1、1第九章 电磁感应 交变电流单元滚动检测卷六考生注意：1本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共 4页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间 90分钟，满分 100分第卷一、选择题(本题共 14小题，每小题 3分，共 42分每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1现在有一种观点，认为物理学是一门测量的科学那么在高中物理中的自由落体运动规律、万有引力常量、电流的热效应、元电荷的数值分别是由不同的科学家测量或发现的，他们依次是( )A伽利略、牛顿、安培、密立根B牛顿、卡文迪许、奥斯特、库仑
2、C伽利略、卡文迪许、焦耳、密立根D牛顿、开普勒、奥斯特、密立根答案 C2由电场强度定义式可知( )A E与 F成正比 B E与 q成反比2C E与 F同方向 D E的大小可由 求出Fq答案 D3真空中两个完全相同的小球带电后，它们之间的静电力为 F.现将两球接触后放回原处，则它们之间的静电力( )A定变大 B定变小C可能不变 D一定不变答案 C4下列各图中，正确描绘两个等量正电荷电场线的是( )答案 D5如图 1所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，M、 N是运动轨迹上的两点，则( )图 1A M点的电势比 N点的电势低B粒子在 M点的加速度比在 N点的加速度大C粒
3、子一定是从 M点运动到 N点D粒子在 M点的电势能比在 N点的电势能大答案 D解析 根据轨迹可知带电粒子受力与电场线方向一致，因此是正电荷， M点的电势高于 N点的电势，A 错误；根据电场线疏密程度可知 N点场强大，所以带电粒子在 N点加速度大，B错误；根据轨迹看不出运动方向，C 错误；带正电粒子在电势高的地方电势能大，D 正确6.如图 2所示，在真空中有两个带等量正电荷的点电荷，分别置于 M、 N两点， A、 B为M、 N连线的中垂线上的两点，现将一负电荷 q由 A点沿中垂线移动到 B点，在此过程中，下列说法中正确的是( )3图 2A q的电势能逐渐减小 B q的电势能逐渐增大C q的电势能
4、先增大后减小 D q的电势能先减小后增大答案 D解析 由于 M、 N两点的点电荷都带正电，故负电荷 q由 A到 B，电场力先做正功后做负功，电荷的电势能先减小后增大，D 选项正确7.静电场聚焦在电子显微镜和示波管中起着重要的作用如图 3所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从 a、 b两点运动到 c点，则( )图 3A聚焦电场对两电子始终做负功B电子在 a点具有的电势能比 b点小C a点处的电势比 c点处的电势低D b处的电场强度比 c处小答案 C解析 电子从 a、 b两点运动到 c点聚焦电场对两电子都做正功，故 A错误； a、 b在同一个等势面上，电子在 a
5、、 b点具有的电势能相同，故 B错误；据沿电场线电势降低， a点处的电势比 c点处的电势低，故 C正确；根据电场线的疏密， b处的电场强度比 c处大，故D错误8.超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点如图 4为一款超级电容器，其标有“3 V,3 000 F”，则可知( )图 4A电压为 0时，该电容器的电容为 0B电压为 2 V时，该电容器的电容为 2 000 FC该电容器正常工作时的电荷量为 9 000 CD该电容器正常工作时的电荷量为 1 000 C答案 C49如图 5所示，带电荷量为 Q的小球 A固定，带电荷量为 q
6、的小球 B用细线悬挂，当两球相距 r时系统处于静止状态， A、 B两球在同一水平线上；细线与竖直方向的夹角为 .已知两小球均可视作点电荷，静电力常量为 k，则以下结论正确的是( )图 5A细线受到的拉力大小为 FTkQqr2cos B细线受到的拉力大小为 FTkQqr2tan C小球 B的质量为 m tan kQqr2gD小球 B的质量为 mkQqr2gtan 答案 D解析 对 B球受力分析，库仑力 F k FTsin ，且 FTcos mg，得Qqr2FT ， m ，故 D正确kQqr2sin kQqr2gtan 10.如图 6甲所示，在一个半径为 r的圆周上等间距的五个点 A、 B、 C、
7、 D、 E上各固定一个点电荷，除 A点处的电荷量为 q外，其余各点处的电荷量均为 q，则在圆心 O放置的另一个电荷量为 Q的正点电荷所受的电场力的大小和方向为( )图 6A电场力大小为 ，方向沿 OA方向2kQqr2B电场力大小为 ，方向沿 AO方向2kQqr2C电场力大小为 ，方向沿 OA方向kQqr2D电场力大小为 ，方向沿 AO方向kQqr25答案 A解析 根据对称性，先假定在 A点放上 q的点电荷，则 O点的电场强度为零，即B、 C、 D、 E四个点电荷在 O点的电场强度方向沿 OA向上，大小为 .故 O点的合电场强度kqr2为 A点 q在 O点产生的电场强度与 B、 C、 D、 E四
8、个 q在 O点产生的合电场强度的矢量和，如图所示，即 EO EA E ，所以只有选项 A正确2kqr211如图 7所示， M、 N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为 q的带电粒子(不计重力)，以初速度 v0由小孔进入电场，当 M、 N间电压为U时，粒子刚好能到达 N板，如果要使这个带电粒子能到达 M、 N两板间距的 处返回，则12下述措施能满足要求的是( )图 7A使初速度减为原来的12B使 M、 N间电压减为原来的12C使 M、 N间电压提高到原来的 4倍D使初速度和 M、 N间电压都减为原来的12答案 D解析 在粒子刚好到达 N板的过程中，由动能定理得
9、qEd0 mv02，所以 d .设带12 mv022qE电粒子离开 M板的最远距离为 x，则使初速度减为原来的 ， x ，故 A错；使 M、 N间电12 d4压减为原来的 ，电场强度变为原来的 ，粒子将打到 N板上，故 B错；使 M、 N间电压提高12 12到原来的 4倍， x ，故 C错；使初速度和 M、 N间电压都减为原来的 ，电场强度变为原d4 126来的一半， x ，故 D对d212.如图 8所示，正方体真空盒置于水平面上，它的 ABCD面与 EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料， ABCD面带正电， EFGH面带负电从小孔 P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴 A、 B
10、、 C，最后分别落在 1、2、3 三点，则下列说法正确的是( )图 8A三个液滴在真空盒中都做平抛运动B三个液滴的运动时间不一定相同C三个液滴落到底板时的速率相同D液滴 C所带电荷量最多答案 D解析 三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，选项 A错误；由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，故三个液滴的运动时间相同，选项 B错误；三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴到底板时的速率不相同，选项 C错误；由于液滴 C在水平方向位移最大，说明液滴 C在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，选项 D正确
11、13如图 9甲所示，一条电场线与 Ox轴重合，取 O点电势为零， Ox方向上各点的电势 随 x变化的情况如图乙所示若在 O点由静止释放一电子，且电子仅受电场力的作用，则( )图 9A电场的方向沿 Ox正方向B电子沿 Ox正方向运动C电场的场强沿 Ox方向增大D电子的电势能将增大答案 B714.如图 10所示， a、 b两个带电小球，质量分别为 ma、 mb，用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中(图中未画出)两球静止时，它们距水平地面的高度相同，绳与竖直方向的夹角分别为 和 ( )现同时烧断细线，若空气阻力、两球之间的库仑力均忽略不计，两球电荷量不变，重力加速度为 g.则( )图 10A a、
12、b两球均做曲线运动B a球先落地， b球后落地C落地时， a、 b两球水平分速度大小相等，且方向相反D落地时， a、 b两球的速度与竖直方向的夹角分别为 和 答案 D解析 静止时，球受三个力作用：重力、电场力、细线拉力，细线烧断后，重力和电场力大小、方向均不变，小球初速度均为零，因此，小球做直线运动，选项 A错误，D 正确；在竖直方向上，只受重力，因高度相同，则两球同时落地，故选项 B错误；对小球受力分析可知，烧断细线后 a、 b两小球在水平方向的加速度大小分别为 gtan 、 gtan ，由于 ，因此水平方向上 a球的加速度小于 b球的加速度，因此落地时 a、 b两球的水平分速度大小不等，故
13、选项 C错误二、选择题(本题共 4小题，每小题 3分，共 12分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的全部选对的得 3分，选对但不全的得 2分，有错选的得 0分)15静电现象在技术中有很多应用，图 11中四张图片反映的是静电技术在生活中的应用，下列说法正确的是( )图 11A甲图为超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服B图乙为家用煤气灶的点火装置，它是根据尖端放电的原理而制成的C图丙为避雷针的示意图，只要在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒即可防止建筑物被雷击D图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷，这样使油漆与
14、金属表面结合得更牢固，这个过程中带电油漆雾滴的电势能减小8答案 BD解析 由静电屏蔽原理可知，金属壳或金属网内的场强处处为零，因此超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，必须穿上掺入金属丝的衣服，选项 A错误；家用煤气灶的点火装置，它是根据尖端放电的原理而制成的，选项 B正确；避雷针通过接地引线与接地装置连接，有雷电时可以把电荷及时导入大地，因此只在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒，不能把电荷及时导入大地，不能防止建筑物被雷击，选项 C错误；静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷，这样使油漆与金属表面结合得更牢固，这个过程中电场力对带电油漆雾滴做正功，其电势能减小，选项 D正确
15、16一带电粒子在电场中由静止释放，只在电场力作用下做直线运动，先后经过 A、 B两点，则下列说法正确的是( )A A、 B两点一定在同一条电场线上B粒子一定做单向直线运动C A、 B两点的电势可能相等D粒子可能在电场中做往复运动答案 CD解析 如果电场是等量同种电荷的电场，粒子与场源电荷是异种电荷，且粒子在两场源电荷连线的垂直平分线上某一点(除连线中点)由静止释放，该粒子会在电场力作用下做往复运动，如果 A、 B两点关于连线对称，则 A、 B两点的电势相等，选项 A、B 错误，C、D 正确17(2017嘉兴一中等五校联考)如图 12所示，电场中的一簇电场线关于 y轴对称分布，O点是坐标原点，
16、M、 N、 P、 Q是以 O为圆心的一个圆周上的四个点，其中 M、 N在 y轴上，Q点在 x轴上，则( )图 12A M点电势比 P点电势低B OM间的电势差等于 NO间的电势差C一正电荷在 O点的电势能小于在 Q点的电势能D将一负电荷从 M点移到 P点，电场力做正功答案 AD18.如图 13所示，平行板电容器充电后与电源断开，上极板带正电，下极板带负电两个相同的不计重力的带电粒子 A、 B，分别从平行板间左侧中点和贴近上极板左端处以不同的初速度垂直于电场方向进入两极板间，它们恰好都能打在下极板右端处的 C点，则下列说9法中正确的是( )图 13A A粒子的初速度是 B粒子的 倍2B A、 B
17、两粒子到达 C点时的动能可能相同C A粒子在 C点的速度偏向角的正弦值是 B粒子的 2倍D如果仅将加在两极板间的电压加倍， A、 B两粒子到达下极板时将不在同一点答案 AB解析 粒子在水平方向上做匀速直线运动，则有 vAtA vBtB，竖直方向上对 A有 atA2，h2 12对 B有 h atB2，通过计算可知 vA vB，选项 A正确；由动能定理可知，电场力对 B粒12 2子做功为 A粒子的两倍， A粒子的初动能为 B粒子的两倍，所以到 C点时动能有可能相同，选项 B正确；通过题图可以看出， A粒子的偏向角要小于 B粒子的偏向角，选项 C错误；由水平速度与时间关系可知，加大电压，两粒子水平方
18、向上的位移相同，选项 D错误第卷三、非选择题(本题共 5小题，共 46分)19.(8分)如图 14所示，水平面绝缘且光滑，在水平面上方高为 h的 P点固定一个电荷量为 Q的正点电荷，在水平面上 M点将一质量为 m、带电荷量为 q的可视为质点的小物块从M点以初速度 v0沿直线向右运动，到达 P点正下方 N点时小物块的速度为 v.已知 PMN60，重力加速度为 g，不考虑小物块产生的电场的影响求小物块在 M点时受到轨道的支持力大小图 14答案 mg33kQq8h2解析 物块在 M点受重力、电场力和支持力分解电场力，由竖直方向受力平衡得：FN mg k sin 60Qqr2又因为 h rsin 60
19、10由以上两式解得支持力 FN mg .33kQq8h220.(8分)在光滑绝缘的水平地面上建立了如图 15所示的直角坐标系 xOy，在 y轴左侧区域有水平向右的匀强电场，电场强度大小为 E910 3 N/C，现有带电荷量 q1110 3 C、质量 m10 g的带电粒子 P从 x1.5 m处沿 y轴正方向以初速度 v030 m/s的速度开始运动，经过 y轴上的 Q点后进入第象限，不计带电粒子重力求：图 15(1)Q点的坐标；(2)带电粒子 P过 Q点时的速度答案 见解析解析 (1)设沿 x轴正方向做匀加速运动的时间为 t，位移为 x，在匀强电场中运动的加速度 aEqm则沿 x轴正方向，有| x
20、| at212设沿 y轴正方向做匀速运动的位移为 y，则 y v0t解得： y v02|x|mEq代入数据得： y m， t s3330故 Q点坐标为(0， m)3(2)过 Q点时沿 x轴正方向的速度 vx at所以过 Q点的速度大小为 v v20 v2x解得： v60 m/s设此时速度与 y轴正方向夹角为 ，则 tan vxv0得 60带电粒子 P过 Q点时的速度大小为 60 m/s，方向与 y轴正方向成 60角斜向右上方21.(10分)静电喷漆技术具有效率高、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化为如图16.A、 B是间距为 d的两块平行金属板，两板间有方向由 B指向 A的匀强电场，电场强度为 E.在 A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪 P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷
