（北京專用）2020版高考物理總復習 第九章 全章闖關檢測（含解析）

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1、全章闖關檢測 一、選擇題 1.關于摩擦起電和感應起電,以下說法正確的是(　　) A.摩擦起電是因為電荷的轉移,感應起電是因為產生了新電荷 B.摩擦起電是因為產生了新電荷,感應起電是因為電荷的轉移 C.不論摩擦起電還是感應起電都是電荷的轉移 D.以上說法均不正確 答案　C　由電荷守恒定律可知C正確。 2.如圖所示為點電荷a、b所形成的電場線分布,以下說法正確的是　(　　) A.a、b均是正電荷 B.a、b均是負電荷 C.A點場強大于B點場強 D.A點電勢高于B點電勢 答案　D　電場線從正電荷或無窮遠處出發(fā),終止于負電荷或者無窮遠處,所以a應為正電荷,b為負電荷,故A

2、、B選項均錯誤;電場線越密集,場強越大,故C選項錯誤;沿電場線方向電勢逐漸降低,故D選項正確。 3.一個負點電荷僅受電場力的作用,從某電場中的a點由靜止釋放,它沿直線運動到b點的過程中,動能Ek隨位移x變化的關系圖像如圖所示,則能與圖線相對應的電場線分布圖是(　　) 答案　B　由圖知電荷的動能與位移成正比,所以電場是勻強電場,且電場力做正功,故B符合題意。 4.一個帶正電的點電荷以一定的初速度v0(v0≠0),沿著垂直于勻強電場的方向射入電場,則其可能的運動軌跡應該是下圖中的　(　　) 答案　B　點電荷垂直于電場方向進入電場時,電場力垂直于其初速度方向,點電荷做類平拋運動,

3、選B。 5.在勻強電場中有一平行四邊形ABCD,已知A、B、C三點的電勢分別為φA=10 V、φB=8 V、φC=2 V,則D點的電勢為(　　) A.8 V B.6 V C.4 V D.1 V 答案　C　由于電場是勻強電場,則UAB=UDC,φA-φB=φD-φC,得φD=4 V,C選項正確。 6.某示波器在XX'、YY'不加偏轉電壓時光斑位于屏幕中心,現(xiàn)給其加如圖所示偏轉電壓,則在光屏上將會看到下列哪個圖形(選項圖為熒光屏,虛線為光屏坐標)(　　) 答案　D　加偏轉電壓后,由y=12eUmdt2=eUl22mdv02∝U,知電子在水平方向上的落點勻速移動,豎直方向上的位移

4、恒定,則可知D正確。 7.如圖所示,充電后和電源斷開的水平放置的平行板電容器,上板帶負電,下板帶正電,帶電小球以速度v0水平射入電場,且沿下板邊緣飛出。若下板不動,將上板上移一小段距離,小球仍以相同的速度v0從原處飛入,則帶電小球(　　) A.將打在下板中央 B.仍沿原軌跡由下板邊緣飛出 C.不發(fā)生偏轉,沿直線運動 D.由于板間距離變大,小球離開電場時速度將變小 答案　B　將電容器上板上移一小段距離,電容器帶電荷量不變,由公式E=Ud=QCd=4kπQεrS可知,電容器產生的電場的場強不變,以相同速度入射的小球將仍沿原軌跡運動。上板移動時,小球沿原軌跡由下板邊緣飛出,此時小球合

5、力做功不變,離開電場時的速度大小將不變。 8.(2017西城二模)某靜電場的電場線分布如圖所示,P、Q為該電場中的兩點。下列說法正確的是(　　) A.P點場強大于Q點場強 B.P點電勢低于Q點電勢 C.將電子從P點移動到Q點,電場力做正功 D.將電子從P點移動到Q點,其電勢能增大 答案　D　電場線的疏密代表場強的強弱,由圖知EQ>EP,沿電場線電勢降低,φP>φQ,A、B錯誤;將電子從P點移動到Q點,電場力做負功,電勢能增大,C錯誤,D正確。 9.某電容式話筒的原理示意圖如圖所示,E為電源,R為電阻,薄片P和Q為兩金屬極板。對著話筒說話時,P振動而Q可視為不動。在P、Q間距增

6、大過程中(　　) A.P、Q構成的電容器的電容增大 B.P上電荷量保持不變 C.M點的電勢比N點的低 D.M點的電勢比N點的高 答案　D　由C=εrS4πkd 可知P、Q間距離d增大時電容C減小,A項錯誤;電容器P、Q兩端電壓不變,由C=QU知,電容減小將放電,電荷量減小,故B項也錯;放電時電流從M點經R到N點,說明M點電勢高于N點電勢,所以C項錯誤,D項正確。 二、非選擇題 10.如圖所示,一質量為m=1.0×10-2 kg,帶電荷量為q=1.0×10-6 C的小球,用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中,假設電場足夠大,靜止時懸線向左與豎直方向成θ=60°角。小球在運動過程

7、中電荷量保持不變,重力加速度g=10 m/s2。(結果保留2位有效數(shù)字) (1)畫出小球受力圖并判斷小球帶何種電荷; (2)求電場強度E; (3)若在某時刻將細線突然剪斷,求經過1 s時小球的速度v。 答案　(1)見解析　(2)1.7×105 N/C　(3)20 m/s　與豎直方向夾角為60°斜向左下方 解析　(1)受力如圖,小球帶負電 (2)小球所受電場力F=qE 由平衡條件得F=mg tan θ 解得電場強度E=1.7×105 N/C (3)剪斷細線后小球做初速度為0的勻加速直線運動 小球所受合外力F合=mg/cos θ 由牛頓第二定律有F合=ma 由運動學

8、公式v=at 解得小球的速度v=20 m/s 速度方向與豎直方向夾角為60°斜向左下方 11.(2018石景山一模)如圖所示,設電子剛剛離開金屬絲時的速度可忽略不計,經加速電場加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉電場,并從另一側射出。已知電子質量為m,電荷量為e,加速電場電壓為U0。偏轉電場可看做勻強電場,極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d,不計電子所受重力。求: (1)電子射入偏轉電場時初速度v0的大小; (2)電子從偏轉電場射出時沿垂直板面方向的偏轉距離Dy; (3)電子從偏轉電場射出時速度的大小和方向。 答案　(1)2eU0m　(2)UL24U0d　(3)見解析

9、解析　(1) 根據(jù)功和能的關系,有eU0=12mv02 電子射入偏轉電場時的初速度v0=2eU0m (2)在偏轉電場中,電子的運動時間Δt=Lv0=Lm2eU0 電子在偏轉電場中的加速度a=eUmd 偏轉距離Δy=12a(Δt)2=UL24U0d (3)電子離開偏轉電場時沿垂直于極板方向的速度vy=aΔt=e2mU0·LUd 電子離開偏轉電場時速度的大小v=v02+vy2=2eU0m+eU2L22md2U0?！? 設電子離開偏轉電場時速度方向與水平方向的夾角為θ,則 tan θ=vyv0=UL2U0d 12.在一個水平面上建立x軸,在原點O右側空間有一個勻強電場,電場強度大小

10、E=6×105 N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個電荷量q=5×10-8 C、質量m=0.010 kg 的帶負電絕緣物塊。物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個初速度v0=2 m/s,如圖所示,(g取10 m/s2)求: (1)物塊最終停止時的位置; (2)物塊在電場中運動過程的機械能增量。 答案　(1)原點O左側0.2 m處　(2)-0.016 J 解析　(1)第一個過程:物塊向右做勻減速運動到速度為零。 Ff=μmg　F=qE Ff+F=ma　2as1=v02 s1=0.4 m 第二個過程:物塊向左做勻加速運動,離開電場后再做勻減速運動直到

11、停止,由動能定理得:Fs1-Ff(s1+s2)=0,得s2=0.2 m,則物塊停止在原點O左側0.2 m處。 (2)物塊在電場中運動過程的機械能增量 ΔE=WFf=-2μmgs1=-0.016 J。 13.(2018豐臺二模)現(xiàn)代科學實驗證明了場的存在,靜電場與重力場有一定相似之處。帶電體在勻強電場中的偏轉與物體在重力場中的平拋運動類似。 (1)一質量為m的小球以初速度v0水平拋出,落到水平面的位置與拋出點的水平距離為x。已知重力加速度為g,求拋出點的高度和小球落地時的速度大小。 (2)若該小球處于完全失重的環(huán)境中,小球帶電荷量為+q,在相同位置以相同初速度拋出。空間存在豎直向下的勻

12、強電場,小球運動到水平面的位置與第(1)問小球的落點相同。若取拋出點電勢為零,試求電場強度的大小和落地點的電勢。 (3)類比電場強度和電勢的定義方法,請分別定義地球周圍某點的“重力場強度EG”和“重力勢φG”,并描繪地球周圍的“重力場線”和“等重力勢線”。 答案　見解析 解析　(1)小球在水平方向做勻速直線運動 x=v0t 小球在豎直方向做自由落體運動 h=12gt2 得h=gx22v02 小球下落過程,根據(jù)動能定理 mgh=12mv2-12mv02 得v=v02+g2x2v02 (2)小球在水平方向做勻速直線運動 x=v0t 小球在豎直方向做勻加速直線運動 h=12at2 a=qEm 得E=mgq 拋出點與落點之間的電勢差U=Eh=mghq 取拋出點電勢為零,U=0-φ地 得φ地=-mghq (3)重力場強度EG=Gm=mgm=g 或EG=Fm=GMmr2/m=GMr2 若取地面為重力勢參考平面,則重力勢 φG=Epm=gh 若取無窮遠處重力勢為零,則 φG=Epm=-GMr 故地球周圍的“重力場線”和“等重力勢線”如圖所示 9