高二物理上学期第一次月考试题8

第1页，共4页第2页，共4页高二上学期第一次月考试题一、选择题（每题4分， 共48分）1. 带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )A.2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C2．两个相同的带电导体小球所带电荷量绝对值的比值为1∶3，相距为r 时相互作用的库仑力的大小为F ，今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处，则此时库仑力的大小为：A 、B 、C 、D 、3. A 为已知电场中的一固定点，在A 点放一个电荷量为q 的点电荷，所受的电场力为F, A 点的场强为E ，则：（ ）A. 若在A 点换上点电荷－q ，A 点的场强方向将发生变化B. 若在A 点换上电荷量为2q 的点电荷，A 点的场强变为2EC. 若将A 点的电荷移去，A 点的场强变为零D. A 点的场强的大小、方向与放在该处的q 的大小、正负、有无均无关 4．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M 点，再经过N 点，可以判定（ ） A ．M 点的电势大于N 点的电势 B ．M 点的电势能小于N 点的电势能C ．粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力D ．粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的电场力5．关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是（ ） A ．电势差是矢量，电场力做的功是标量B ．在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零C ．在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大D ．在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零6．根据部分电路欧姆定律，（不计温度影响）下列判断正确的有 （ ） A ．导体两端的电压越大，电阻就越大 B ．导体中的电流越大，电阻就越小C ．比较几只电阻的I －U 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D ．由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比7. 电源电动势的大小反映的是：（ ）A. 电源把电能转化为其他形式的能的本领的大小；B. 电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小；C. 电源在单位时间内传送电荷量的多少；D. 电流做功的快慢 8.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴，恰巧静止，液滴所带电量为3.2×10-19C ，重力为1.6×10-14N ，若板间距为10mm ，则两板间的电压为（ ） A ．500V B ．1000V C ．1500V D ．2000V 9. 平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压是U ，充电荷量为Q ，两极板间场强为E ，电容为C 现将两极板间距离减小，则引起变化的情况是( )A.Q 变大B.C 变大C.E 不变D.U 变小第3页，共4页第4页，共4页10.如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。

高二上学期第一次月考物理（附答案解析）考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。

选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。

4.本卷命题范围：新人教必修第三册第九章~第十一章第3节。

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.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.如图甲所示为人体的细胞膜模型图，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）.现研究某小块厚度均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示.初速度可视为零的一价氯离子仅在电场力的作用下，从图乙中的A点运动到B点，下列说法正确的是（）甲乙A.A点电势高于B点电势B.氯离子的电势能增大C.氯离子的加速度变大D.若膜电位不变，当d增大时，氯离子进入细胞内的速度不变2.心脏除颤器是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动的仪器.如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电后电容器的电压为4.0kV，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是（）A.放电之前，电容器存储的电荷量为6×104CB.放电过程中通过人体的电流平均值为30AC.放电之后，电容器的电容为零D.放电之后，电容器的电压仍为4kV3.空间存在沿x轴的电场，x轴上各点电势φ随坐标x变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A.在x 1处电场强度最大B.在0~ x 1间只有一点电场强度的大小为001E x ϕ=C.将电子由x 1处移到x 3处的过程中，电场力做正功D.质子在x 2处电势能为零，受到的电场力也为零4.在显像管的电子枪中，炽热的金属丝不断放出电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、长为L 的电子束.已知电子的电荷量为e 、质量为m ，射出加速电场时单位长度电子束内的电子个数为N ，则电子束的电流为（ ）A.B.C.D.5.如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a 、b 、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O 点射入电场的运动轨迹，其中b 虚线为一圆弧，AB 的长度等于BC 的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力.下列说法正确的是（ ）A.a 一定是正粒子的运动轨迹，b 和c 一定是负粒子的运动轨迹B.a 虚线对应的粒子的加速度越来越小，b 、c 虚线对应的粒子的加速度越来越大C.a 粒子的动能减小，b 粒子的动能不变，c 粒子的动能增大D.b 虚线对应的粒子的质量大于c 虚线对应的粒子的质量6.如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B 接地，开关S 闭合后，一带电油滴在电容器中的P 点处于静止状态，下列说法正确的是（ ）A.油滴带负电B.保持开关S 闭合，A 板竖直上移一小段距离的过程中，电流计中电流方向向右C.保持开关S 闭合，A 板竖直上移一小段距离，P 点的电势升高D.开关S 闭合后再断开，A 板水平向左移动一小段距离，带电油滴的电势能增大7.半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O 点，环上均匀分布着电量为Q 的正电荷，点A 、B 、C 将圆环三等分，取走A 、B 处两段弧长均为ΔL 的小圆弧上的电荷，将一点电荷q 置于OC 延长线上距C 点为2R 的D 点，O 点的电场强度刚好为零，圆环上剩余电荷分布不变，则q 为（ ）A.正电荷，9Δ2Q Lq R π=B.负电荷，9Δ2Q Lq R π=C.正电荷，2ΔQ Lq Rπ=D.负电荷，2ΔQ Lq Rπ=8.如图所示，abc 是竖直面内的光滑绝缘固定轨道，ab 水平，b c 是与ab 相切于b 点且半径为R 的14圆弧，所在空间有方向平行于ab 向右的匀强电场，电场强度大小为mgE q=.在轨道上P 点由静止释放一个质量为m 、电荷量为q （q >0）的小球，小球飞出轨道后达到的最高点为Q （图中未画出）.若小球可视为质点，重力加速度大小为g ，Q 与C 点的高度差为3R，则可知（ ）A.Q 在C 点的正上方B.3R Pb =C.从c 到Q 的过程中，小球的动能不变D.从b 到c 的过程中，小球对轨道的最大压力为13mg ⎛⎫ ⎪⎝⎭9.两个电阻R 1、R 2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（ ）A.R 1的阻值为1ΩB.R 2的电阻随电压的增大而减小C.R 1为线性元件，R 2为非线性元件D.当U=1V时，R2的电阻等于R1的电阻10.多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示.在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒.若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（）甲乙A.金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动B.t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来C.电子离开第8D.第n11.如图甲所示为静电除尘的原理结构图，如图乙所示为静电喷涂的原理结构图，下列说法正确的是（）甲乙A.对图甲，电晕极附近的气体分子被强电场电离，电子向收尘极运动使含尘气体中的粉尘带负电，积累在筒壁一定量后进入下方的漏斗排出B.对图甲，电晕极与收尘极之间的电场为匀强电场C.对图乙，喷口喷出的雾化涂料微粒带正电，被涂工件不带电D.对图乙，工件与喷口之间较强的电场使带电雾化涂料向带电的工件运动，正、负电荷的作用使涂料均匀地涂在工件上12.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab∥cd，ab⊥b c，2ab=cd=bc=2l，电场方向与四边形所在平面平行.已知a点电势为12V，b点电势为14V，d点电势为6V.一个质子（不计重力）经过b点的速度大小为v0，方向与bc成45°角，一段时间后经过c点，下列说法正确的是（）A.c 点电势为10VB.场强的大小为E =a 指向d C 质子从b 运动到c所用的时间为v D.若质子质量为m 、电量为q ，则质子运动到c二、实验题（本题共2小题，共16分）13.（5分）如图所示是某实验小组“定性探究平行板电容器的电容C 与其极板间距离d 、极板间正对面积S 之间的关系”的装置图.充电后与电源断开的平行板电容器的A 板与静电计相连，B 板和静电计金属壳都接地，A 板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B 板的移动.回答下列问题：甲乙（1）下列说法正确的是________.A.本实验中静电计的作用是测定该电容器两极板间的电势差变化B.操作过程中，可认为A 、B 两板间的场强始终不变C.操作过程中，可认为A 、B 两板间的带电量始终不变D.操作过程中，可认为电容器的电容始终不变（2）在实验中观察到的现象：甲图中的手水平向左移动少许，静电计指针的张角________；乙图中的手竖直向上移动少许，静电计指针的张角________.（均填“变大”“变小”或“不变”）（3）通过以上实验可归纳得到的结论是________________________________________________________. 14.（11分）随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户.某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格. （1）你认为不合格的纯净水的电导率________.（填“偏大”“偏小”或“不变”） （2）某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：①用游标卡尺测量绝缘性能良好、长为L的圆柱形塑料容器内径如图甲所示，其示数为d=________mm.甲乙②将采集的水样装满圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω.为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究：A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ）C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω）D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω）E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）F.蓄电池（约为12V，内阻约为2Ω）G.开关、导线若干实验要求测量尽可能准确，电路中电压表应选择________，电流表应选择________（均填器材前面的字母序号）；请在图乙方框中设计出实验电路图.③水样电导率的表达式为σ=________.（用U、I、d、L表示）三、计算题（本题3小题，共36分，解答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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.（7分）如图所示，a、b、c三点处在某一匀强电场中，该电场方向与a、b两点的连线平行，已知ab的长度L1=5cm，ac的长度L2=12cm，ab与ac间的夹角θ=120°.现把带电荷量为q=—4×10-8C的点电荷从a点移到b点，电场力做功为1.6×10-7J.求：（1）a、b两点间的电势差U ab；（2）把该电荷从a点移到c点，电场力做的功.16.（12分）如图所示，一质量为m=1×10-2k g、带电荷量大小为q=1×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ=37°.小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）该小球带正电还是带负电，电场强度E 的大小；（2）若某时刻将细线剪断，经过1s 时小球的速度大小v 及方向；（3）若将原电场方向改为竖直向下，大小保持不变，小球从图示位置由静止释放后运动过程细线的最大拉力. 17.（17分）如图所示，一质量为m =1×10-20k g 、带电量为q =+1×10-10C 的粒子，从静止开始被加速电场（图中未画出）加速后从R 点沿中线水平方向飞入平行板电容器，初速度v 0=3×106m/s ，粒子飞出平行板电场后经过界面MN 、PS 间的无电场区域后，进入固定在中心线上O 点的点电荷Q 形成的电场区域（界面PS 右边点电荷的电场分布不受界面的影响），粒子穿过界面PS 后被点电荷Q 施加的电场力俘获，从而以O 点为圆心做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF 上.已知两平行金属板A 、B 水平正对且长均为l =6cm ，两板间距d =2cm ，U AB =100V ，两界面MN 、PS 相距为L =15cm ，静电力常量k =9.0×109N ·m 2/C 2，粒子重力不计.求：（1）加速电场的电压U '；（2）粒子穿过界面PS 时偏离中心线RO 的距离Y ；（3）点电荷Q 的电荷量.3≈，保留一位有效数字）运城市教育发展联盟2023-2024学年高二上学期10月月考物理参考答案、解析及评分细则1.D 因为氯离子带负电，其仅在电场力作用下从图乙中的A 点运动到B 点，说明电场力方向沿A 指向B ，电场线由B 指向A ，所以A 点电势低于B 点电势，A 错误；因为电场力对氯离子做正功，所以其电势能减小，B 错误；因为膜内的电场可看作匀强电场，根据qEa m=，氯离子的加速度不变，C 错误；根据动能定理2102qU mv =-，可知氯离子进入细胞内的速度v 与距离d 大小无关，又因为膜电位U 不变，则氯离子进入细胞内的速度不变，D 正确.2.B 根据631510410C 0.06C Q CU -==⨯⨯⨯=，可知放电前，电容器储存的电量为0.06C ，A 错误；放电过程通过人体的平均电流大小为30.06C 30A 210?sQ I t -===⨯，B 正确；电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电之后，电容器的电容是不变的，C 错误；放电之后，电容器的电荷量为零，电压为零，D 错误. 3.B 根据场强与电势差的关系ΔΔU E d xϕ==，结合图像可知，斜率的绝对值表示场强大小，则1x 处斜率为零，电场强度为零，A 错误；如图所示，连接0x 处的斜率等于001E x ϕ=，且在0~1x 间只有一点，B 正确；由图可知，1x 到3x 的电势差为正值，电子带负电，电场力做负功，C 错误；电势能等于电荷量与电势的乘积，故质子在2x 处电势能为零，但是该处的斜率不为零，说明场强不为零，即受到的电场力不为零，D 错误.4.A5.D 由运动轨迹可知a 粒子受向左的电场力，b 、c 粒子受到向右的电场力，由于不知道电场的方向，所以无法确定a 、b 、c 三个带电粒子的电性，A 错误；由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a 虚线对应的粒子的加速度越来越小，c 虚线对应的粒子的加速度越来越大，b 虚线对应的粒子的加速度大小不变，B 错误；由题意可知a 粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，a 粒子的动能增大，b 粒子的运动方向始终和电场力垂直，电场力对其不做功，所以b 粒子的动能不变，c 粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，c 粒子的动能增大，C 错误；a 、b 、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O 点射入电场的运动轨迹，且三个粒子的电荷量大小相等，故静电力相等，由于b 粒子做圆周运动，说明向心力等于静电力，c 粒子做向心运动，故静电力大于所需的向心力，根据2v F mr=可知c 粒子质量较小，D 正确.6.C 油滴静止不动，说明重力与电场力平衡，电场力方向与电场方向相同，故带正电，A 错误；保持开关闭合，A 板竖直上移一小段距离的过程中，电容器极板电压U 不变，根据4r S QC kd Uεπ==，电容器电容C 减小，电容器所带电荷量Q 减小，由于上极板带负电，则电流计中电流方向向左，B 错误；保持开关闭合，A 板竖直上移一小段距离，电容器极板电压U 不变，根据UE d=可知板间电场强度减小，由于下极板B 带正电，则有0BP BP B P P U Ed ϕϕϕ==-=-，可知P 点的电势升高，C 正确；开关S 闭合后再断开，A 板水平向左移动一小段距离，电容器电荷量保持不变，根据4r U Q kQ E d Cd Sπε===，可知板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，电场力做正功，电势能减小，D 错误.7.B 因为正电荷在细圆环上均匀分布，所以弧长为ΔL 的小圆弧上所带电荷量为Δ2LQ Q Rπ='，在ΔL 足够小时，可以将取走的部分看作点电荷，根据圆环的对称性，可以得到取走A 、B 处两段弧长均为ΔL 的小圆弧上的电荷后，细圆环在O 点产生的电场如图所示，有123ΔΔ22Q LQ L R E k k R Rππ==，由图可知，两场强的夹角为120°，则两者的合场强为13Δ2Q LE E k Rπ==，根据O 点的合场强为0，则放在D 点的点电荷带负电，在O 点产生的场强大小为3Δ2Q L E E kR π'==，根据()23qE k R '=，联立解得9Δ2Q L q R π=，B 正确.8.B 小球从c 点飞出时速度方向竖直向上，离开c 后，水平方向向右做初速度为零的匀加速运动，竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向速度减为零时到达最高点Q ，Q 点在c 点的右上方，A 错误；从c 到Q 的过程中，竖直方向上有223c R v g =⨯，从P 到c 过程，由动能定理得()2102Pb c qE x R mgR mv +-=-，解得3R Pb =，B 正确；设小球所受合力方向与水平方向间的夹角为θ，则tan 1mg mgqE mgθ===，则45θ=︒，小球从c 到Q 的过程中，小球的合力与运动轨迹如图甲所示，可知小球所受合力先做负功后做正功，则小球的动能先减小后增大，C 错误；小球在等效平衡位置d 点速度最大，对轨道的压力最大，如图乙所示，从P 到d ，由动能定理得()211sin cos 032qE R R mg R R mv θθ⎛⎫+--=- ⎪⎝⎭，在d 点，对小球由牛顿第二定律得2sin mg v F m R θ-=，解得4 3F mg ⎛⎫= ⎪⎝⎭，由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为43F F mg '⎛⎫== ⎪⎝⎭，D 错误.甲 乙9.CD R 1的阻值为11Ω2Ω0.5U R I ===，A 错误；R 2的图像上各点的横坐标U 与纵坐标I 的比值随电压的增大而增大，则R 2的电阻随电压的增大而增大，B 错误；R 1为线性元件，R 2为非线性元件，C 正确；当U =1V 时，R 2的电阻等于R 1的电阻，均等于2Ω，D 正确.10.AD 因一个筒只接一个电极，所以金属圆筒内部场强处处为0，电子在圆筒内做匀速运动，A 正确；因为筒长是按一定的规律增加的，那么电子在每个筒内运动的时间必须为交流电周期的一半，所以当t =0时，电子进入1号筒，当2Tt =时，电子从1号筒中心飞出，以此类推，当t =3T 时，电子刚从6号圆筒中心出来，B 错误；设粒子进入第n 个筒时的速度为v n ，由动能定理可得20102n neU mv =-，解得n v =n 个筒的长度为2n n TL v t ==，可以发现n L ∝C 错误、D 正确. 11.AD 对图甲，电晕极附近的气体分子被强电场电离，电子向收尘极运动使含尘气体带负电，积累在筒壁后进入下方的漏斗排出，A 正确；对图甲，电晕极与收尘极之间的电场为辐射电场，不是匀强电场，B 错误；对图乙，喷口喷出的雾化涂料微粒带负电，工件带正电，C 错误；对图乙，工件与喷口之间较强的电场使带电雾化涂料向带电的工件运动，使涂料均匀地涂在工件上，D 正确. 12.AC13.（1）AC （2分）（2）变大（1分）变大（1分）（3）平行板电容器极板间距d 越大，电容C 越小；两板间的正对面积S 越小，电容C 越小（1分）14.（1）偏大（1分） （2）①50.20（2分） ②B （1分）C （1分）见解析图（4分）③24LId Uπ（2分）解析：（1）纯净水应为不含有杂质的纯水，而纯净水不合格，通常是含有一定的杂质，杂质通常是带电离子，故纯净水不合格通常是电导率偏大.（2）①该游标卡尺精确度为1mm 0.05mm 20=，圆柱形容器内径为50?mm 0.05?mm 450.20mm d =+⨯=. ②由于电源电压为12V ，为了电压测量的安全性，电压表应选B ；电路中电流约为12 A 10mA 1200U I R ===，电流表应选C ；该水样的电阻为1200Ω，电流表应采用内接法，由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小太多，所以采用分压接法，电路如图所示.③根据L R S ρ=，22d S π⎛⎫= ⎪⎝⎭，U R I =，联立解得24d U LI πρ=，电导率是电阻率的倒数，所以电导率为24LI d Uσπ=. 15.解：（1）由电势差定义可得781.610 V 4V 410ab abW U q --⨯===--⨯（2分） （2）ab 的长度15cm 0.05m L ==，ac 的长度212cm 0.12m L == 匀强电场的场强14 N/C 80N/C 0.05ab U E L ===，方向由b 指向a （2分） 从a 点移到c 点，电场力做的功2cos ac W qEL θ=（2分） 则871410800.12J 1.9210J 2ac W --⎛⎫=⨯⨯⨯⨯-=-⨯ ⎪⎝⎭16.解：（1）由于小球静止时偏向左边，受电场力水平向左，所以该小球带负电（1分）对小球，由平衡条件可得tan qE mg θ=（1分）解得电场强度大小为47.510N/C E =⨯（1分）（2）剪断细线后，小球只受重力和电场力，所以两力的合力沿着绳的方向，小球做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得cos mg ma θ=（2分） 联立解得12.5m/s v at ==（1分） 方向斜向左下与竖直方向夹角为37°（1分）（3）通过分析可知在复合场中小球受到的合力方向竖直向下，故在最低点时，细线的拉力最大 由初始位置到最低点，由动能定理有()()211cos 02mg qE L mv θ--=-（2分） 在最低点时，由牛顿第二定律得2m mv T qE mg L+-=（2分） 联立解得m 0.035N T =（1分）17.解：（1）在加速电场中，由动能定理有201 02qU mv ='-，解得450V U '=（2分） （2）粒子的运动轨迹如图所示，在偏转电场中，粒子做类平抛运动平行于极板方向有0 l v t =（1分） 垂直于极板方向有212y at =（1分） 在垂直于极板方向，由牛顿第二定律有qE qU a m md ==（1分） 联立解得0.01m y =（1分）带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动 由相似三角形知识得22l y l Y L =+（2分） 联立解得0.06m Y =（1分）（3）设粒子从偏转电场中飞出时沿电场方向的速度为y v ，则y v at =所以粒子从电场中飞出时的速度为v =2分） 设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则0tan y v v θ=（1分） 粒子做匀速圆周运动的半径cos Y r θ=（2分） 粒子做圆周运动，由牛顿第二定律得22Qq v k m r r=（2分） 联立解得：9710C Q -≈⨯，9710C Q -=-⨯（1分）。

嗦夺市安培阳光实验学校鄢陵一中 2015～2016 学年度高二上学期第一次月考物理试卷（普通班）一、选择题（本题共12 小题，每小题4 分，共48 分．在每题给出的四个选项中，第1-8 小题只有一项符合题目要求，第92 小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．如图所示，水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为l的细线悬于点O，当小球平衡时，细线和竖直方向的夹角为θ，现给小球一个初速度，速度方向和细线垂直，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则圆周运动过程中速度的最小值为（）A．B．C ．D．02．如图所示，a、b 两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在B 板的aʹ点，b 粒子打在B 板的bʹ点，若不计重力，则（）A．a 的电荷量一定大于b 的电荷量B．b 的质量一定大于a 的质量 C．a 的比荷一定大于b 的比荷 D．b 的比荷一定大于a 的比荷3．如图所示，在孤立正点电荷形成的电场中，一个电子绕该点电荷做匀速圆周运动，关于此电子的运动．下列说法中正确的是（）A．保持点电荷电量不变，若电子的轨道半径增大，则点电荷与电子组成的系统电势能将增大 B．保持点电荷电量不变，若电子的轨道半径增大，则电子运动的速度率将增大 C．保持点电荷电量不变，若电子在运动过程中由于某种阻力使速度逐渐减小，电子将做离心运动 D．若增大点电荷的带电量，则电子的轨道半径将增大4．在水深超过200m 的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获得食物，威胁敌害，保护自己．若该鱼鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达104V/m，可击昏敌害，鱼鳗身长为50cm，则电鳗在放电时产生的瞬间电压为（）A．10 V B．500 V C．5 000 V D．10 000 V5．如图所示，先闭合开关，保持平行板电容器始终与电源正负极相接．再由静止释放电子，电子从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，则（）A．当增大两板间距离时，v 增大 B．当减小两板间距离时，v 增大 C．当增大两板间距离时，电容器的电量增大 D．当减小两板间距离时，电容器的电量增大6．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、Aʹ、Bʹ、Cʹ、Dʹ作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面A BCD 垂直．下列说法正确的是（）A．AD 两点间电势差U AD 与A Aʹ两点间电势差U AAʹ相等 B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→Dʹ移到Dʹ点，电场力做正功 C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→Dʹ移到Dʹ点，电势能减小D．带电的粒子从A点移到Cʹ点，沿对角线A Cʹ与沿路径A→B→Bʹ→Cʹ电场力做功相同7．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面A B 上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD 为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N 两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（）A ．﹣EB ．C ．﹣ED ．+E8．让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（）A．一定减小B．一定增大C．一定不变D．可能不变9．质量为 m 的带电小球在 a 点水平射入竖直向上的匀强电场中，运动轨迹如图所示，则正确的说 法是（ ）A ．小球带正电B ．小球在 b 点的加速度大于在 a 点的加速度C ．小球的电势能减小D ．在相等的时间间隔内重力做的功相等10．某电场中，点电荷从 a 点移到 b 点，电场力做功为零，则（）A ．a 、b 两点的场强一定相等B ．a 、b 两点间的电势差一定为零C ．a 、b 两点的电势一定相等D ．电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向11．对公式 E =k的几种不同理解，错误的是（）A ．当 r →0 时，E →∞B ．发 r →∞时，E →0C ．某点的场强与点电荷 Q 的大小无关D ．在以点电荷 Q 为中心，r 为半径的球面上，各处的电场强度都相同12．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡 时，下列说法不正确的是（ ）A ．A 、B 两点场强相等，且都为零 B ．A 、B 两点场强不相等C ．感应电荷产生的附加电场 E B ＞E AD ．当电键 S 闭合时，电子从大地沿导线向导体移动二、填空题（每题 6 分，共 12 分）13．平行金属板水平放置，板间距为 0.6cm ，两板间电压为 6×103V ，板间有一个带电液滴，带电液 滴的质量为 9.6×10﹣3g ，处于静止状态，则油滴所带电荷量为 C （重力加速度 g=10m/s 2）．14．如图所示，一带电粒子垂直电场线方向从O点射入匀强电场，在粒子射入方向上取OA=AB=BC，过A、B、C 作平行于电场方向的直线，交粒子运动轨迹分别为P、Q、N 点．则AP：BQ= ．粒子从P运动到Q与从Q运动到N，电场力对粒子做功之比W1：W2= （不计重力）．三、计算题15．将带电荷量为1×10﹣8C 的正电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功1×10﹣6J．问：（1）电荷的电势能是增加还是减小？电荷在A点具有多少电势能？A 点的电势是多少？16．如图所示，相距为d的两块平行金属板M、N 与电源相连，电键S 闭合后，M、N 间有匀强电场．一个带电粒子，垂直于电场方向从M板边缘射入电场，恰打在N板．若不计重力，求：（1）为了使粒子能刚好飞出电场，N 板应向下移动多少？若把S打开，为达上述目的，N 板应向下移动多少？17．有带电平行板电容器竖直安放如图所示，两板间距d=0.1m，电势差U=1000V，现从平行板上A﹣7处以v A=3m/s 速度水平向左射入一带正电小球（知小球带电荷量q=10段时间后发现小球打在A点正下方的B处，求：（1）在图上粗略画出带电小球从A运动到B的轨迹．算出A、B 间的距离s AB；（3）小球到达B点时的动能．（g 取10m/s2）C，质量m=0.02g），经一鄢陵一中2015～2016 学年度高二上学期第一次月考物理试卷（普通班）参考答案与试题解析一、选择题（本题共12 小题，每小题4分，共48 分．在每题给出的四个选项中，第1-8 小题只有一项符合题目要求，第92 小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．如图所示，水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为l的细线悬于点O，当小球平衡时，细线和竖直方向的夹角为θ，现给小球一个初速度，速度方向和细线垂直，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则圆周运动过程中速度的最小值为（）A．B．C ．D．0【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】对小球受力分析，求出小球受到的电场力与重力的合力，小球恰好完成圆周运动，在在平衡位置的反方向上，小球做圆周运动的向心力由重力与电场力的合力提供，此时小球速度最小，由牛顿第二定律可以求出最小速度．【解答】解：以小球为研究对象，受重力与电场力，所以求出二力的合力：F=，电场力为m gtanθ，由于小球恰好做圆周运动，所以圆周运动过程中速度的最小值处在重力和电场力合力的反方向上，且二力的合力提供向心力．由牛顿第二定律得：=m，小球的最小速度v =，故A BD 错误，C 正确．故选：C．【点评】对小球受力分析，求出电场力与合力，由牛顿第二定律即可正确解题，此题可以把二力的合力视为等效场，求出等效重力加速度，在等效重力加速度的反方向上时，速度最小．2．如图所示，a、b 两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在B板的aʹ点，b 粒子打在B板的bʹ点，若不计重力，则（）A．a 的电荷量一定大于b的电荷量B．b 的质量一定大于a的质量 C．a的比荷一定大于b的比荷 D．b 的比荷一定大于a的比荷【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】两个粒子垂直射入匀强电场中都作类平抛运动，粒子竖直方向的偏转量相同而水平位移不等，写出偏转量的表达式，根据公式进行说明．【解答】解：设任一粒子的速度为v，电量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度：a=，①时间 t=，②偏转量 y==．③因为两个粒子的初速度相等，由②得：t∝x，则得a粒子的运动时间短，由③得：a 的加速度大，a粒子的比荷就一定大，但a的电荷量不一定大．故C正确．ABD 错误故选：C【点评】解决该题的关键是要抓住题目的本意是考查带电粒子在电场中的偏转，要熟记偏转量的公式以及它的推导的过程．属于基本题型．3．如图所示，在孤立正点电荷形成的电场中，一个电子绕该点电荷做匀速圆周运动，关于此电子的运动．下列说法中正确的是（）A．保持点电荷电量不变，若电子的轨道半径增大，则点电荷与电子组成的系统电势能将增大 B．保持点电荷电量不变，若电子的轨道半径增大，则电子运动的速度率将增大 C．保持点电荷电量不变，若电子在运动过程中由于某种阻力使速度逐渐减小，电子将做离心运动 D．若增大点电荷的带电量，则电子的轨道半径将增大【考点】电势能；电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】电子的轨道半径变化时，根据电场力做功的正负，分析系统电势能的变化．若电子在运动过程中由于某种阻力使速度逐渐减小，所需要的向心力减小，会做向心运动．若增大点电荷的带电量，根据库仑定律分析库仑力的变化，判断电子的轨道半径的变化．【解答】解： A、当电子的轨道半径增大时，库仑力对系统做负功，系统的电势能增加．故A正确． B、若电子的轨道半径增大，电场力做负功，电子的速率减小．故B错误． C、电子在运动过程中由于某种阻力使速度逐渐减小，所需要的向心力减小，而库仑力不变，则电子将做抽心运动．故C错误． D、若增大点电荷的带电量，电子所受的库仑力增大，电子将做向心运动．故D错误．故选A【点评】本题分析库仑力对电子运动的作用，运用功能关系和向心力知识进行分析．4．在水深超过 200m 的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获得食物，威胁敌害，保护自己．若该鱼鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生 的电场强度达 104V/m ，可击昏敌害，鱼鳗身长为 50cm ，则电鳗在放电时产生的瞬间电压为（ ） A ．10 V B ．500 VC ．5 000 VD ．10 000 V【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系． 【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】解决本题可以根据电势差与电场强度的关系 U =Ed 求解两点间的电势差【解答】解：瞬间电压即瞬间电势差，题目中没有说明电鳗头尾间产生的电场是不是匀强电场，但 题目告诉了该电场的电场强度值，又由于是估算大小，这意味着我们可以把它当匀强电场处理，因 此，可以用匀强电场中电势差与电场强度的关系式 U =Ed 求解．由 U =Ed 可知，电鳗在放电时产生 的瞬间电压为：U=Ed=104×0.5 V=5000 V ，选项 A BD 错误、C 正确． 故选：C【点评】理解和掌握电场中各个物理量之间的关系，在具体题目中能熟练的应用．5．如图所示，先闭合开关，保持平行板电容器始终与电源正负极相接．再由静止释放电子，电子 从 A 板向 B 板运动，当到达 B 板时速度为 v ，则（ ）A ．当增大两板间距离时，v 增大B ．当减小两板间距离时，v 增大C ．当增大两板间距离时，电容器的电量增大D ．当减小两板间距离时，电容器的电量增大 【考点】电容器的动态分析． 【专题】电容器专题．【分析】平行板电容器保持与直流电源两极连接，电压不变，根据 C =判断电容的变化，通过Q=CU 判断电量的变化， 根据动能定理列出等式判断到达 B 板时速度的变化． 【解答】解：当增大两板间距离后，根据 C =得电容减小，平行板电容器保持与直流电源两极 连接，电压不变，所以通过 Q =CU 得出电容器电量 Q 变小， 根据动能定理研究电子由静止开始从 A 板向 B 板运动列出等式： Uq=mv 2 v=，所以当增大两板间距离时，v 不变， 同理可知，减小两板间的距离时，电量增大；速度不变；故只有 D 正确；故选：D ．【点评】本题属于电容器的动态分析，关系抓住平行板电容器保持与直流电源两极连接，电压不变，结合电容的决定式和定义式求解．6．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、Aʹ、Bʹ、Cʹ、Dʹ作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面A BCD 垂直．下列说法正确的是（）A．AD 两点间电势差U AD 与A Aʹ两点间电势差U AAʹ相等 B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→Dʹ移到Dʹ点，电场力做正功 C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→Dʹ移到Dʹ点，电势能减小D．带电的粒子从A点移到Cʹ点，沿对角线A Cʹ与沿路径A→B→Bʹ→Cʹ电场力做功相同【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【专题】常规题型．【分析】此题涉及到了电场部分的几个知识点，首先明确在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，在同一等势面上的两点间的电势差为零，而不在同一等势面上的两点间的电势差不为零．从而可判断A的对错；电场力做正功还是负功，取决于电荷的电性和始末位置的电势差，从而可判断B的对错；在只有电场力做功的情况下，电荷的电势能和动能之和保持不变，即电场力做正功，电势能减少，电荷克服电场力做功，电势能增加；还有就是电场力做功与路径无关，只取决于始末位置间的电势差和电量有关从而可判断C D 的正误．【解答】解：A、电场力的方向与面A BCD 垂直，所以面A BCD 是等势面，A、D 两点的电势差为0，又因A、Aʹ两点沿电场线的方向有距离所以不为0，所以选项A错．B、带正电的粒子从A点到D电场力不做功，而由D→D'电场力做正功，所以选项B正确；C、同理，带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点，电场力做负功，电势能增大，选项C错；D、由电场力做功的特点（电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关）得选项D也正确．故选B D．【点评】本题主要考察了电场中的功能关系，从以下几方面分析：（1）、只有电场力做功，电荷的电势能和动能之和保持不变．、只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变．（3）、电场力做的正功，等于电势能的减少量；电场力做负功，等与电势能的增加量．7．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面A B 上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD 为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N 两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（）A．﹣E B．C．﹣E D．+E【考点】电场强度．【分析】均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，假设将带电量为2q 的球面放在O处在M、N 点所产生的电场和半球面在M点的场强对比求解．【解答】解：若将带电量为2q 的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．则在M、N 点所产生的电场为：E==由题知当半球面如图所示产生的场强为E，则N点的场强为：Eʹ=﹣E，故选：A．【点评】本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系．8．让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（）A．一定减小B．一定增大C．一定不变D．可能不变【考点】电容．【专题】电容器专题．【分析】静电计测量的是电容器两端的电势差，依据电容定义和决定式来分析电容变化，通过电容的变化，判断电势差的变化．【解答】解：根据C =，减小d ，增大介电常数，则电容增大，根据，Q 不变，U 减小，所以指针的偏转角度减小．故A正确，BCD 错误．故选：A．【点评】本题的解题关键是要掌握电容的决定式和电容的定义式，并抓住电容器的电量不变进行分析．9．质量为m的带电小球在a点水平射入竖直向上的匀强电场中，运动轨迹如图所示，则正确的说法是（）A．小球带正电B．小球在b点的加速度大于在a点的加速度C．小球的电势能减小D．在相等的时间间隔内重力做的功相等【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】粒子做类平抛运动，根据小球运动轨迹判断粒子电性，根据小球受力应用牛顿第二定律判断加速度如何变化，根据电场力做功判断电势能如何变化，根据小球运动情况判断重力做功情况．【解答】解：A、由图示可知，小球向上偏转，小球受到的电场力向上，电场力方向与场强方向相同，则小球带正电，故A正确； B、小球受到的电场力与重力恒定不变，小球受到的合力不变，由牛顿第二定律可知，小球的加速度不变，故B错误；C、在运动过程中电场力对小球做正功，电势能减小，故C正确；D、小球在竖直方向上做加速运动，在相等时间间隔内小球在竖直方向的位移越来越大，在相等的时间间隔内重力做的功越来越多，故D错误；故选：AC．【点评】本题考查了判断小球的电性、判断加速度如何变化、电势能的变化情况、重力做功情况，根据粒子运动轨迹判断出小球受力情况、知道电场力做功与电势能变化的关系即可正确解题．10．某电场中，点电荷从a点移到b点，电场力做功为零，则（）A．a、b 两点的场强一定相等 B．a、b 两点间的电势差一定为零 C．a、b 两点的电势一定相等D．电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向【考点】电场强度；电势；电势差与电场强度的关系．【专题】电场力与电势的性质专题．【从a点移到b点的过程中，电场力做功为零，仅仅说明了两点之间的电势差为0，而电场的特点、点电荷移动的轨迹都不知道，所以其他的不能确定．【解答】解：A、B、C 点电荷从a点移到b点，电场力做功为零，由电场力做功公式W=qU 可知，a、b 两点间的电势差一定为零，即a、b 两点的电势一定相等，而电场分布的特点、点电荷移动的轨迹等等都不确定，所以a、b 两点的场强不一定相等，故A错误，BC 正确． D、由于电场力做功与电荷的运动路径无关，所以电荷所受到的电场力不一定总是垂直于其移动方向．故D错误．故选：BC【点评】本题可根据电场力做功公式W=qU，分析电势关系，抓住电场强度与电势无关，确定场强的关系．要掌握电场力做功与电荷的运动路径无关的特点，进行分析．11．对公式E =k的几种不同理解，错误的是（）A．当r→0 时，E→∞B．发r→∞时，E→0C．某点的场强与点电荷Q的大小无关D．在以点电荷Q为中心，r 为半径的球面上，各处的电场强度都相同【考点】电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】首先明确此公式是点电荷的场强公式，适用于点电荷．当相距无穷近，不能视为点电荷，此公式无物理意义，所以不能应用．再根据点电荷的场强公式知：点电荷在某点形成的电场强度大小取决于场源电荷Q和该点到场源电荷的距离；根据场强是矢量，点电荷Q为中心，r 为半径的球面上，各处的电场强度大小相同，但方向不同．【解答】解：A、公式E=k适用于点电荷．当相距无穷近，不能视为点电荷，此公式无物理意义，不能只从数学角度去分析，故A错误．B、公式E=k适用于点电荷．当相距无穷远，能视为点电荷，由公式可知：r→∞时，E→0，故B正确．C、根据点电荷的场强公式知：点电荷在某点形成的电场强度大小取决于场源电荷Q和该点到场源电荷的距离，故某点的场强与点电荷Q的大小有关，故C错误．D、根据场强是矢量，点电荷Q为中心，r 为半径的球面上，各处的电场强度大小相同，但方向不同，故D错误．本题要求选错误的是，故选：ACD．【点评】明确点电荷场强公式的适用条件和场强是矢量．12．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法不正确的是（）A．A、B 两点场强相等，且都为零 B．A、B 两点场强不相等 C．感应电荷产生的附加电场E B＞E AD．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动【考点】静电场中的导体；电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会移动．当点电荷移走后，电荷恢复原状．【解答】解：A、枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，故A正确． B、A、B 两点场强相等，且都为零，故B不正确．C、点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，叠加后电场为零，所以感应电荷产生的附加电场E A＞E B 故C不正确． D、当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确．本题选不正确的，故选：BC．【点评】处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体．二、填空题（每题6分，共12 分）13．平行金属板水平放置，板间距为 0.6cm ，两板间电压为 6×103V ，板间有一个带电液滴，带电液 滴的质量为 9.6×10﹣3g ，处于静止状态，则油滴所带电荷量为 9.6×10﹣11 C （重力加速度 g=10m/s 2）． 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电容． 【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】平带电液滴在匀强电场中处于静止状态，电场力与重力平衡，根据 E =求出板间场强，由 平衡条件求出带电液滴的电荷量【解答】解：解：平行金属板板间场强为 E =，带电液滴所受电场力为 F=qE ． 带电液滴在匀强电场中处于静止状态，电场力与重力平衡，则有：mg=qE ，得到：q===9.6×10﹣11C故答案为：9.6×10﹣11C【点评】本题是带电体在电场中平衡问题，掌握平衡条件和电场强度与试探电荷无关的特点进行求 解．14．如图所示，一带电粒子垂直电场线方向从 O 点射入匀强电场，在粒子射入方向上取 OA=AB=BC ，过 A 、B 、C 作平行于电场方向的直线，交粒子运动轨迹分别为 P 、Q 、N 点．则 AP ：BQ= 1：4 ．粒子从 P 运动到 Q 与从 Q 运动到 N ，电场力对粒子做功之比 W 1：W 2= 3：5 （不计重力）．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用． 【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】带电粒子垂直射入匀强电场做类平抛运动，粒子在垂直于电场线方向做匀速直线运动，沿 电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据 O A=AB=BC ，可以知道粒子从 O →P 与从 P →Q 时间关系，由运动学公式求解 A P ：BQ ．根据电场力做功公式 W =qU 求解 W 1：W 2．【解答】解：带电粒子垂直射入匀强电场做类平抛运动，图中粒子水平方向做匀速直线运动，。

嗦夺市安培阳光实验学校淮北十二中高二（上）第一次月考物理试卷一、选择题1．以下说法正确的是（）A ．由可知此场中某点的电场强度E与F成正比B ．由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比C．由U ab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D．公式C=，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关2．点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在（）A．A和B之间B．A右侧C．B左侧D．A的右侧及B的左侧3．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了（）A．除菌消毒B．消除静电C．利用静电D．防止漏电4．如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做（）A．自由落体运动B．曲线运动C．沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D．变加速直线运动5．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则（）A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能，一个增加一个减小6．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D 为AB的中点，如图所示．已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C 三点的电势分别为14V、6V和2V．设场强大小为E，一电量为1×10﹣6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（）A．W=8×10﹣6J，E＞8v/m B．W=6×10﹣6J，E＞6v/mC．W=8×10﹣6J，E≤8v/m D．W=6×10﹣6J，E≤6v/m7．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率v B=3v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为（）A ．B ．C ．D ．8．两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小可能是（）A ．B ．C ．D ．9．A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（）A．同一点电荷在A点的电势能大于在B点电势能B．把正电荷从A点移到B点，电势能先增大后减小C．把正电荷从A点移到B点，电势能先减小后增大D．A、B两点的连线上任意两点的电势差为零10．一个电子在电场中A点具有80eV电势能，它由A点运动到B点的过程中，克服电场力作功30eV．则（）A．电子在B点电势能是50eV B．电子电势能增加了30eVC．B点的电势是110V D．B点的电势是﹣110V11．如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）A．a一定带正电，b一定带负电B．a加速度减小，b加速度增大C．MN两点电势差|U MN|等于NQ两点电势差|U NQ|D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小12．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大 D．带正电的矿粉电势能变小三、计算题13．两个质量均为m=2×10﹣6kg的小球，悬于长l=40cm的细丝线上．丝线的另一点固定于同一点O．当使两球带上等量同种电荷后，两球互相排斥使两丝线间形成α=60°的夹角（如图）．求每个小球的带电量．14．如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？15．在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电量为+q的带电小球，另一端固定于O点．将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，则小球沿圆弧作往复运动．已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ（如图）．求（1）匀强电场的场强．（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力．16．如图所示，匀强电场方向与水平方向的夹角θ=30°斜右上方，电场强度为E，质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致，试求：（1）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何？（2）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何？17．如图所示，一根长 L=1.5m 的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C．与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M固定一个带电小球 A，电荷量Q=+4.5×10﹣6C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10﹣6 C，质量m=1.0×10﹣2 kg．现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．（静电力常量k=9.0×10 9N•m2/C2，取g=l0m/s2）（1）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？淮北十二中高二（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1．以下说法正确的是（）A ．由可知此场中某点的电场强度E与F成正比B ．由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比C．由U ab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D．公式C=，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关【考点】电场强度；电势差；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】电场强度是采用比值定义的，E和F以及检验电荷q无关，E是由电场本身决定的；电场中某点的电势φ与检验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的．U ab=Ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离．电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关．【解答】解：A 、电场强度是采用比值定义的，E和F以及检验电荷q无关，E是由电场本身决定的，故A错误．B、电场中某点的电势φ与检验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的．故B错误．C、U ab=Ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离，故C 错误．D、公式C=，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关，与两极板间距离d，极板面积S等有关．故选D．【点评】在物理中很多物理量是采用比值法定义的，注意采用比值法定义时被定义的物理量与公式中的物理量无关，在学习中可以将这些物理量类比学习．2．点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在（）A．A和B之间B．A右侧C．B左侧D．A的右侧及B的左侧【考点】电场的叠加；电场强度．【分析】空间的任意一点的电场是由两个点电荷产生的电场的叠加，只有当两个点电荷产生的电场强度大小相等、方向相反时，该点的电场强度才等于零．根据点电荷场强公式E=k和点电荷电场分布特点确定在AB连线上，电场强度为零的位置．【解答】解：点电荷电场线的分布特点；正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止，负电荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止．A、A和B之间两点产生的电场强度方向均向向左，合场强不可能为零．故A错误．B、A的右侧，A产生的电场强度向右，B产生的电场强度向左，电场强度方向相反，而且由题A的电量大于B的电量，且A较近，由点电荷场强公式E=k可知，在同一点电场强度大小不可能相等，所以合场强不可能为零．故B错误．C、在B的左侧，A产生的电场强度向左，B产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A的电量大于B的电量，且A较远，由点电荷场强公式E=k可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零．故C正确．D、由上可知D错误．故选：C．【点评】对于异种电荷，合场强为零的位置在两电荷的连线上电量少的外侧；对于同种电荷，合场强为零的位置在两电荷的连线上两电荷之间，靠近电量少的电荷．3．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了（）A．除菌消毒B．消除静电C．利用静电D．防止漏电【考点】静电现象的解释．【分析】本题考查是关于静电的防止与应用，从实例的原理出发就可以判断出答案．【解答】解：由题意可知，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，而因静电而产生爆炸，因此不可能是这样．静电会产生火花、热量，麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，就象油罐车一样，在运输或贮存过程中，会产生静电，汽油属于易挥发性物品，所以它的屁股后面要安装接地线（软编织地线），以防爆炸，麻醉剂与之同理，故B正确，ACD错误；故选B【点评】本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．4．如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做（）A．自由落体运动B．曲线运动C．沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D．变加速直线运动【考点】电场强度；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动．【解答】解：悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向．烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直线上，所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动．故C正确．A、B、D错误．故选C．【点评】解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动．5．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则（）A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能，一个增加一个减小【考点】电场线；电势能．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧．根据电场力做功来判断动能的变化．【解答】解：A、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，由于电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定，故A错误；B、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，从图中轨道变化来看速度与力方向的夹角小于90°，所以电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，故B错误，D错误．C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，故C正确．故选：C．【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．6．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D 为AB的中点，如图所示．已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C 三点的电势分别为14V、6V和2V．设场强大小为E，一电量为1×10﹣6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（）A．W=8×10﹣6J，E＞8v/m B．W=6×10﹣6J，E＞6v/mC．W=8×10﹣6J，E≤8v/m D．W=6×10﹣6J，E≤6v/m【考点】电势能；电场强度；电势差．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，D为AB的中点，则D点的电势φD =，电荷从D点移到C点电场力所做的功为W=qU DC=q （φD﹣φC）．【解答】解：由题匀强电场中，由于D为AB的中点，则D点的电势φD ==10V，电荷从D点移到C点电场力所做的功为W=qU DC=q（φD﹣φC）=1×10﹣6×（10﹣2）J=8×10﹣6J．AB的长度为1m，由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离d＜1m匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即U=Ed所以E=＞8 v/m故选A．【点评】本题考查对匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比U=Ed与运用公式W=qU求解电场力做功的能力，常规题，比较简单．7．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率v B=3v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为（）A ．B ．C ．D ．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；带电粒子在混合场中的运动．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】微粒在匀强电场中受到重力和电场力两个力作用，根据动能定理求出AB两点间的电势差U AB．【解答】解：粒子，从A到B，根据动能定理得qU AB﹣mgh=因为速率v B=3v0，粒子在竖直方向，只受到重力，所以机械能守恒，则有mgh=．由以上三式解得．故A正确，B、C、D错误．故选：A．【点评】涉及到电势差的问题，常常要用到动能定理．本题的难点在于运动的处理，由于微粒受到两个恒力作用，运用运动的分解是常用的方法8．两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小可能是（）A ．B ．C ．D ．【考点】库仑定律．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】接触带电的原则是先中和后平分，两个球的电性可能相同，可能不同，根据F=得出接触后再放回原处的库仑力大小．【解答】解：若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时F=，接触后再分开，带电量各为3Q ，则两球的库仑力大小=．若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q，此时两球的库仑力=．故B、D正确，A、C错误．故选BD．【点评】解决本题的关键掌握接触带电的原则，先中和后平分，以及掌握库仑定律的公式F=．9．A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（）A．同一点电荷在A点的电势能大于在B点电势能B．把正电荷从A点移到B点，电势能先增大后减小C．把正电荷从A点移到B点，电势能先减小后增大D．A、B两点的连线上任意两点的电势差为零【考点】电势能；电场强度；电场线．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，任意两点间的电势差为零，电荷在等势线上移动时电场力不做功，电荷的电势能不变化．【解答】解：A、B、C等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，正电荷在从A点移到B点，电场力不做功，其电势能保持不变．故ABC错误．D、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，A、B两点的连线上任意两点的电势差为零．故D正确．故选D【点评】等量异种点电荷和等量同种点电荷电场线、等势面的分布是考试的热点，特别是连线中垂线的特点是加强记忆．10．一个电子在电场中A点具有80eV电势能，它由A点运动到B点的过程中，克服电场力作功30eV．则（）A．电子在B点电势能是50eV B．电子电势能增加了30eVC．B点的电势是110V D．B点的电势是﹣110V【考点】功能关系；电势；电势能．【分析】通过电场力做功量度电势能的变化来分析问题．根据电势的定义得出电势的大小．【解答】解：A、电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加．本题“克服电场力做功”即为电场力做负功，所以电势能增加．根据W电=△E P电得出：那电子在B处的电势能是E p=80eV+30eV=110eV．故A错误，B正确．C、根据电势的定义，B 点的电势等于==﹣110V，故A错误，D正确．故选BD．【点评】通过电场力做功量度电势能的变化来分析问题．根据电势的定义得出电势的大小．要注意电势有正负．11．如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）A．a一定带正电，b一定带负电B．a加速度减小，b加速度增大C．MN两点电势差|U MN|等于NQ两点电势差|U NQ|D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小【考点】电势；电势差．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据粒子轨迹的弯曲方向，判断电场力方向．当电场力方向与场强方向相同时，粒子带正电，当电场力方向与场强方向相反时，粒子带负电．电场线越密，场强越大，粒子受到的电场力越大，加速度越大．非匀强电场中，距离相等的两点间，场强越大，电势差越大．根据电场力做功的大小，判断动能变化量的大小．【解答】解：A、由图，a粒子的轨迹方向向右弯曲，a粒子所受电场力方向向右，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子所受电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性．故A错误．B、由题，a所受电场力逐渐减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大．故B正确．C、已知MN=NQ，由于MN段场强大于NQ段场强，所以MN两点电势差|U MN|大于NQ两点电势差|U NQ|．故C错误．D、根据电场力做功公式W=Uq，|U MN|＞|U NQ|，a粒子从等势线2到3电场力做功小于b粒子从等势线2到1电场力做功，所以a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小．故D正确．故选BD【点评】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向能判断出粒子的电场力方向．常见题型，比较简单．12．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大 D．带正电的矿粉电势能变小【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】压轴题；带电粒子在电场中的运动专题．【分析】首先要明确矿料分选器内电场的分布及方向，判断矿粉的运动情况，从而可得到正确答案．【解答】解：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，A、带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误．B、无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确C、带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误．D、带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确．故选BD【点评】该题考察了带电物体在电场力作用下的运动，要熟练的掌握带电粒子在电场中的受力情况及其运动情况，并会分析电场力做功与电势能的变化情况．三、计算题13．两个质量均为m=2×10﹣6kg的小球，悬于长l=40cm的细丝线上．丝线的另一点固定于同一点O．当使两球带上等量同种电荷后，两球互相排斥使两丝线间形成α=60°的夹角（如图）．求每个小球的带电量．【考点】库仑定律．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡条件可得出小球所受拉力的大小和小球受到的库仑力，再由库仑力公式可得出小球所带电荷量．【解答】解：设小球在水平方向受到库仑力的大小为F．以右边的小球为研究对象，分析受力如图．则根据平衡条件有：F=mgtan=mgtan30°由库仑定律得：F=k =k联立得：Q=l =0.4×C=1.44×10﹣8C答：每个小球的带电量为1.44×10﹣8C．【点评】本题中两边的球是对称的，分析其中一个小球即可得出正确结论；在电场中处理问题的方法与力学是一致的，做好受力分析是解决问题的关键．14．如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据E=求的电场强度，注意d是沿电场线方向的距离【解答】解：由E=得，E=即电场强度为500V/m．答：此电场的电场强度为500V/m．【点评】考查了电场强度与电势差的关系．同时注意公式中d的含义．15．在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电量为+q的带电小球，另一端固定于O点．将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，则小球沿圆弧作往复运动．已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ（如图）．求（1）匀强电场的场强．（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力．【考点】向心力；牛顿第二定律．【专题】直线运动规律专题．【分析】（1）根据动能定理研究小球从释放到最低点到最低点的另一侧的过程列出等式求出匀强电场的场强；（2）根据动能定理研究小球从释放到最低点的过程求出小球到最低点的速度；经过最低点时，由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力．【解答】解：（1）设细线长为l，场强为E．因电量为正，故场强的方向为水平向右．从释放点到左侧最高点，由动能定理有W G+W E=△E k=0，故mglcosθ=qEl（1+sinθ）解得（2）若小球运动到最低点的速度为v，此时线的拉力为T，由动能定理同样可得由牛顿第二定律得由以上各式解得答：（1）匀强电场的场强为；（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力为．【点评】本题是高考真题，考查动能定理和牛顿第二定律综合应用的能力，动能定理和向心力的关联点是速度．16．如图所示，匀强电场方向与水平方向的夹角θ=30°斜右上方，电场强度为E，质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致，试求：（1）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何？（2）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何？【考点】电势差与电场强度的关系．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】（1）小球做匀速直线运动，所受的合力为零，分析小球的受力情况，作出力图，由平衡条件求解即可．（2）小球要做直线运动，小球的合力必须与运动方向在同一直线上，当电场力与此直线垂直时，施加的恒力最小，由力的合成图求解即可．【解答】解：（1）欲使小球做匀速直线运动，必须使其合外力为0，如图甲所示．设对小球施加的力F1和水平方向夹角为α，则F1•cosα=qE cosθF1•sinα=qE sinθ+mg解得α=60°，F1=mg（2）为使小球做直线运动，则小球的合力必须与运动方向在同一直线上，当电场力与此直线垂直时，施加的恒力最小，如图乙所示．则 F2=mgsin60°=mg，方向斜向左上与水平夹角为60°．答：（1）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小是mg，方向与水平成60°斜向右上方．（2）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小是mg，方向斜向左上与水平夹角为60°．【点评】解决本题的关键要掌握直线运动和匀速直线运动的条件，作出受力图，运用几何关系分析力的最小值．17．如图所示，一根长 L=1.5m 的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C．与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M固定一个带电小球 A，电荷量Q=+4.5×10﹣6C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10﹣6 C，质量m=1.0×10﹣2 kg．现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．（静电力常量k=9.0×10 9N•m2/C2，取g=l0m/s2）（1）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？【考点】电势能；动能定理的应用；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】（1）对小球B进行受力分析，运用牛顿第二定律求出开始运动时的加速度大小．（2）根据受力情况分析小球B的运动情况．小球B向下运动，受A的斥力增大，加速度减小，速度增大，当小球B速度最大时合力减为零．由平衡条件和库仑定律求解．（3）由于A对B的库仑力做功是变力功，所以运用动能定理求解电场力做功，即可得到电势能的变化量．【解答】解：（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，将电场力沿杆的方向和垂直杆的方向分解，由牛顿第二定律得：。