2020-2021学年人教版选修3-1第一单元静电场训练卷（一）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年人教版选修3-1第一单元静电场训练卷（一） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 653.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-09-19 04:54:12 | ||
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文档简介
2019-2020学年高二上学期第一单元训练卷
物
理
（一）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．关于点电荷，下列说法正确的是( )
A．当带电体间的距离远大于带电体尺寸时可以看成点电荷
B．一切带电体都可以看成点电荷
C．只有带电体的体积很小时才能看成点电荷
D．只有放入真空中的带电体才能看成点电荷
2．下列表达式中，q一定是场源电荷的是( )
A．F＝k
B．E＝
C．WAB＝qUAB
D．E＝k
3．两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为r时库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为( )
A．F
B．F
C．F
D．F
4．如图所示，金属板带电量为＋Q，质量为m的金属小球带电量为＋q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是( )
A．＋Q在小球处产生的场强为E1＝
B．＋Q在小球处产生的场强为E1＝
C．＋q在O点产生的场强为E2＝
D．＋q在O点产生的场强为E2＝
5．关于电场强度、电势和电势能，下列说法中正确的是( )
A．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大
B．在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大
C．在电场中电势高的点，电场强度一定大
D．在负点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能
6．如图所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的正点电荷从B移到A，则( )
A．外力克服电场力做功QU，电势能增加qU
B．外力克服电场力做功qU，电势能增加qU
C．外力克服电场力做功qU，电势能增加QU
D．外力克服电场力做功QU，电势能减少QU
7．P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是( )
A．离子带正电
B．c点电势低于d点电势
C．离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度
D．离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能
8．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则( )
A．A点的电场强度大小为
B．B点的电场强度大小为E－k
C．D点的电场强度大小不可能为0
D．A、C两点的电场强度相同
9．以下说法中正确的是( )
A．印刷厂里，纸页之间的摩擦起电会使纸页粘在一起
B．干净的人造纤维服装，穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘，是由于静电吸引尘埃的缘故
C．在地毯上行走的人，与地毯摩擦过多，当他伸手拉金属门把手时，会产生火花放电，严重时会使他痉挛
D．油罐车有一条拖在地上的铁链，这根铁链是油罐车的标记，没有其他作用
10．如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时( )
A．电容器的电容増大
B．a、b板之间的电场强度减小
C．流过电流表的电流方向为自左向右
D．流过电流表的电流方向为自右向左
11．如图所示，半径为R的导体环的顶端有一宽为l的小狭缝，且满足l远远小于R，在导体环上均匀分布着总电荷量为q的负电荷。已知静电力常量为k，则下列说法正确的是( )
A．导体环在圆心O点处产生的场强大小为
B．方向由A指向O
C．导体环在圆心O点处产生的场强大小为
D．方向由O指向A
12．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从射入到打到上极板的过程中( )
A．它们运动的时间tQ＞tP
B．它们运动的加速度aQ＜aP
C．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2
D．它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图示连接电路。在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e共5个基准点。已知电压传感器红色探针的电势高于黑色探针的电势时，读数为正。
(1)若电压传感器的红色探针接触a点，黑色探针接触b点时，读数为负，则电极A接在电源的_____极上。（选填“正”或“负”）
(2)若传感器的两个探针分别接触a点和b点时的示数为U1；分别接触b点和c点时的示数为U2，则|U1|_____|U2|。（选填“＞”“＜”或“＝”）
14．(6分)如图所示，在《实验：探究影响平行板电容器电容的因素》中，给平行板电容器充上一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的指针和外壳相连（接地）。现请回答下列问题：
(1)如果该电容器的电容为C，所带电量为Q，则两极板间的电势差为_____；
(2)将A极板向右移动少许，则静电计指针的偏转角将_____；将B极板向上移动少许，则静电计指针的偏转角将_____；将一块玻璃板插入A、B两极板之间，则静电计指针的偏转角将_____；（均选填“增大”“减小”或“不变”）
(5)如果在操作过程中，手无意中触摸了B极板，则观察到的实验现象_____发生变化。（选填“会”或“不会”）
15．(8分)如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝4
mm，充电后两极板电势差为120
V。A板带正电，若它的电容为3
μF，且P到A板距离为1
mm。求：
(1)电容器的电荷量。
(2)一个电子在P点具有的电势能。
(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能。
16．(10分)如图所示，一质量为m的带负电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角。已知电场强度为E，重力加速度为g。求：
(1)小球所带电荷量的大小；
(2)将细线突然剪断的瞬间，小球的加速度大小。
17．(10分)如图所示，在O点放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m＝0.5
kg、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R＝3.6
m为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h＝6
m。若小球通过C点的速度为v＝10
m/s，g＝10
m/s2，求：
(1)小球通过B点的速度大小；
(2)小球由A到C机械能的损失。
18．(12分)图甲是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，图乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以y轴为界，左侧为沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E，右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场。已知OA⊥AB，OA＝AB，且OB间的电势差为U0。若在x轴上的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点，求：
(1)CO间的距离d。
(2)粒子通过B点的速度大小。
2019-2020学年高二上学期第一单元训练卷
物理答案
（一）
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．【答案】A
【解析】当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷。
2．【答案】D
【解析】在F＝k表达式中q可能是场源电荷，也可能是试探电荷，故A错误；在E＝与WAB＝qUAB表达式中q是试探电荷，故BC错误；在表达式E＝k中，q为场源电荷，故D正确。
3．【答案】D
【解析】设一个小球带电量为大小Q，则另一个为大小3Q，根据库仑定律，两球接触前，接触再分开后，两球带电量大小分别为2Q，由库仑定律，此时库仑力的大小，故D正确。
4．【答案】C
【解析】对金属小球受力分析，如图所示，根据平衡条件，有，故+Q在小球处产生的场强为，选项AB错误；根据点电荷的场强公式，+q在O点产生的场强为，选项C正确，D错误。
5．【答案】D
【解析】正电荷放在电势越高的位置电势能越大，而负电荷放在电势越高的位置电势能越小，故A错误；在电场中电势越高的位置，电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大，还与电荷的电性有关，故B错误；因为电势与电场强度无关，则电势高的点电场强度不一定大，故C错误；无穷远处电势为零，在负点电荷电场中任意一点的电势为负值，则正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能，故D正确。
6．【答案】B
【解析】根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可知UAB<0，那么正点电荷从B移动到A过程中，电场力做功为W＝qUAB<0，表示外力克服电场力做功qU，电场力做负功，则电荷的电势能增加qU，故ACD错误，B正确。
7．【答案】C
【解析】根据图中电场线方向可以判断出，P电荷带正电，Q电荷带负电，由做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可以判断离子从a运动到b受到的电场力与电场线方向相反，离子带负电，A错误；沿着电场线方向电势降低，c点电势高于d点电势，B错误；a点的电场线比b点的电场线密，所以离子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，则离子在a点的加速度大于在b点的加速度，C正确；离子从a点运动到b点，电场力做负功，电势能增大，在a点时的电势能小于在b点时的电势能，D错误。
8．【答案】A
【解析】＋Q在A点的电场强度沿OA方向，大小为k，所以A点的合电场强度大小为，A正确；同理，B点的电场强度大小为E＋k，B错误；如果E＝k，则D点的电场强度为0，C错误；A、C两点的电场强度大小相等，但方向不同，D错误。
9．【答案】ABC
【解析】印刷厂里，纸页之间的摩擦起电会使纸页粘在一起，所以在印刷时需要消除静电，故A正确；人造纤维服装会由于摩擦产生静电，产生静电后会吸引灰尘，故穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘，故B正确；在地毯上行走的人，与地毯摩擦过多会产生静电，积累大量的电荷，当他伸手拉金属门把手时，就会产生火花放电，严重时会使他痉挛，故C正确；油罐车有一条拖在地上的铁链，这根铁链不是油罐车的标记，而是为了防止静电，通过铁链把静电传导到地面，故D错误。
10．【答案】AC
【解析】由电容的决定式C＝可知，a向右运动时，极板间的距离d减小，所以电容增大，A正确；闭合开关K，电压保持不变，距离减小，由E＝可知，电场强度增大，B错误；由电容定义式C＝可知，电容增大，电压不变，所以电荷量增大，电容器充电，流过电流表的电流方向为自左向右，C正确，D错误。
11．【答案】BC
【解析】根据导体环上均匀分布着总电荷量为q的负电荷，那么宽为l的小狭缝的电量，因l远远小于R，则与小狭缝A关于圆心对称的，可看成点电荷，其电量，根据点电荷电场强度公式，可知，再由负点电荷的电场强度方向是指向负电荷，因此方向由A指向O，故BC正确，AD错误。
12．【答案】CD
【解析】设两板距离为h，P、Q两粒子的初速度为v0，加速度分别为aP和aQ，粒子P到上极板的距离是，它们做类平抛运动的水平距离均为l。则对P，由l＝v0tP，＝aPt，得到aP＝；同理对Q，l＝v0tQ，h＝aQt，得到aQ＝。由此可见tP＝tQ，aQ＝2aP，而aP＝，aQ＝，所以qP∶qQ＝1∶2。由动能定理得，它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝maP∶maQh＝1∶4。综上所述，CD项正确。
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)
【答案】(1)负
(2)＞
【解析】(1)根据题意，当正接线柱的电势高于负接线柱时，电压传感器的读数为正，则当电压传感器的读数为负时，可以知道a点的电势低于b的电势，则知电极A接在电源的负极。
(2)根据等量异种电荷电场线的分布情况得知，a、b间场强大于b、c间场强，根据U＝Ed分析得知，a、b间的电势差大于b、c间的电势差，故有|U1|＞|U2|。
14．(6分)
【答案】(1)
(2)减小
增大
减小
(3)不会
【解析】(1)根据电容的定义式C＝，可知，如果该电容器的电容为C，所带电量为Q，则两极板间的电势差U＝。
(2)根据电容的决定式C＝可知，将A极板向右移动少许，板间距离d减小，电容增大，静电计上的电荷减少，则静电计指针的偏转角将减小；将B极板向上移动少许，正对面积S减小，则电容减小，静电计上的电荷会增多，指针的偏转角将增大；将一块玻璃板插入A、B两极板之间，介电常数εr增大，电容增大，静电计上的电荷减少，则静电计指针的偏转角将减小。
(3)如果在操作过程中，手无意中触摸了B极板，由于B极板已经接地，则观察到的实验现象不变。
15．(8分)
【解析】(1)由Q＝UC得Q＝120×3×10－6
C＝3.6×10－4
C。
(2)Ep＝－eφP＝－edPB＝－90
eV。
(3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，所以由动能定理得：
Ek－0＝－eUBA
Ek＝120
eV。
16．(10分)
【解析】(1)小球受力如图所示，由平衡条件：qE＝mgtan
θ
得。
(2)细线剪断后小球所受合力为：
由牛顿第二定律得：F＝ma
解得：。
17．(10分)
【解析】(1)从B点到C点的过程中，因为BC两点的电势相等，电场力不做功，则由动能定理得：mgRsin
30°＝mv2－mvB2
可得vB＝8
m/s。
(2)设小球从A到C的过程中，电场力做功为W，由动能定理得：mgh＋W＝mvC2
可得W＝－5
J
根据功能关系，小球由A到C机械能的损失等于非重力所做的功，也就是电场力所做的功，所以机械能损失了5
J。
18．(12分)
【解析】(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)，则正离子从C点到O点过程，由动能定理得：
而正离子从O点到B点做类平抛运动，令OA＝AB＝L，则：
解得：
所以到达B点时：
解得：。
(2)设正离子到B点时速度大小为vB，正离子从C到B过程中由动能定理得：
解得：。
班级
姓名
准考证号
考场号
座位号
此卷只装订不密封
好教育云平台
入学调研考试卷
第23页（共24页）
好教育云平台
入学调研考试卷
第24页（共24页）
物
理
（一）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．关于点电荷，下列说法正确的是( )
A．当带电体间的距离远大于带电体尺寸时可以看成点电荷
B．一切带电体都可以看成点电荷
C．只有带电体的体积很小时才能看成点电荷
D．只有放入真空中的带电体才能看成点电荷
2．下列表达式中，q一定是场源电荷的是( )
A．F＝k
B．E＝
C．WAB＝qUAB
D．E＝k
3．两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为r时库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为( )
A．F
B．F
C．F
D．F
4．如图所示，金属板带电量为＋Q，质量为m的金属小球带电量为＋q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是( )
A．＋Q在小球处产生的场强为E1＝
B．＋Q在小球处产生的场强为E1＝
C．＋q在O点产生的场强为E2＝
D．＋q在O点产生的场强为E2＝
5．关于电场强度、电势和电势能，下列说法中正确的是( )
A．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大
B．在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大
C．在电场中电势高的点，电场强度一定大
D．在负点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能
6．如图所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的正点电荷从B移到A，则( )
A．外力克服电场力做功QU，电势能增加qU
B．外力克服电场力做功qU，电势能增加qU
C．外力克服电场力做功qU，电势能增加QU
D．外力克服电场力做功QU，电势能减少QU
7．P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是( )
A．离子带正电
B．c点电势低于d点电势
C．离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度
D．离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能
8．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则( )
A．A点的电场强度大小为
B．B点的电场强度大小为E－k
C．D点的电场强度大小不可能为0
D．A、C两点的电场强度相同
9．以下说法中正确的是( )
A．印刷厂里，纸页之间的摩擦起电会使纸页粘在一起
B．干净的人造纤维服装，穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘，是由于静电吸引尘埃的缘故
C．在地毯上行走的人，与地毯摩擦过多，当他伸手拉金属门把手时，会产生火花放电，严重时会使他痉挛
D．油罐车有一条拖在地上的铁链，这根铁链是油罐车的标记，没有其他作用
10．如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时( )
A．电容器的电容増大
B．a、b板之间的电场强度减小
C．流过电流表的电流方向为自左向右
D．流过电流表的电流方向为自右向左
11．如图所示，半径为R的导体环的顶端有一宽为l的小狭缝，且满足l远远小于R，在导体环上均匀分布着总电荷量为q的负电荷。已知静电力常量为k，则下列说法正确的是( )
A．导体环在圆心O点处产生的场强大小为
B．方向由A指向O
C．导体环在圆心O点处产生的场强大小为
D．方向由O指向A
12．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从射入到打到上极板的过程中( )
A．它们运动的时间tQ＞tP
B．它们运动的加速度aQ＜aP
C．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2
D．它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图示连接电路。在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e共5个基准点。已知电压传感器红色探针的电势高于黑色探针的电势时，读数为正。
(1)若电压传感器的红色探针接触a点，黑色探针接触b点时，读数为负，则电极A接在电源的_____极上。（选填“正”或“负”）
(2)若传感器的两个探针分别接触a点和b点时的示数为U1；分别接触b点和c点时的示数为U2，则|U1|_____|U2|。（选填“＞”“＜”或“＝”）
14．(6分)如图所示，在《实验：探究影响平行板电容器电容的因素》中，给平行板电容器充上一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的指针和外壳相连（接地）。现请回答下列问题：
(1)如果该电容器的电容为C，所带电量为Q，则两极板间的电势差为_____；
(2)将A极板向右移动少许，则静电计指针的偏转角将_____；将B极板向上移动少许，则静电计指针的偏转角将_____；将一块玻璃板插入A、B两极板之间，则静电计指针的偏转角将_____；（均选填“增大”“减小”或“不变”）
(5)如果在操作过程中，手无意中触摸了B极板，则观察到的实验现象_____发生变化。（选填“会”或“不会”）
15．(8分)如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝4
mm，充电后两极板电势差为120
V。A板带正电，若它的电容为3
μF，且P到A板距离为1
mm。求：
(1)电容器的电荷量。
(2)一个电子在P点具有的电势能。
(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能。
16．(10分)如图所示，一质量为m的带负电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角。已知电场强度为E，重力加速度为g。求：
(1)小球所带电荷量的大小；
(2)将细线突然剪断的瞬间，小球的加速度大小。
17．(10分)如图所示，在O点放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m＝0.5
kg、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R＝3.6
m为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h＝6
m。若小球通过C点的速度为v＝10
m/s，g＝10
m/s2，求：
(1)小球通过B点的速度大小；
(2)小球由A到C机械能的损失。
18．(12分)图甲是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，图乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以y轴为界，左侧为沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E，右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场。已知OA⊥AB，OA＝AB，且OB间的电势差为U0。若在x轴上的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点，求：
(1)CO间的距离d。
(2)粒子通过B点的速度大小。
2019-2020学年高二上学期第一单元训练卷
物理答案
（一）
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．【答案】A
【解析】当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷。
2．【答案】D
【解析】在F＝k表达式中q可能是场源电荷，也可能是试探电荷，故A错误；在E＝与WAB＝qUAB表达式中q是试探电荷，故BC错误；在表达式E＝k中，q为场源电荷，故D正确。
3．【答案】D
【解析】设一个小球带电量为大小Q，则另一个为大小3Q，根据库仑定律，两球接触前，接触再分开后，两球带电量大小分别为2Q，由库仑定律，此时库仑力的大小，故D正确。
4．【答案】C
【解析】对金属小球受力分析，如图所示，根据平衡条件，有，故+Q在小球处产生的场强为，选项AB错误；根据点电荷的场强公式，+q在O点产生的场强为，选项C正确，D错误。
5．【答案】D
【解析】正电荷放在电势越高的位置电势能越大，而负电荷放在电势越高的位置电势能越小，故A错误；在电场中电势越高的位置，电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大，还与电荷的电性有关，故B错误；因为电势与电场强度无关，则电势高的点电场强度不一定大，故C错误；无穷远处电势为零，在负点电荷电场中任意一点的电势为负值，则正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能，故D正确。
6．【答案】B
【解析】根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可知UAB<0，那么正点电荷从B移动到A过程中，电场力做功为W＝qUAB<0，表示外力克服电场力做功qU，电场力做负功，则电荷的电势能增加qU，故ACD错误，B正确。
7．【答案】C
【解析】根据图中电场线方向可以判断出，P电荷带正电，Q电荷带负电，由做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可以判断离子从a运动到b受到的电场力与电场线方向相反，离子带负电，A错误；沿着电场线方向电势降低，c点电势高于d点电势，B错误；a点的电场线比b点的电场线密，所以离子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，则离子在a点的加速度大于在b点的加速度，C正确；离子从a点运动到b点，电场力做负功，电势能增大，在a点时的电势能小于在b点时的电势能，D错误。
8．【答案】A
【解析】＋Q在A点的电场强度沿OA方向，大小为k，所以A点的合电场强度大小为，A正确；同理，B点的电场强度大小为E＋k，B错误；如果E＝k，则D点的电场强度为0，C错误；A、C两点的电场强度大小相等，但方向不同，D错误。
9．【答案】ABC
【解析】印刷厂里，纸页之间的摩擦起电会使纸页粘在一起，所以在印刷时需要消除静电，故A正确；人造纤维服装会由于摩擦产生静电，产生静电后会吸引灰尘，故穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘，故B正确；在地毯上行走的人，与地毯摩擦过多会产生静电，积累大量的电荷，当他伸手拉金属门把手时，就会产生火花放电，严重时会使他痉挛，故C正确；油罐车有一条拖在地上的铁链，这根铁链不是油罐车的标记，而是为了防止静电，通过铁链把静电传导到地面，故D错误。
10．【答案】AC
【解析】由电容的决定式C＝可知，a向右运动时，极板间的距离d减小，所以电容增大，A正确；闭合开关K，电压保持不变，距离减小，由E＝可知，电场强度增大，B错误；由电容定义式C＝可知，电容增大，电压不变，所以电荷量增大，电容器充电，流过电流表的电流方向为自左向右，C正确，D错误。
11．【答案】BC
【解析】根据导体环上均匀分布着总电荷量为q的负电荷，那么宽为l的小狭缝的电量，因l远远小于R，则与小狭缝A关于圆心对称的，可看成点电荷，其电量，根据点电荷电场强度公式，可知，再由负点电荷的电场强度方向是指向负电荷，因此方向由A指向O，故BC正确，AD错误。
12．【答案】CD
【解析】设两板距离为h，P、Q两粒子的初速度为v0，加速度分别为aP和aQ，粒子P到上极板的距离是，它们做类平抛运动的水平距离均为l。则对P，由l＝v0tP，＝aPt，得到aP＝；同理对Q，l＝v0tQ，h＝aQt，得到aQ＝。由此可见tP＝tQ，aQ＝2aP，而aP＝，aQ＝，所以qP∶qQ＝1∶2。由动能定理得，它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝maP∶maQh＝1∶4。综上所述，CD项正确。
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)
【答案】(1)负
(2)＞
【解析】(1)根据题意，当正接线柱的电势高于负接线柱时，电压传感器的读数为正，则当电压传感器的读数为负时，可以知道a点的电势低于b的电势，则知电极A接在电源的负极。
(2)根据等量异种电荷电场线的分布情况得知，a、b间场强大于b、c间场强，根据U＝Ed分析得知，a、b间的电势差大于b、c间的电势差，故有|U1|＞|U2|。
14．(6分)
【答案】(1)
(2)减小
增大
减小
(3)不会
【解析】(1)根据电容的定义式C＝，可知，如果该电容器的电容为C，所带电量为Q，则两极板间的电势差U＝。
(2)根据电容的决定式C＝可知，将A极板向右移动少许，板间距离d减小，电容增大，静电计上的电荷减少，则静电计指针的偏转角将减小；将B极板向上移动少许，正对面积S减小，则电容减小，静电计上的电荷会增多，指针的偏转角将增大；将一块玻璃板插入A、B两极板之间，介电常数εr增大，电容增大，静电计上的电荷减少，则静电计指针的偏转角将减小。
(3)如果在操作过程中，手无意中触摸了B极板，由于B极板已经接地，则观察到的实验现象不变。
15．(8分)
【解析】(1)由Q＝UC得Q＝120×3×10－6
C＝3.6×10－4
C。
(2)Ep＝－eφP＝－edPB＝－90
eV。
(3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，所以由动能定理得：
Ek－0＝－eUBA
Ek＝120
eV。
16．(10分)
【解析】(1)小球受力如图所示，由平衡条件：qE＝mgtan
θ
得。
(2)细线剪断后小球所受合力为：
由牛顿第二定律得：F＝ma
解得：。
17．(10分)
【解析】(1)从B点到C点的过程中，因为BC两点的电势相等，电场力不做功，则由动能定理得：mgRsin
30°＝mv2－mvB2
可得vB＝8
m/s。
(2)设小球从A到C的过程中，电场力做功为W，由动能定理得：mgh＋W＝mvC2
可得W＝－5
J
根据功能关系，小球由A到C机械能的损失等于非重力所做的功，也就是电场力所做的功，所以机械能损失了5
J。
18．(12分)
【解析】(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)，则正离子从C点到O点过程，由动能定理得：
而正离子从O点到B点做类平抛运动，令OA＝AB＝L，则：
解得：
所以到达B点时：
解得：。
(2)设正离子到B点时速度大小为vB，正离子从C到B过程中由动能定理得：
解得：。
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