1、一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，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部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分)1(2017 西安模拟 )如图所示，在真空中，ab、cd 是圆 O 的两条直径，在 a、b 两点分别固定有电荷量为Q 和Q 的点电荷，下列说法正确的是( )A c、 d 两点的电场强度相同，电势也相同B c、 d 两点的电场强度不同，但电势相同C将一个正试探电荷从 c 点沿直线移动到 d 点，电场力做功为零D一个正试探电荷在 c 点的电势能大于它在 d 点的电势能解析：由对称性
2、可知，c、d 两点的电场强度相同，但是电势不相同，选项 A、B 错误；将一个正 试探电荷从 c 点沿直 线移动到 d 点，电场力做正功，选项 C 错误；一个正 试探电荷在 c 点的电势能大于它在 d 点的电势能，选项 D 正确答案：D2(2017恩施模拟)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 点时的电势能解析：根据图中电场线方向可以判断出，P
3、 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，选项 A错误；沿着电场线方向电势降低，c 点电势高于 d 点电势，选项 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，选项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，选项 D 错误答案：C3(2016 扬州模拟 )如图所示，一半径为 R 的均匀带正电圆环水平放置
4、，环心为 O 点，质量为 m 的带正电的小球从 O 点正上方的 A 点由静止释放，并穿过带电环，关于小球从 A 到 A 关于 O 的对称点 A过程中的加速度(a)、重力势能(E pG)、机械能(E) 、电势能能(E p 电 )随位置变化的图象一定错误的是(取 O 点为坐标原点且重力势能为零，竖直向下为正方向，无限远电势为零)( )解析：圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从 A 点到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小，方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正
5、值，根据对称性可知， 电场 力先增大后减小，则加速度先增大后减小，故 A 正确；小球从 A 点到 A点的过程中，重力势能EpG mgh，重力 势能与高度是 线性变化的，故 B 正确；小球从 A 点到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故 C 正确；由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，故 D 错误答案：D4(2016 太原模拟 )一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地两板间有一个正试探电荷固定在 P 点，如图所示，以 C 表示电容器的电容、E 表示两板
6、间的场强、 表示 P 点的电势、W 表示正电荷在 P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离 l0 的过程中，各物理量与负极板移动距离 x 的关系图象中正确的是( )解析：电容器的电容 C ，所以 C 与两极板距离 d 是反比例rS4kd关系，不是直线， A 错 ；电容器与电源断开后，电荷量不变，根据E ，U ，C ，可知 E 保持不变，B 错；负极板接地，Ud QC rS4kd 4kQrS电势为零， P 点的电势 等于 P 点到负极板的电势差，即 El，E 不变， l 减小， 线性减小，C 对；由 Wq 可知， W 随 的变化而变化，D 错 答案：C5(2017淄博模拟
7、) 如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，钢针与手摇起电机的负极相连，在铝板和钢针中间放置点燃的蚊香转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升关于这个现象，下列说法中正确的是( )A烟尘因为带正电而被吸附到钢针上B同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越大解析：在铝板和钢针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，烟尘吸附电子带负电，而被吸附到铝板上，A错误；由于电场力做功，同一烟尘颗
8、粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大，选项 C 正确， B 错误；由于离铝板越近， 电场强度越小，同一烟 尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越小，选项D 错误 答案：C6(2016 大连模拟 )如图所示，一个电荷量为Q 的点电荷甲固定在粗糙绝缘水平面上 O 点，另一个电荷量为 q、质量为 m 的点电荷乙，从 A 点以初速度 v0 沿它们的连线向甲运动，到 B 点时速度减小到最小值 v，已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为 ，A、B 间距离为L0，静电力常量为 k，则下列说法中正确的是( )A OB 间的距离为 kQq mgB在点电荷甲产生的电场中，B 点的场强大小为 mgqC点
9、电荷乙在 A 点的电势能小于在 B 点的电势能D在点电荷甲产生的电场中，A、B 间的电势差 UAB解析：因在 B 点速度最小，有 F 库 mg，解得 r ，kQqr2 kQqmg故 A 正确；由点电荷场强公式可得 B 点场强大小 Ek ，故 BQr2 mgq正确；两带电体之间是吸引力，则电场力对乙做正功，所以电势能减小，故 C 错误 ；乙 电荷从 A 运动到 B 的过程中，据 动能定理有WmgL 0 mv2 mv ，在此过程中电场 力对点电荷乙做的功为12 12 20WqU AB，解得 UAB ，故 D 错误答案：AB7(2016课标全国卷)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直
10、面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点 P 的竖直线对称忽略空气阻力由此可知( )AQ 点的电势比 P 点高B油滴在 Q 点的动能比它在 P 点的大C油滴在 Q 点的电势能比它在 P 点的大D油滴在 Q 点的加速度大小比它在 P 点的小解析：带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场 力方向竖直向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功则电场强度方向向下，Q 点的电势比 P 点高，选项 A 正确；油滴在 P 点的速度最小，选项 B 正确；油滴在 P 点的电势能最大，选项 C 错误；油滴运动的加速度大小不变，选项 D 错误 答案：AB8如图甲所示，两水平金属板间距为 d，板间
11、电场强度的变化规律如图乙所示t0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度 v0 沿中线射入两板间，0 时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属边缘飞T3出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为 g.关于微粒在 0T 时间内运动的描述，正确的是( )A末速度大小为 v0 B末速度沿水平方向2C重力势能减少了 mgd D克服电场力做功为 mgd12解析：因 0 内微粒匀速运动，故 E0qmg；在 时间内，粒T3 T3 2T3子只受重力作用，做平抛运动，在 t 时刻的竖直速度为 vy ，水2T3 gT3平速度为 v0；在 T 时间内，粒子 满足 2E0qmg ma，解得 ag，2T3方向向上
12、，则在 tT 时刻，粒子的竖直速度减小到零，水平速度为 v0，选项 A 错误 ，B 正确；微粒的重力 势能减小了 Epmg mgd，选项d2 12C 正确；从射入到射出，由动能定理可知， mgdW 电 0，可知克服电12场力做功为 mgd，选项 D 错误；故选 B、C.12答案：BC二、非选择题(本题共 5 小题，共 52 分按题目要求作答，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)9(6 分)( 2016临汾模拟 )质量均为 m 的三个带电小球 A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为 L，A 球带
13、电荷量qA10q；B 球带电荷量 qBq.若在 C 上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持 L 的间距向右运动，则 C 球带_电(填“正”或“负”)，外力 F 等于_解析：由于 A、B 两球都带正电，它 们互相排斥，C 球必须对 A、B都吸引，才能保证系统向右加速运动，故 C 球带负电荷对三个小球整体，加速度为 a，则有 F3ma. 隔离 A、B，由牛顿第二定律可知对 A： ma，kqAqC4L2 kqAqBL2对 B： ma.kqAqBL2 kqBqCL2联立得 F70k .q2L2答案：负(2 分) 70k (4 分)q2L210(10 分) 如图所示，固定于同一条竖直线上
14、的 A、B 是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为Q 和Q ，A 、B 相距为2d， MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，质量为 m、电荷量为 q(可视为点电荷，不影响电场的分布) ，现将小球 P 从与点电荷 A 等高的 C 处由静止开始释放，小球 P 向下运动到距 C 点距离为 d 的 O 点时，速度为 v，已知 MN 与 AB 之间的距离为 d，静电力常量为 k，重力加速度为 g，求：(1)C、 O 间的电势差 UC O；(2)O 点处的电场强度 E 的大小解析：(1) 小球由 C 运 动到 O 时，由动能定理得mgd qUC O mv20，(3 分)12解得
15、 UC O .(2 分)mv2 2mgd2q(2)小球 经过 O 点时所受 电场力如图所示，由 库仑定律得F1F 2k ，(2 分)Qq（2d）2它们的合力为 FF 1cos 45F 2cos 45 ，(1 分)2kQq2d2O 点处的电场强度 E .(2 分)Fq 2kQ2d2答案：(1)U C O (2)Emv2 2mgd2q 2kQ2d211(12 分) 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图所示，在虚线 MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在 A、B 两点间往返运动已
16、知电场强度的大小分别是 E12.0 103 N/C 和 E24.010 3 N/C，方向如图所示带电微粒质量 m1.010 20 kg，带电荷量q1.0 109 C，A 点距虚线 MN 的距离 d11.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：(1)B 点距虚线 MN 的距离 d2；(2)带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 t.解析：(1) 带电 微粒由 A 运动到 B 的过程中，由动能定理有|q|E1d1|q|E 2d20，(3 分)由式解得 d2 d10.50 cm.(1 分)E1E2(2)设微粒在虚线 MN 两侧的加速度大小分别为 a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1m
17、a 1，(2 分)|q|E2ma 2.(2 分)设微粒在虚线 MN 两侧运动的时间分别为 t1、t2，由运动学公式有d1 a1t ，(1 分)12 21d2 a2t ，(1 分)12 2又 t t1t 2.(1 分)由式解得 t1.510 8 s(1 分)答案： (1)0.50 cm (2)1.510 8 s12(12 分) 如图所示，一个绝缘粗糙平台 OABC，AB 长 L2 m，OA 高 h1 m以 O 点为原点建立坐标系 Oxy，y 轴左侧空间存在方向斜向右上方与水平方向成 45角、电场强度 E10 N/C 的匀2强电场；平台的右侧存在一坡面，坡面的抛物线方程为 y x2.在平564台左
18、侧 B 处有一个质量为 m0.2 kg、电荷量为 q0.1 C 的物块，物块与桌面的动摩擦因数 0.2.在电场力作用下，物块开始向右运动，从 A 点水平飞出，最后落在坡面上(g10 m /s2)求：(1)物块从 A 点水平飞出的速度；(2)物块落到坡面上的动能解析：(1) 对带电 物块进行受力分析，如图所示竖直方向有mg FNqEsin 45，(1 分)水平方向有 maqEcos 45F N，(1 分)又 v 2aL.(1 分)20解得 a4 m/s 2，v4 m/s .(2 分)(2)物块 从 A 点平抛，设落到坡面上的点的坐 标为(x ，y)，则有 hy gt2，(1 分)12xv 0t，
19、(1 分)又 y x2，解得 t0.4 s(1 分)564由于 vygt，(1 分)故 v 4 m/s.(1 分)2所以物块落到坡面上的动能 Ek mv23.2 J(2 分)12答案：(1)4 m/s (2)3.2 J13 (12 分)如图所示，长 L1.2 m、质量 M3 kg 的木板静止放在倾角为 37的光滑斜面上，质量 m1 kg 、带电荷量q2.5 104 C 的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数 0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强 E4.010 4 N/C 的匀强电场现对木板施加一平行于斜面向上的拉力 F10.8 N取 g10 m/s 2，斜面足够长求：(1)物
20、块经多长时间离开木板；(2)物块离开木板时木板获得的动能；(3)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能解析：(1) 物 块向下做加速运动，设其加速度为 a1，木板的加速度为 a2，则由牛 顿第二定律对物块：mgsin 37(mgcos 37qE)ma 1，(2 分)代入数据，求得 a14.2 m/s 2.(1 分)对木板：Mg sin 37(mgcos 37qE)FMa 2，(2 分)代入数据，求得 a23 m/s 2.(1 分)又 a1t2 a2t2L ，(1 分)12 12得物块滑过木板所用时间 t s(1 分)2(2)物块 离开木板 时木板的速度 v2a 2t3 m/s，(1 分)2其动能为 Ek2 Mv 27 J(1 分)12 2(3)由于摩擦而产生的内能为QF 摩 s 相 (mgcos 37qE)L2.16 J(2 分)答案：(1) s (2)27 J (3)2.16 J2
