★ 考试时间:90分钟 试卷总分:100分 ★
命题教师:梁绍飞 审题教师:莫汉强
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.古希腊贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,戴琥珀做的首饰.人们发现,不管将琥珀首饰擦得多干净,它很快就会吸上一层灰尘,这主要是因为( ) A.琥珀是一种树脂化石,树脂具有粘性,容易吸附灰尘 B.室外的灰尘比较多,在琥珀上积聚的速度比较快 C.经丝绸摩擦后的琥珀带电,能吸引灰尘
D.琥珀具有磁性,周围的灰尘经磁化后被琥珀吸引
2.两个带同种电荷的完全相同的小球,半径均为R,当两球心的间距为300R时,相互间的作用力为F.当两球心的间距为3R时,相互间的作用力( )
A.为10000F B.小于10000F C.为
FF D.小于 1000010000
3.一金属容器置于绝缘板上,一带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( ) A.A点的电场强度比B点的大
B.小球表面的电势比容器内表面的电势低 C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D.将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功不同
4.如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( ) A.kB.kC.kD.k3q R210q 9R2(q+Q)R29R2
(q+9Q)5.一带正电的粒子在仅受电场力作用下,从坐标原点O以某一初速度v0沿电场中的x轴正向做直线运动,x轴上的电势分布如图所示,则粒子从O点运动到x=x0的过程中,下列说法正确的是( ) A.粒子的电势能先增大后减小 B.粒子的动能先增大后减小
C.粒子运动的加速度先增大后减小 D.粒子受到的电场力一直沿x轴正方向
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6.如图所示是静电除尘的原理示意图,A为金属壳,B为金属丝,在A、B之间加上高电压,使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子,电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获,使煤粉带电,最终被吸附到A极上,排出的烟就比较清洁了,有关静电除尘的装置,下列说法正确的是( ) A.D为烟气的进气口,C为排气口
B.A、B之间有很强的电场,距A越近,场强越大 C.金属管A应接高压电源的负极,金属丝B接正极 D.金属管A应接高压电源的正板,金属丝B接负极
7.电容式键盘是通过改变电容器的以下哪个因素来改变其电容的( ) A.两板间的距离 B.两板间的电压
C.两板间的电介质 D.两板间的正对面积 8.如图所示,电荷量和质量都相同的带正电的粒子,以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则( )
A.它们通过加速电场所需要的时间相等 B.它们通过加速电场过程中动能的增量相等 C.它们通过加速电场过程中速度的增量相等
D.它们通过加速电场的过程中电势能的减少量不相等
9.如图所示,虚线为某电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等.一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能,则下列说法正确的是( ) A.A点的电势比B点的高
B.无法比较A、B两点的电势高低 C.A点的电场强度比B点的大
D.把该点电荷从A移动到B,电场力做正功
10.某电场的电场线分布如图所示,M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点,OQ连线与直线MN垂直.以下说法正确的是( ) A.O点电势比Q点电势高
B.M、O间的电势差大于O、N间的电势差
C.将一负电荷由M点移到Q点,电荷的电势能减少
D.正电荷在Q点所受电场力的方向与OQ垂直且竖直向上
11.如图所示,将两个质量均为m,带电荷量分别为+q、-q的小球a、b用绝缘细线悬挂于O点,置于水平的匀强电场中,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线与竖直方向 夹角为30°.则F的大小可能为( ) A.B.
3mg 33mg 2
C.mg D.3mg
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12.如图所示,一个半径为R的绝缘光滑半圆环轨道,放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在轨道的上端点,一个质量为m、带电荷量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则( ) A.小球运动过程中机械能守恒
B.小球经过轨道的最低点时,电势能减少qER C.在最低点球对轨道的压力为(mg+qE) D.在最低点球对轨道的压力为3(mg+qE)
二.实验题(共2小题,满分12分,每小题6分)
13.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如左下图所示.设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.设实验中极板所带电荷量保持不变,现为了使偏转角θ变小,可以这样操作:保持S不变,然后 ;或者保持d不变,然后 。
14.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如右上图所示.那么示波管中电子枪的作用是 ;若荧光屏上的亮斑出现在P点, 则Y极板带的是 电;X极板带的是 电。
三.计算题(共4小题,满分40分) 15.(8分)如图所示,匀强电场的电场强度E=100V/m,A、B两点相距LAB=10cm,A、B连线与电场线夹角为60°,则AB间的电势差UBA为多少?
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16.(10分)有一个带电荷量q=-3×106 C的点电荷,从电场中的A点移到B点(忽略该点电荷对原电
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场的影响),电荷克服电场力做6×104 J的功,从B 点移到C点,电场力对电荷做9×104 J的功,问: (1)CA间电势差为多少?
(2)若以B点电势为零,则电荷在A点的电势能为多少?
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17.(10分)如图所示,在绝缘水平面上的O点固定一正点电荷,电荷量为Q,在离O点高度为r0的A处由静止释放一个带同种电荷、电荷量为q的液珠,液珠开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g,沿竖直方向运动到距O点距离为2r0的B点(图中未画出)时,液珠的速度刚好为零.已知静电常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力.试求: (1)液珠运动速度最大时离O点的距离h;
3(2)若同质量、电荷量为q的液珠仍从A 处静止释放,求液珠经过B点时的速度大小.
2 18.(12分)如图所示,在E=1×103 V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN平滑连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=40cm,一带正电荷
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q=1×104 C的小滑块,质量为m=40g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,问: (1)要小滑块恰能运动到圆轨道的最高点C,滑块应在水平轨道上离N点多远处由静止释放? (2)这样释放的滑块通过P点(P为半圆轨道中点)时对轨道压力是多大?
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