2011高考物理二轮复习 电场和恒定电流专家预测3

用心 爱心 专心1 专家预测专家预测 第第 卷卷 选择题选择题 一 选择题一 选择题 本题包括 10 小题 共 40 分 每小题给出的四个选项中 有的只有一个选项正确 有的有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选对但不全的得 2 分 错选或不选的得 0 分 1 如图 9 1 所示是电容式话筒的示意图 它是利用电容制作的传感器 话筒的振动膜前面 镀有薄薄的金属层 膜后距膜几十微米处有一金属板 振动膜上的金属层和这个金属板构 成电容器的两极 在两极间加一电压U 人对着话筒说话时 振动膜前后振动 使电容发 生变化 导致话筒所在的电路中的其他量发生变化 使声音信号被话筒转化为电信号 其中 导致电容变化的原因可能是电容器两极板间的 图 9 1 A 距离变化B 正对面积变化C 介质变化D 电压变化 解析解析 振动膜前后振动 引起电容器极板间的距离变化 答案答案 A 2 一负电荷从电场中A点由静止释放 只受电场力作用 沿电场线运动到B点 它运动的 vt图象如图 9 2 甲所示 则A B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的 图 9 2 解析解析 从题图甲可以看出负电荷在运动的过程中是变加速运动 因此所受到的电场力也不断 变大 且和电荷运动方向相同 电场强度也不断变大 故选项 C 正确 答案答案 C 3 如图 9 3 所示 电场中某条电场线上a b两点相距为d 电势差为U 同一点电荷在 a b两点所受的电场力大小分别为F1和F2 则下列说法中正确的是 图 9 3 A a点的场强等于U d B a点的场强大于b点场强 C 若F1 F2 则a点场强等于U d D 若F1 F2 则a点场强小于b点场强 解析解析 电场中某条电场线上a b两点相距为d 电势差为U 但电场线的分布情况未知 所 以a b两点的电场强度大小也无法判断 若F1 F2 则a点场强小于b点场强 故选项 D 是正确的 用心 爱心 专心2 答案答案 D 4 如图 9 4 所示 在真空中的A B两点分别放置等量异种点电荷 在A B两点间取一正 五角星形路径abcdefghija 五角星的中点与A B的中点重合 现将一电子沿该路径逆时 针移动一周 下列判断正确的是 图 9 4 A e点和g点的电场强度相同 B a点和f点的电势相等 C 电子从g点到f点再到e点过程中 电势能先减小再增大 D 电子从f点到e点再到d点过程中 电场力先做负功后做正功 解析解析 e点与g点的场强方向不同 据等量异种电荷等势线分布图可知 过af的连线为零 伏特的等势面 该面左侧电势高 右侧电势低 对选项 C 电势能一直增大 故 C 错 答案答案 BD 5 A B是某电场中一条电场线上的两点 一正电荷仅在电场力作用下 沿电场线从A点运 动到B点 速度图象如图 9 5 所示 下列关于A B两点电场强度E的大小和电势 的高低 的判断 正确的是 图 9 5 A EA EBB EA EBC A BD A B 解析解析 由题图可知 正电荷速度越来越小 变化越来越慢即加速度越来越小 所受电场力越 来越小 故EA EB A 对 受电场力方向与运动方向相反 可知场强方向由B向A 电势 A B C 对 答案答案 AC 图 9 6 6 带正电的小球用绝缘线悬挂在O点 O点放置一带正电的点电荷 做单摆摆动 如图 9 6 所示 与O点不放电荷时比较 下列判断正确的是 A 振动周期将变大B 振动周期将变小 C 振动周期将不变D 小球的振动仍是简谐运动 用心 爱心 专心3 7 2011 2011 四川绵阳高三模拟四川绵阳高三模拟 如图所示 虚线a b c代表电场中的三个等势面 相邻等势 面之间的电势差相等 即Uab Ubc 实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时 的运动轨迹 P R Q是这条轨迹上的三点 R同时在等势面b上 据此可知 图 9 7 A 三个等势面中 c的电势最低 B 带电质点在P点的电势能比在Q点的小 C 带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小 D 带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b 解析解析 根据题意画出电场线 粒子在P处的速度方向和受力方向如图所示 可知电场线应垂 直等势线由c经b至a 所以a点电势最低 选项 A 错误 粒子由P经R至Q的过程中 电 场力对其做正功 带电质点的电势能降低 B 选项错误 由于质点运动过程中只有电场力 做功 所以质点的电势能与动能之和保持不变 C 选项错误 根据电场线与电场强度的几 何关系可知 D 选项正确 答案答案 D 8 如图 9 8 所示 一电子沿等量异种电荷的中垂线由A O B匀速飞过 不计电子的重力 则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是 图 9 8 A 先变大后变小 方向水平向左 B 先变大后变小 方向水平向右 C 先变小后变大 方向水平向左 D 先变小后变大 方向水平向右 解析解析 由A O B场强先增大再减小 在O点电场强度最大 电场强度的方向与异种电荷的 连线平行并指向负电荷 即电场力先增大再减小 由受力平衡 电子所受另一个力先增大 再减小 方向与异种电荷的连线平行并指向负电荷 选项 B 正确 答案答案 B 9 如图 9 9 所示 在光滑绝缘水平面上 两个带等量正电的点电荷M N分别固定在A B两 点 O为AB连线的中点 CD为AB的垂直平分线 在CO之间的F点由静止释放一个带负电的 小球P 设不改变原来的电场分布 在以后的一段时间内 P在CD连线上做往复运动 若 用心 爱心 专心4 图 9 9 A 小球P的带电荷量缓慢减小 则它往复运动过程中振幅不断减小 B 小球P的带电荷量缓慢减小 则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小 C 点电荷M N 的带电荷量同时等量地缓慢增大 则小球P往复运动过程中周期不断减小 D 点电荷M N 的带电荷量同时等量地缓慢增大 则小球P往复运动过程中振幅不断减小 解析解析 由对称性可知 M N的带电荷量一定时 小球P的带电荷量的变化只影响其加速度的 大小 影响其到达O点的速率的大小 而不会影响振幅的大小 因此 B 正确 A 错误 如果 M N的带电荷量等量缓慢增大 则小球P所受电场力产生的加速度在同一位置时将更大 速 度变化将更快 即周期将变小 C 对 同时 伴随M N电荷量的增加 由于对P在同一位置的 电场力变大 故振幅变小 D 对 答案答案 BCD 10 如图 9 10 所示 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘 两个带有同种电荷的小球A B分 别处于竖直墙面和水平地面 且处于同一竖直平面内 若用图示方向的水平推力F作用于 小球B 则两球静止于图示位置 如果将小球B向左推动少许 并待两球重新达到平衡时 则两个小球的受力情况与原来相比 图 9 10 A 推力F将增大 B 竖直墙面对小球A的弹力减小 C 地面对小球B的弹力一定不变 D 两个小球之间的距离增大 解析解析 将A B视为整体进行受力分析 在竖直方向只受重力和地面对整体的支持力N 也是 对B的支持力N 将B向左推动少许后 竖直方向受力不变 所以N mA mB g为一定值 C 正确 然后对B进行受力分析如图 由平衡条件可知N mBg F斥cos 向左推B 减小 所以F斥减小 由 2 r qq kF BA 斥 得 A B间距离r增大 D 正确 而F F斥sin 减小 F斥减小 所以推力F减小 将A B视为整体时F Na 所以墙面对小球A的弹力 Na减小 B 正确 故选项 B C D 正确 答案答案 BCD 第第 卷卷 非选择题非选择题 二 填空计算题 共 6 题 每题 10 分 共 60 分 用心 爱心 专心5 11 用描迹法画出电场中平面上的等势线 的实验中 图 9 11 1 如图 9 11 所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是 当电流从正接线柱流入电表时 指针偏向正接线柱一侧 一位学生用这个电表探测基准点 2 两侧的等势点时 把接电表正接 线柱的探针E1接触基准点 2 把接电表负接线柱的探针E2接触纸上某一点 发现表的指针 发生了偏转 为了探测到等势点 则 A 若电表指针偏向正接线柱一侧 E2应右移 B 若电表指针偏向正接线柱一侧 E2应左移 C 若电表指针偏向负接线柱一侧 E2应右移 D 若电表指针偏向负接线柱一侧 E2应左移 图 9 12 2 在平整的木板上依次铺放白纸 复写纸和导电纸 在导电纸上平放两个圆柱形电极A与 B 分别与直流电源的正 负极接好 如图 9 12 所示 若以A B连线为x轴 A B连线的 中垂线为y轴 将一个探针固定在y轴上的某一点 沿x轴移动另一个探针 发现无论怎 样移动 灵敏电流表的指针都不偏转 若电源及连线都是完好的 可能的故障是 将实验故障排除后 探针从BO间某处沿x轴向电极A移动的过程中 电流表中指针偏转的 情况是 解析解析 1 由题图可知A点电势高于B点电势 若电表指针偏向正接线柱一侧 说明探针E1 的电势高于E2的电势 E2应向左移动 所以 B 项正确 若指针偏向负接线柱一侧 说明探 针E2的电势高于 E1的电势 E2应向右移动 C 项正确 D 项错 2 导电纸涂导电物质的一面朝下了 偏角逐渐减小到零 再反向偏转 偏角逐渐变大 答案答案 1 BC 2 见解析 12 如图 9 13 所示 在真空中的O点放一点电荷Q 1 0 10 9 C 直线MN 过O点 OM 30 cm M点放一点电荷q 2 10 10 C 求 图 9 13 1 M点的场强大小 2 若M点的电势比N点的电势高 15 V 则电荷q从M点移到N点 它的电势能变化了多 少 用心 爱心 专心6 解析解析 1 根据 2 r Q E 得M点的场强 N C100 1030 100 1 100 9 2 9 9 E 2 电荷q从M点移到 N 点 电场力做功 WMN qUMN 2 10 10 15 J 3 10 9 J 这一过程中电场力做负功 电势能增加 3 10 9 J 答案答案 1 100 N C 2 3 10 9 J 13 如图 9 14 所示 计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器 电容的计算公式 是 d S C 其中 9 0 10 12 F m 1 S表示两金属片的正对面积 d表示两金属间的距 离 当某一键被按下时 d发生改变 引起电容器的电容发生改变 从而给电子线路发出相 应的信号 已知两金属片的正对面积为 50 mm2 键未被按下时 两金属片间的距离为 0 60 mm 只要电容变化达 0 25 pF 电子线路就能发出相应的信号 那么为使按键得到反应 至 少需要按下多大距离 图 9 14 解析解析 计算机键盘是一个电容传感器 由题意知是通过改变两极板间距来改变电容 得到相 应的电信号 又因两极板间距减小 电容变大 设原间距为d0 至少要按下距离为d 电子 线路恰能检测出必要的信号 则根据 d S C 先求得未按下时的电容C1 0 75 pF 再由 1 2 2 1 d d C C 得 12 d d C C 和C2 1 00 pF 11 0 dd SC 得 SdC Sd d 0 0 m100 15m 1050109106 01025 0 106 01050109 3 612312 3612 即d 0 15 mm 答案答案 0 15 mm 14 如图 9 15 所示 电荷量为 e 质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电 场 初速度为v0 当它通过电场B点时 速度与场强方向成 150 角 不计电子的重力 求A B两点间的电势差 图 9 15 用心 爱心 专心7 解析解析 电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动 根据运动的分解可知 电子在 垂直于场强方向上做匀速直线运动 将B点的速度分解 如图 0 0 2 60cos v v v 电子从A运动到B 由动能定理得 2 0 2 2 1 2 1 mvmveUAB 2 3 2 1 2 2 1 2 0 2 0 2 0 e mv e mvvm UAB 答案答案 e mv 2 3 2 0 15 如图 9 16 所示 在方向水平的匀强电场中 一个不可伸长的不导电细线的一端连着一 个质量为m的带电小球 另一端固定于O点 把小球拉起直至细线与场强平行 然后无初 速释放 已知小球摆到最低点的另一侧 线与垂直方向的最大夹角为 求小球经过最低 点时细线对小球的拉力 图 9 16 解析解析 设细线长为L 球的电荷量为q 场强为 E 若电荷量q为正 则场强方向在题图中向右 反之向左 从释放点到左侧最高点 重力势能的减小等于电势能的增加 mgLcos qEL 1 sin 若小球运动到最低点时的速度为v 此时线的拉力为T 由能量关系得 mv2 2 mgL qEL 由牛顿第二定律得T mg mv2 L 由以上各式解得 sin1 cos2 3 mgT 答案答案 sin1 cos2 3 mg 16 如图 9 17 所示 质量为m 电荷量为 q的小球从距地面一定高度的O点 以初速度v0 沿着水平方向抛出 已知在小球运动的区域里 存在着一个与小球的初速度方向相反的匀 强电场 如果测得小球落地时的速度