq在d点所具有的电势能大于在O点所具有的电势能Cq在d点所具有的加速度方向与在O点所具有的加速度方向相同D若把a点的正电荷Q移走，O点处场强变为零GabAB3两个较大的平行金属板、相距为，分别接在电压为的电源正、负极上，这时质量为，带电量为的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中 （ ）A油滴将向上加速运动，电流计中的电流从流向B油滴将向下加速运动，电流计中的电流从流向C油滴静止不动，电流计中的电流从流向D油滴静止不动，电流计中的电流从流向4如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个分别带异种电荷的小球A和B，它们均在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且始终保持相对静止。设小球A的电荷量为QA，小球B的电荷量为QB，则下列判断正确的是（ ）A小球A带正电，小球B带负电，且QAQBB小球A带正电，小球B带负电，且QAQBD小球A带负电，小球B带正电，且QAEbEC9一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度V0进入某电场中。由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度变为零。以下判断正确的是（ ）A电场力对液滴做的功为B液滴克服电场力做的功为mg+C液滴的机械能减少mghD液滴受到的电场力大于它的重力MABC10如图，水平放置的三块带孔的平行金属板与一个直流电源相连，一个带正电的液滴从A板上方M点处由静止释放，不计空气阻力，设液滴电量不变。从释放到到达B板小孔2,4,6处为过程I，在BC之间运动为过程II，则 （ ）A液滴一定能从C板小孔中穿出。B过程I中一定是重力势能向电势能和动能转化。C过程I和过程II系统机械能变化量大小相等。D过程II中一定是重力势能向电势能和动能转化。11电子在电场中运动时，仅受电场力作用，其由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示。图中一组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线，则下列说法中正确的是（ ）A不论图中实线是电场线还是等势线，a点的电势都比b点低B不论图中实线是电场线还是等势线，a点的场强都比b点小C如果图中实线是电场线，则电子在a点动能较小D如果图中实线是等势线，则电子在b点动能较小12如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的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中虚线所示，则 （ ）A一定带正电，b一定带负电vavbOB加速度减小，b加速度增大C电势能减小，b电势能增大D和b的动能一定都增大二、简述题（本题2小题，总分18分）13（8分）一低年级同学根据自己的所学所想，总结了一篇科学生活报告，以下是报告中的部分内容，该内容中有部分认识是不科学或不正确的，请你依据所掌握的知识，将不合适的内容标号填入题后空格，并说明理由或加以修正 “在我们身边有好多产生静电或放电的现象：冬天，空气干燥时，人们穿在身上的化纤服装经过摩擦可产生静电，当脱衣时会看到火花放电；汽车在长途行驶时，车身与空气摩擦也会产生静电，为了安全，车上一般都有一个“尾巴”导电的金属吊链，将电荷随时导人地下；冬天，放学回家，用手推金属门时，也会产生放电，这是人体与金属门之间的温差所致；云彩中的微尘常常带有大量的静电，当不同电性的云块遇到一起，或带电云块与地面之间遇上潮湿的空气时，都容易发生放电，引起闪电和雷声；避雷针可以将云彩中的电荷及时导入地下，从而避免发生雷击灾害现象；因此，下雨天为防止遭到雷击，人可以躲避到有避雷针的大树下、铁塔下或建筑物附近；也可以自制一根长的金属杆，在下雨天时竖直握在手中作避雷针使用 一些工厂的车间内往往存在大量的带电浮尘，为防止静电过多发生放电，引起火灾；可以采用在车间两端的墙壁上，加上两个大电极，形成电场，通过吸附带电浮尘来消除静电；也可以经常喷洒水雾，增加空气湿度，防止产生静电，或者增加厂房的干燥程度，使空气处处绝缘，带电的粉尘就不能放电了”以上所述，不科学或不正确的有：A标号 ，理由或修正为 B标号 ，理由或修正为 C标号 ，理由或修正为 D标号 ，理由或修正为 （例：标号不正确 理由或修正为金属杆放电时，强大的电流会把人击伤.）14（10分）电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的优点是反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，还可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象。按图甲连接电路，提供8V直流电源，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在瞬间完成，然后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图乙。图中画出的竖直狭长矩形（图乙最左端），它面积的物理意义是： ；估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是 C；根据以上数据估算，电容器的电容是 F。t/sI/mA0212468100.1CRS2 1电流传感器接计算机1 1E甲乙三、计算题（本题6小题，总分60分）15（10分）如图所示，由电源、定值电阻R0和滑动变阻器R构成一闭合电路，一粒子加速枪并接在R0两端，在加速枪口正上方r处的A点真空区域有一固定的点电荷，带电量为+Q。现有质量和带电量均不同的两种带负电静止粒子，从加速枪的左端加速后从O点进入+Q场区域，粒子射入枪口时速度方向垂直于AO连线。（不计粒子的重力）（1）试证明若加速电压满足一定条件，两种粒子在+Q场区域都能做匀速圆周运动。（2）当滑动变阻器滑动头在某位置时，射出的带电粒子恰好做匀速圆周运动，若将P向左移动一小段距离后，该种粒子从加速枪中射出后的运轨迹变成什么形状？它的周期比圆周运动时长还是短？（只写明最后结论）x/my/m0v02EEP16（10分）如图，xoy坐标系中，在y0的空间内，存在沿y轴负方向场强为4103V/m的匀强电场；在y0的空间内，存在沿y轴正方向场强为2103V/m的匀强电场，一质量为1010kg、带电量为107C的粒子，在y0.5m处的P点，沿x轴正方向、初速度v0 = 1000m/s进入电场，不计带电粒子重力。求带电粒子在y方向的运动周期；带电粒子在一个周期内沿x轴方向的位移。17（10分）如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，质量分别为mA和mB的小物块A、B大小可忽略不计，分别带有+QA和+QB的电荷量，两物块由劲度系数为k的绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩，整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。A、B开始时静止，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮。（1）若在小钩上挂一质量为M的物块C由静止释放，可使物块A恰好能离开挡板P，求物块C下落的最大距离。 （2）若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大。ABEP18（10分）如图所示，在水平向左足够大的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角=53，已知绳长L，B、C、D到O点的距离均为L，BD水平，OC竖直(1)将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度VB，小球到达悬点正下方时绳中拉力恰等于小球重力，求VB(2)将小球移到D点，给小球一斜向右上方的初速度VD，初速度VD的方向与水平方向的夹角为53，球恰好能经过B点求小球在D点时初速度VD的大小(取sin53=08) ABDCOE19（10分）如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD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为水平轨道的一点，而且把一质量m=100g、带电q=104C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。（g=10m/s2）求：（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）小球所能获得的最大动能是多少？20（10分）如图所示，在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源，可向各个方向放射出速率为v0的粒子(质量为m,电量为q)，在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场，场强为E，A与B间距离为d,B网上方有一很大的荧光屏M，M与B间距离为L，当有粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点整个装置放在真空中，不计重力的影响，试分析： (1)打在荧光屏上的粒子具有的动能有多大? (2)荧光屏上闪光点的范围有多大?MBALd (3)在实际应用中，往往是放射源射出的粒子的速率未知,请设计一个方案，用本装置来测定粒子的速率答案一、选择题42分（1-6题为单选题36=18分；7-12题为多选题46=24分）题号123456789101112答案CCDAACBCBCBDACCDBD13A不正确；（1分） 人身上的静电与接地的金属门发生放电，与温差无关；（1分）B不正确；（1分） 避雷针放电时会在周围产生很强的电场和放电电流，所以在避雷针附近也不安全；（1分）C不科不；（1）厂房较大，制作大电极板耗材多，效果差，也不安全；（1分）D空气越干燥，电荷越容易积累，一旦放电危险更大。（1分）14在0.1s内电容器的放电量（3分）（3分） （3分）共9分15（14分）解：（1）设带电粒子电量为，质量为，射出速度为。由动能定理： （3分）在库仑力作用下做匀速圆周运动，由向心力公式： （3分） 解得由满足条件看出：与带电粒子、均无关（1分） （2）椭圆，变短（类比行星运动可知） （4分）16、 沿电场方向，由 得在y0区域粒子的加速度大小m/s2在 y0区域粒子的加速度大小m/s2 由，得粒子到达x轴时间 s由v = at1，粒子到达x轴时沿y轴方向的速度为m/s 粒子进y0区域后沿y轴方向速度减到零需时间，得s 所以，粒子在电场中运动的周期s粒子沿x轴方向做匀速运动，由得一个周期内粒子沿x轴方向的位移m17解析：（1）开始平衡时有：可得（2分）当A刚离开挡板时： 可得 （2分）故C下落的最大距离为：（2分）由式可解得 （2分） （2）由能量守恒定律可知：C下落h过程中，C重力势能的减少量等于B的电势能的增加量和弹簧弹性势能的增量、系统动能的增量之和当C的质量为M时：（2分）当C的质量为2M时： （2分）由式可解得A刚离开P时B的速度为： （2分）18小球从B点运动到C点，由动能定理有： 14（1）设：小球在C点的速度大小是Vc，对轨道的压力大小为NC，则对于小球由AC的过程中，应用动能定律列出：解得：（2）在C点的圆轨道径向应用牛顿第二定律，有： （3）mg=qE=1N 合场的方向垂直于B、C点的连线BC合场势能最低的点在BC 的中点D如图：小球的最大能动EKM：17 (1)粒子离开放射源后在到达荧光屏的过程中只有电场力做功。根据功能定理得： E=mv +qEd (2) 粒子打到荧光屏的范围是一个圆。设此圆的半径为R,只有当粒子的初速度与所加的电场方向垂直时的粒子才能打到该圆的边缘上，这些粒子将作类