【立体设计】2012高考物理 第6章 章末强化训练 新人教版

用心 爱心 专心1 20122012 高考立体设计物理人教版第高考立体设计物理人教版第 6 6 章章 章末强化训练章末强化训练 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 D 2 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 1 1 B 2 1 C 3 1 D 4 1 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 2 2 2 r Q k 2 2 4 r Q k 1 4 BC AB F F 答案 D 3 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 V C 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 用心 爱心 专心2 答案 D 4 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 2 0 2 1 mv 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l 0 v l 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 dm qU2 场方向的速度 vy a t 联立解得 vy 又 tan 故 U2 0 2 dmv qlU 0 v vy 2 0 2 dmv qlU 1 2 2dqU qlU 1 2 2dU lU 变大 U1变小一定能使偏转角 变大 故选项 B 正确 答案 B 5 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 Q2 B 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 0 D 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 D 6 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 用心 爱心 专心3 A EC 24 N C B EC 12 N C C 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 6 10 9 N 答案 B 7 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 U Q kd S 4 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 d U 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 D 8 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 m k m qE 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 用心 爱心 专心4 二 非选择题 共 60 分 9 10 分 如图所示 把电量为 5 10 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 UA 15 V B 点的电势 UB 10 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 q W 由电势差公式 UAB W qUAB 5 10 9 15 10 J 2 5 10 8 J q W 答案 增大 2 5 10 8 10 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 2 sin H kQq 得 a gsin mH kQq 2 2 sin 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 用心 爱心 专心5 mgsin 2 1 L kQq 得 L1 sinmg kQq 由能量守恒得 mg H L1sin Ep 2 2 1 mv 得 Ep mg H mg kQq sin 2 2 1 mv 答案 1 gsin mH kQq 2 2 sin 2 mg H mg kQq sin 2 2 1 mv 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AB 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 2 2 1 C mv 解得 vC 2 m s 2 在 C 点应用牛顿第二定律得 FN Eq R v m C 2 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 用心 爱心 专心6 3 在 D 点 小球要安全通过必有 mg R v m D 2 设释放点距 B 点的距离为 x 由动能定理得 Eqx mg2R 2 2 1 D mv 以上两式联立可得 x 0 5 m 答案 1 2 m s 2 3 N 3 0 5 m 12 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 求感光胶片上曝光点的横坐标 xA xB 之比 解析 1 当场强为 E1时 xA v0t1 y0 2 1 1 2 t m eE 当场强为 E2时 xB v0t2 y0 2 2 2 2 t m eE 解得 2 2 2 1 A B x x E