2012--2013学年度上学期段考模拟 物理3-1试题
一．选择题
1．带电微粒所带电荷量不可能是下列的（ ）
A ．2.4×10-19C
B ．－6.4×10-19
C C ．－1.6×10-19C
D ．4×10-17C
2.两个完全相同的绝缘金属小球所带电荷量大小不相等，当相隔某一距离时，库仑力大小为F 1 ；现将它们接触后分开并保持原有距离，库仑力大小为F 2 。下列说法正确的是（ ）
A ．若F 2 < F 1，则两球原来的电性必相反
B ．若F 2 > F 1，则两球原来的电性必相同
C ．若F 2 > F 1，则两球原来的电性必相反
D ．F 2=F 1是不可能的
3. 关于电场强度的下列说法中正确的是( )
A ．电场中某点的场强方向与放入该点的试探电荷所受电场力方向相同
B ．在等量异种电荷的电场中，两电荷连线上中点处的场强最大
C ．在等量异种电荷的电场中，从两电荷连线中点沿其中垂线向外场强越来越小
D ．在等量同种电荷的电场中，从两电荷连线中点沿其中垂线向外场强越来越大
4. 关于电势与电势能的下列说法中正确的有（ ）
A ．在电场中，电势越高的地方，电荷在该点具有的电势能就越大
B ．在电场中某一点，若放入的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能越大
C ．在正的点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能
D ．在负的点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能
5. 如右图所示，一簇电场线的分布关于y 轴对称，O 是坐标原点，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( )
A ．M 点的电势比P 点的电势低
B ．O 、M 间的电势差小于N 、O 间的电势差
C ．一正电荷在O 点时的电势能小于在Q 点时的电势能
D ．将一负电荷由M 点移到P 点，电场力做正功
6. 如图所示，虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab ＝U bc ，实线为一带正电的质点，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A ．三个等势面中，a 的电势最低
B ．带电质点在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能小
C ．带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时大
D ．带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时大
7. 如图，A 、B 、C 、D 为匀强电场中相邻的等势面，一电子垂直经过等势面
D 时，动能为20eV ，飞经等势面C 时，电势能为－10eV ，飞至等势面B 时速度恰好为零，已知相
邻等势面间的距离为5cm ，则下列说法正确的是( )
A ．等势面A 的电势为－10V
B ．匀强电场的场强大小为200V/m
C ．电子再次飞经
D 势面时，动能为10eV D ．电子的运动为匀变速直线运动
8. 如右图所示，重力不计的带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U 1时，它沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U 2时，它沿②轨迹落到B 板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则( ) v A B C D
A ．U 1∶U 2＝1∶8
B ．U 1∶U 2＝1∶4
C ．U 1∶U 2＝1∶2
D ．U 1∶U 2＝1∶1
9. 如图，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则( )
A ．电容器带电量不变
B ．尘埃仍静止
C ．检流计中有a →b 的电流
D ．检流计中有b →a 的电流
10. 如图所示实验电路图．在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列正确的是( )
A ．路端电压变小
B ．电流表的示数变大
C ．电源内阻消耗的功率变小
D ．电路的总电阻变大
11．关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法错误的是( )
A .通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直
C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直
D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B 和I 所确定的平面
12．一根长为0.2 m ，电流为2 A 的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是（ ）
A 、0.4N
B 、0.2N
C 、0.1N
D 、0
三、计算论述题
15.如图，在水平向右的匀强电场中有一固定点O ，用一根长度L =0.4m 的绝缘细线把质量m =0.1kg 、电量q =7.5×10-4C
的带正电小球悬挂在O 点，小球静止在B 点时细线与竖直方向的夹角为θ=37o，现将小球拉至位置A 使细线水平后由
静止释放，g 取10m/s 2.求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）小球运动通过最低点C 时的速度大小；
（3）小球通过最低点C 时细线对小球的拉力大小。
1000
1.414
1.5
16．（10分）有一带电荷量q = -3×10-6 C 的点电荷，从某电场中的A 点移到B 点，电荷克服电场力做6×10-4 J 的功，从B 点移到C 点，电场力对电荷做9×10-4 J 的功，求A 、C 两点的电势差并说明A 、C 两点哪点的电势较高。
参考答案：
16．负电荷从A 移到B 点的过程,电荷克服电场力做功,可见负电荷从电势高处移至电势低处.即
φA >φB 电势差U AB =q W AB =4
6
610310---?-? V=200 V 负电荷从B 移至C ,电场力做正功,可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC >φB 电势差U BC =q W BC =4
6910310
-=?-? V= -300 V 而电势差U AC = φA -φC = φA -φB +φB -φC = U AB + U BC = -100 V 所以,A 、C 两点的电势差大小为100 V ,A 、C 两点中C 点的电势较高. O A B
C θ
17．（10分）如图所示，两块相距为d ，足够长的金属板A 、B 平行竖直放置，
两板间电压为U ，长为L 的绝缘细线一端拴质量为m 的带电小球，另一端固
定在左板上某点，小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ。如突然将细线剪断，问：
(1)小球将如何运动？
(2)小球经多长时间打到金属板上？
参考答案：
17．（1）由于小球原来是静止的,则合外力为零.所以细线剪断时,小球在重力和电场力这两个恒力作用下,将做匀加速直线运动.
（2）根据匀变速直线运动规律：s =v 0t +21at 2和a =g /cos θ 解得：t =θ
θtan )sin (2?-g L d . 18．（10分）氢原子由一个质子（原子核）和一个核外电子组成。电子质量m e = 9.1×10-31kg ，质子质量m p = 1.67×10-27kg ，电子和原子核所带电荷量都等于e = 1.6×10-19C 。电子绕核旋转的轨道半径r =
5.3×10-11m 。试求：
（1）电子所受静电引力是万有引力的多少倍？
（2）电子绕核旋转的周期是多少？
参考答案： 18．(1) 根据库仑定律有N r e k F 82112
19922102.8)103.5()106.1(109---?=????==电 根据万有引力定律有3127114721129.110 1.67106.6710 3.610(5.310)e p m m F G
N r -----???==??=??万， 所以392.2810F F =?电
万。
(2)根据上面的计算, F 电>>F 万，可见在核外电子绕氢原子核旋转时，万有引力完全可以忽略不计。
核外电子所受静电力就是核外电子绕氢原子核旋转的向心力， 即22()e F m r T
π=电。 所以，核外电子绕氢原子核旋转的周期为s F r m T e 1681131105.110
2.810
3.5101.91
4.322----?≈??????==电π
19.如图，相距20cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为θ=370，上面放着质量为80g 的金属杆ab，整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中. g取10m/s2
(1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流.
(2)若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流。
15
12
20. 如图，ABCD为竖立放在场强E＝104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC D部分是半径为R的半圆，轨道的水平部分与半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且A B＝R＝0.2 m.把一质量m＝0.1 kg、带电量q＝10－4C的小球，放在水平轨道的A点由静止开始释放后，在轨道的内侧运动.(g取10 m/s2)求：
(1)它到达C点时的速度是多大？
(2)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？
2
0.5