PAGE8-章末滾動驗收(七)(時間：45分鐘)一、單項選擇題1．對以下四幅圖中包含的物理學問說法正確的是()甲乙丙丁A．圖甲：將兩板間距拉開一些后，靜電計指針張角會變小B．圖乙：距離帶電體越遠，等勢面的形態與帶電體的形態越相像C．圖丙：探討勻稱帶電球體在球外產生的電場時，可以認為全部電荷集中在球心D．圖丁：此種電容器不僅可以接在直流電源上運用，也可以接在溝通電源上運用C[圖甲中，當Q肯定時，由C＝eq\f(Q,U)，C＝eq\f(εrS,4kπd)知，d↑、C↓、U↑，靜電計指針張角變大，選項A錯誤；距離帶電體越遠，等勢面的形態越接近圓形，選項B錯誤；勻稱帶電球體或球殼在球外產生的電場，可認為全部電荷集中在球心，選項C正確；圖中電容器為電解電容器，只能在直流電源上運用。]2．(2024·江蘇高考)一勻強電場的方向豎直向上。t＝0時刻，一帶電粒子以肯定初速度水平射入該電場，電場力對粒子做功的功率為P，不計粒子重力，則P-t關系圖象是()ABCDA[設粒子帶正電，運動軌跡如圖所示，水平方向：粒子不受力，vx＝v0。沿電場方向：受電場力F電＝qE，則加速度a＝eq\f(F電,m)＝eq\f(qE,m)，經時間t，粒子沿電場方向的速度vy＝at＝eq\f(qEt,m)電場力做功的功率P＝F電vy＝qE·eq\f(qEt,m)＝eq\f(qE2t,m)＝kt∝t，選項A正確。]3.真空中某豎直平面內存在一水平向右的勻強電場，一質量為m的帶電微粒恰好能沿圖示虛線(與水平方向成θ角)由A向B做直線運動，已知重力加速度為g，微粒的初速度為v0，則()A．微粒肯定帶正電B．微?？隙ㄗ鰟蛩僦本€運動C．可求出勻強電場的電場強度D．可求出微粒運動的加速度D[因微粒在重力和電場力作用下做直線運動，而重力豎直向下，由微粒做直線運動條件知電場力必水平向左，微粒帶負電，故A錯誤；其合外力必與速度反向，大小為F＝eq\f(mg,sinθ)，即微粒肯定做勻減速直線運動，加速度為a＝eq\f(g,sinθ)，故B錯誤，D正確；電場力qE＝eq\f(mg,tanθ)，但不知微粒的電荷量，所以無法求出其電場強度，故C錯誤。]4．如圖所示，甲圖中電容器的兩個極板和電源的兩極相連，乙圖中電容器充電后斷開電源。在電容器的兩個極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的帶電小球，小球靜止時懸線和豎直方向的夾角均為θ，將兩圖中的右極板向右平移時，下列說法正確的是()甲乙A．甲圖中夾角減小，乙圖中夾角增大B．甲圖中夾角減小，乙圖中夾角不變C．甲圖中夾角不變，乙圖中夾角不變D．甲圖中夾角減小，乙圖中夾角減小B[由題圖可知，甲圖中的電容器和電源相連，所以電容器兩極板間的電壓不變，當極板間的距離增大時，依據E＝eq\f(U,d)可知，極板間的電場強度減小，電場力減小，所以夾角將減小；乙圖中電容器充電后斷開電源，電容器兩極板所帶的電荷量不變，依據C＝eq\f(εrS,4πkd)，極板間的電壓U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(4πkdQ,εrS)，極板間的電場強度E＝eq\f(U,d)＝eq\f(4πkQ,εrS)，電場強度與兩極板間距離無關，故夾角不變，B正確。]5.如圖所示，真空中等量正點電荷放置在M、N兩點，在MN連線上有對稱點a、c，MN連線的中垂線上有對稱點b、d，則下列說法正確的是()A．電荷＋q在c點的電勢能大于在a點的電勢能B．電荷＋q在c點的電勢能小于在a點的電勢能C．在MN連線的中垂線上，O點電勢最高D．電荷－q從d點由靜止釋放，在它從d點運動到b點的過程中，加速度先減小再增大C[依據電場線的分布狀況和對稱性可知，a、c兩點的電勢相等，則點電荷在a點的電勢能肯定等于在c點的電勢能，故A、B錯誤；沿電場線方向電勢降低，在MN連線的中垂線上，O點電勢最高，故C正確；由對稱性知O點的電場強度為零，電荷－q從d點由靜止釋放，在它從d點運動到b點的過程中，加速度可能先減小再增大，也可能按增大→減小→增大→減小改變，故D錯誤。]二、多項選擇題6.某空間存在一電場，電場中的電勢φ在x軸上隨x的改變關系如圖所示，下列說法正確的是()A．在x軸上，從x1到x2電場強度方向向左B．在x軸上，從x1到x2電場強度先增大后減小C．把一負電荷沿x軸從x1移到x2，負電荷所受的電場力先減小后增大D．把一負電荷沿x軸從x1移到x2，電場力對負電荷做正功CD[由圖可知在x軸上，從x1到x2電勢先降低后上升，故電場強度方向先向右后向左，選項A錯誤；因φ-x圖象的切線斜率的肯定值表示電場強度的大小，所以在x軸上，從x1到x2電場強度先減小后增大，選項B錯誤；由F＝qE可得，把一負電荷沿x軸從x1移到x2，負電荷所受的電場力先減小后增大，選項C正確；由Ep＝qφ可知，若負電荷在x1、x2兩點電勢能分別為Ep1、Ep2，則Ep1>Ep2，故把一負電荷沿x軸從x1移到x2，電勢能減小，電場力對負電荷做正功，選項D正確。]7.如圖所示，M、N為兩個等大的勻稱帶電圓環，其圓心分別為A、C，帶電荷量分別為＋Q、－Q，將它們平行放置，A、C連線垂直于圓環平面，B為AC的中點，現有質量為m、帶電荷量為＋q的微粒(重力不計)從左方沿A、C連線方向射入，到A點時速度vA＝1m/s，到B點時速度vB＝eq\r(5)m/s，則()A．微粒從B至C做加速運動，且vC＝3m/sB．微粒在整個運動過程中的最終速度為eq\r(5)m/sC．微粒從A到C先做加速運動，后做減速運動D．微粒最終可能返回至B點，其速度大小為eq\r(5)m/sAB[AC之間電場是對稱的，A到B電場力做的功和B到C電場力做的功相同，依據動能定理可得qUAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，2qUAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，解得vC＝3m/s，A正確；過B作垂直AC的面，此面為等勢面，微粒經過C點之后，會向無窮遠處運動，而無窮遠處電勢為零，故在B點的動能等于在無窮遠處的動能，依據能量守恒可以得到微粒最終的速度應當與在B點時相同，均為eq\r(5)m/s，B正確，D錯誤；在到達A點之前，微粒做減速運動，而從A到C微粒始終做加速運動，C錯誤。]8.在水平向左的勻強電場中，一帶電顆粒以速度v從a點水平向右拋出，不計空氣阻力，顆粒運動到b點時速度大小仍為v，方向豎直向下。已知顆粒的質量為m，電荷量為q，重力加速度為g，則顆粒從a運動到b的過程中()A．做勻變速運動 B．速領先增大后減小C．電勢能增加了eq\f(1,2)mv2 D．a點的電勢比b點低eq\f(mv2,q)AC[顆粒受到的重力和電場力是恒力，所以顆粒做的是勻變速運動，故A正確；顆粒所受重力與電場力的合力斜向左下方，則顆粒的速領先減小后增大，故B錯誤；在沿電場方向，顆粒的動能減小量為ΔEk＝eq\f(1,2)mv2，減小的動能轉化為了顆粒的電勢能，所以顆粒電勢能增加了eq\f(1,2)mv2，故C正確；在沿電場方向有qUab＝0－eq\f(1,2)mv2，解得Uab＝－eq\f(mv2,2q)，所以a點的電勢比b點低eq\f(mv2,2q)，故D錯誤。]三、非選擇題9．在測定電容器電容值的試驗中，將電容器、電壓傳感器、阻值為3kΩ的電阻R、電源、單刀雙擲開關按圖甲所示電路圖進行連接。先使開關S與1端相連，電源向電容器充電，充電完畢后把開關S擲向2端，電容器放電，直至放電完畢。試驗得到的與電壓傳感器相連接的計算機所記錄的電壓隨時間改變的u-t曲線如圖乙所示，圖丙為由計算機對圖乙進行數據處理后記錄了“峰值”及曲線與時間軸所圍“面積”的圖。甲乙丙(1)依據圖甲所示的電路，視察圖乙可知：充電電流與放電電流方向________(選填“相同”或“相反”)，大小都隨時間________(選填“增加”或“減小”)。(2)該電容器的電容值為________F。(結果保留兩位有效數字)(3)某同學認為：仍利用上述裝置，將電壓傳感器從電阻兩端改接在電容器的兩端，也可以測出電容器的電容值。請你分析并說明該同學的說法是否正確。[解析](1)依據圖甲所示的電路，視察圖乙可知充電電流與放電電流方向相反，大小都隨時間減小。(2)依據充電時電壓—時間圖線可知，電容器的電荷量為：Q＝It＝eq\f(U,R)t而電壓的峰值為Um＝6V，則該電容器的電容為：C＝eq\f(Q,Um)設電壓—時間圖線與坐標軸圍成的面積為S，聯立解得：C＝eq\f(Q,Um)＝eq\f(S,RUm)＝eq\f(182.7,3000×6)F＝1.0×10－2F。(3)正確，電容器放電的過程中，電容器C與電阻R兩端的電壓大小相等，因此通過對放電曲線進行數據處理后記錄的“峰值Um”及圖線與時間軸所圍“面積S”，仍可應用：C＝eq\f(Q,Um)＝eq\f(S,RUm)計算電容值。[答案](1)相反減小(2)1.0×10－2(3)正確10.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上的A、B兩點分別放置質量為m和2m的兩個點電荷QA和QB，將兩個點電荷同時釋放，已知剛釋放時QA的加速度為a，經過一段時間后(兩電荷未相遇)，QB的加速度也為a，且此時QB的速度大小為v(1)此時QA的速度和加速度的大??；(2)這段時間內QA和QB構成的系統減小的電勢能。[解析](1)設剛釋放時QA和QB之間的作用力大小為F1，當QB的加速度也為a時，作用力大小為F2，QA的速度為vA依據動量守恒定律得mvA＝2mv，解得vA＝2v，方向與v相反依據牛頓其次定律得F1＝ma，F2＝2ma此時QA的加速度a′＝eq\f(F2,m)＝eq\f(2ma,m)＝2a，方向與a相同。(2)依據能量守恒定律可知，QA和QB構成的系統減小的電勢能轉化為兩點電荷的動能，有ΔEp＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)×2mv2＝3mv2。[答案](1)2v2a(3)3mv11．如圖甲所示，電子由陰極飛出時的初速度忽視不計，電子放射裝置的加速電壓為U0，平行金屬板板長和板間距離均為L＝10cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間改變的圖象如圖乙所示。(每個電子穿過平行板的時間都極短，可以認為極板間電壓是不變的)求：甲乙(1)在t＝0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處；(2)熒光屏上有電子打到的區間有多長。[解析](1)電子經電場加速滿意qU0＝eq\f(1,2)mv2，經電場偏轉后偏移量y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)·eq\f(qU偏,mL)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,v)))eq\s\up12(2)所以y＝eq\f(U偏L,4U0)，由圖乙知t＝0.06s時刻，U偏＝1.8U0，電子向上偏轉，所以y＝4.5cm。設電子打在屏上的點距O點的距離為Y，滿意eq\f(Y,y)＝eq\f(L＋\f(L,2),\f(L,2))解得Y＝13.5cm。(2)由題意知，電子偏移量y的最大值為eq\f(L,2)，所以當偏轉電壓超過2U0，電子就打不到熒光屏上了，設電子打在熒光屏上的最遠點距O點的距離為Y′，則有eq\f(Y′,ymax)＝eq\f(L＋\f(L,2),\f(L,2))，解得Y′＝eq\f(3,2)L，所以熒光屏上電子能打到的區間長為2Y′＝3L＝30cm。[答案](1)距O點上方13.5cm處(2)30cm12．(2024·湖南師大附中高三檢測)如圖所示，絕緣光滑軌道ABCD豎直放在與水平方向成θ＝45°角的勻強電場中，其中BCD部分是半徑為R的半圓環，軌道的水平部分與半圓相切?，F把一質量為m、電荷量為＋q的小球(大小忽視不計)，放在水平面上某點由靜止起先釋放，恰好能沿圓軌道通過半圓軌道最高點D，落地時恰好落在B點。求：(1)電場強度E的大?。?2)起點距B點的距離L。[解析](1)小球恰好能通過D點，則有：mg－eq\f(\r(2),2)F＝meq\f(v2,R)小球通過D點后水平方向做勻變速直線運動：x＝vt－