2017_2018学年高中物理阶段验收评估二电势能与电势差鲁科版.docx

阶段验收评估（二） 电势能与电势差(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1下列关于电容器和电容的说法中不正确的是()A根据C可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值恒定不变D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板上的电压无关解析：选A由电容器的定义和电容器的物理意义知A错误，C、D正确。由QCU知B正确。2.如图1所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块运动的过程中，下列表述正确的是()图1A两个物块的电势能逐渐减少B物块受到的库仑力不做功C两个物块的机械能守恒D物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力解析：选A小物块间的作用力为斥力，因此在远离过程中，电场力做正功，则电势能逐渐减少，选项A正确，B错误；由于运动过程中，有重力以外的力电场力和摩擦力做功，故机械能不守恒，选项C错误；在物块运动过程中，开始电场力大于摩擦力，后来电场力小于摩擦力，选项D错误。3.如图2所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()图2AUOP10sin (V)BUOP10sin (V)CUOP10cos (V)DUOP10cos (V)解析：选A在匀强电场中，两点间的电势差UEd，而d是沿场强方向上的距离，所以UOP10sin (V)，选项A正确。4.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图3中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中()图3A做直线运动，电势能先变小后变大B做直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小解析：选C由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示。带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动。电场力对带负电的粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故C正确。5. (2015全国卷)如图4，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将()图4A保持静止状态B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动D向左下方做匀加速运动解析：选D两板水平放置时，放置于两板间a点的带电微粒保持静止，带电微粒受到的电场力与重力平衡。当将两板逆时针旋转45时，电场力大小不变，方向逆时针偏转45，受力如图，则其合力方向沿二力角平分线方向，微粒将向左下方做匀加速运动。选项D正确。6.如图5所示的匀强电场区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，则下列说法正确的是()图5AA、D两点间的电势差UAD与A、A两点间的电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做的功相同解析：选BD在匀强电场中，因为AD垂直于电场线，所以AD，UAD0，又UAA0，故选项A错误；因为DD，则沿ADD移动正电荷电场力做正功，选项B正确；沿ADD移动负电荷电场力做负功，电势能增加，选项C错误；电场力做功与路径无关，只与两点间的电势差有关，故选项D正确。7.在两块平行金属板A、B间加如图6所示变化的电压，此电压的值不变，但每过改变一次极性。t0时，A板电势为正，若在此时由B板自由释放一电子，那么()图6A电子会一直向A板运动B电子在A、B两板间来回运动C在tT时，电子回到出发点D在t时电子具有最大速度解析：选AD根据电子的受力情况和牛顿第二定律知，在0时间内，电子向A板做匀加速直线运动，在时刻速度达到最大值；在到T时间内，电子向A板做匀减速直线运动，在T时刻速度减为零；随后重复刚才的运动，故A、D正确。8.三个分别带正电、负电和不带电的质量相同的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度v0垂直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点，如图7所示，下列判断正确的是()图7A落在a点的颗粒带正电，c点的带负电，b点的不带电B三个颗粒在电场中的加速度的关系是aaabacC三个颗粒在电场中运动的时间关系是tatbtcD电场力对落在c点的颗粒做负功解析：选BD三个颗粒在电场中均做类平抛运动，水平方向xv0t，竖直方向yat2。由xaxbxc可知tatbabac，由此可判断落在a点的颗粒带负电，b点的不带电，c点的带正电，电场力对落在c点的颗粒做负功。故选项B、D正确。二、计算题(本题共3小题，共52分)9. (16分)(2015全国卷)如图8，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30。不计重力。求A、B两点间的电势差。图8解析：设带电粒子在B点的速度大小为vB。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vB sin 30v0sin 60由此得vBv0设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有qUABm(vB2v02)联立式得UAB。答案：10. (18分)如图9所示，一质量m5103 kg(忽略重力)的微粒带正电，其电荷量为q1104 C。从距上极板5 cm处以2 m/s的水平初速度进入长为20 cm、板间距也为20 cm的两极板间，如果两极板不带电，微粒将运动到距极板最右端10 cm的竖直荧光屏上的O点。现将两极板间加200 V的电压，带电微粒打到荧光屏上的A点。图9(1)带电微粒从进入电场到到达荧光屏上的A点所经历的时间为多少？(2)OA两点的间距为多少？(3)带电微粒进入电场到打到荧光屏上的A点过程中电场力对其做功多少？解析：(1)设板长为l1，极板最右端到荧光屏的距离为l2，微粒初速度为v，由于带电微粒在水平方向上的速度始终不变，则t s0.15 s。(2)设微粒在两极板间的偏转位移为y，则yat2 m0.1 m。在类平抛运动中，利用速度的反向延长线交于水平位移的中点。再根据三角形相似，求得OA长为0.2 m。(3)WqEy J0.01 J。答案：(1)0.15 s(2)0.2 m(3)0.01 J11. (18分)如图10所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一绝缘轻细线一端固定于O点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动。小球带的电荷量为q，质量为m，绝缘细线长为L，电场的电场强度为E，若带电小球恰好能通过最高点A，则：图10(1)在A点时小球的速率v1为多大？(2)小球运动到最低点B时的速率v2为多大？(3)运动到B点时细线对小球的拉力为多大？解析：(1)小球受重力、电场力、细线的拉力作用，它恰好能通过最高点，说明细线拉力TA0，这时重力和电场力的合力提供小