機械振動和機械波 分子動理論 熱和功 氣體

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1、電場（階段檢測八）（時間 90 分鐘，滿分 100 分）第1卷（選擇題，共60分）一、選擇題（每小題 6 分，共 60 分）1. （2010.蘇北四市）如圖為一頭大一頭小的導體周圍等勢面和電場線（帶有箭頭的線為電 場線）示意圖，已知兩個相鄰等勢面間的電勢差相等，則（）Aa 點和 d 點的電場強度一定相同Ba 點的電勢一定低于 b 點的電勢C. 將負電荷從c點移到d點，電場力做正功D. 將正電荷從c點沿虛線移到e點，電勢能先減小后增大解析：a點和d點的電場強度大小相等，方向不同，A錯誤；根據沿著電場線的方向電 勢逐漸降低和同一等勢面上的各點電勢相等，可判斷B正確；c點、d點在同一等勢面上， 將負

2、電荷從c點移到d點，電場力不做功，C錯誤；將正電荷從c點沿虛線移到e點，電場 力先做負功再做正功，電勢能先增大后減小， D 錯誤答案： B2. （2010杭州）如圖所示，有一帶電荷量為+q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d, 此點電荷到帶電薄板的垂線通過板的圓心若圖中 a 點處的電場強度為零，則圖中 b 點處的 電場強度大小是（）B kB k9d2D - kd2A kA k 9 d2C0解析：點電荷在a點產生的場強大小E = kq，方向向左，由題意，帶電薄板在a點產 生的場強大小E = k2，方向向右.根據對稱性，帶電薄板在b點產生的場強大小 =弓2， 方向向左，點電荷在b點產生的場強大小E

3、 = k9d，方向向左，根據場強的疊加原理，可知 A 正確答案： A3 電容式觸摸屏的構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導體層，再在導體層外 加上一塊保護玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導體層內形成一個低 電壓交流電場 在觸摸屏幕時，由于人體是導體，手指與內部導體層間會形成一個特殊電容 （耦合電容），四邊電極發出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位 于觸摸屏后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置 由以上信息可知（）觸摸屏邊的電極令導體層產生電場手指觸到屏幕，令電流 由四邊的電極流向觸摸點觸摸屏四角 接上電壓控制器計算 觸摸點位置A.

4、電容式觸摸屏的兩極板分別是導體層和手指B. 當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越大C. 當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越小D. 如果用帶了手套的手觸摸屏幕，照樣能引起觸摸屏動作解析：電容觸摸屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個極板，把導體層當作另一 個極板，故 A 正確；手指與屏的接觸面積越大，即兩個極板的正對面積越大，故電容越大， B正確，C錯誤；如果帶了手套或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為手與導體層 距離較大，不能引起導體層電場的變化，D錯誤.答案：AB4. （2010.南京）如圖所示，在一真空區域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩 點上各

5、放置一個電荷量為+Q的點電荷，關于C、D兩點的電場強度和電勢，下列說法正確 的是（）A. 場強相同，電勢相等B. 場強不相同，電勢相等C. 場強相同，電勢不相等D. 場強不相同，電勢不相等解析： 根據對稱性的特點以及場強的矢量性和電勢的標量性可知， C、D 兩點的場強大 小相等，方向不同，但電勢相等， B 正確答案： B5. （2010廈門）如圖所示，a、b兩個帶電小球，質量分別為m、m，用絕緣細線懸掛.兩 球靜止時，它們距水平地面的高度均為h（h足夠大），繩與豎直方向的夾角分別為a和 0（a0）.若剪斷細線Oc，空氣阻力不計，兩球電荷量不變，重力加速度為g,則（）A. a 球先落地， b 球

6、后落地B. 落地時，a、b水平速度相等，且方向向右C. 整個運動過程中，a、b系統的電勢能增加D落地時，a、b兩球的動能之和為（m+mgh解析： 繩斷后小球在豎直方向做自由落體運動，落地時間取決于豎直下落高度，故選項 A 錯誤；兩球整體水平方向不受外力，由動量守恒可知，最終兩球水平分速度為零，故選項 B 錯誤；由于繩斷后，兩球在庫侖斥力的作用下，電場力做正功，電勢能減小，故選項 C 錯誤；由以上分析可知小球落地時只有豎直速度，且是由重力引起的，故選項D正確.答案：D6. （2010.朝陽）如圖所示，+Q、一Q2是兩個點電荷，P是這兩個點電荷連線中垂線上 的一點圖中所畫 P 點的電場強度方向可能

7、正確的是()ABDA.空間各點場強的方向可能與 x 軸平行答案： A7. （2010.崇文期末）如圖所示，在真空中A、B兩點分別放置等量的正點電荷，在A、B兩點間取一個矩形路徑abed，該矩形路徑關于A、B兩點間連線及連線的中垂線對稱.現 將一電子沿 abcda 移動一周，則是下列判斷正確的是()7AbdA. a、 b、 e、 d 四點的電場強度相同B. a、 b、 e、 d 四點的電勢不同C. 電子由b到e，電場力先做正功后做負功D. 電子由e到d，電場力先做正功后做負功 答案： C8. （2010海淀期末反饋題）假設空間某一靜電場的電勢（p隨x變化情況如圖所示，根據 圖中信息可以確定下列說

8、法中正確的是()B.空間各點場強的方向一定與x軸平行C. 電荷在x軸方向所受電場力一定為恒力D. 電荷從坐標原點沿x軸正向運動的過程中，電場力對其做正功，則電荷一定帶負電答案： ACD9. （2010.宣武期末）如圖所示，內壁光滑絕緣的半球形容器固定在水平面上，O為球心,一質量為m、帶電量為q的小滑塊，靜止于P點，整個裝置處于沿水平方向的勻強電場中.設()滑塊所受支持力為fn，OP與水平方向的夾角為0.下列關系正確的是A.qE=mgtan0oEB. qE=mgtan0C.FN tan0D. FN=mgtan0答案： A10. （2010.3月海淀適應性訓練反饋題）兩個相距很近的等量異號點電荷組

9、成的系統稱為電偶極子.如圖所示，相距為l，電荷量分別為+q和一q的點電荷構成電偶極子在場強為 E的勻強外電場中，電偶極子與場強方向夾角為0.設無窮遠處的電勢為零，下面給出電偶極 子在此勻強電場中的電勢能 EP 的四個表達式，其中只有一個是合理的你可能不會求解電 偶極子在此勻強電場中的電勢能，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性 做出判斷.根據你的判斷，Ep的合理表達式為（）A. Ep = qlEcosOB. Ep = ql求小球所帶電荷量的大??； 若將細線剪斷，小球將在時間 t 內由 A 點運動到電場中的 P 點（圖中未畫出），求 A、 P 兩點間的距離； 求 A、 P 兩點間電

10、熱差的大小.解析：（1）設小球所帶電荷量的大小為q.小球平衡時的受力情況如右圖所示，則有Eq = mgtanOEcos0C. Ep=qlEsin0D. Ep = qlEsinO 答案：A第II卷（非選擇題，共40分）二、非選擇題（共 40 分）11. （10分）（2010.朝陽）如圖所示，用長為l的絕緣細線懸掛一帶電小球，小球質量為m. 現加一水平向右、場強為E的勻強電場，平衡時小球靜止于A點，細線與豎直方向成0角.（2）剪斷細線后，小球受電場力和重力，它們的合力為F，加速度為a,則合F =mg合 cos0根據牛頓第二定律有F 合 = mamg =cos0ma所以a=cOSo所以 A、P 兩點

11、間的距離L 2at2cos0(3)A、P 兩點間電勢差的大小U = ELsinO =Egt2tan02(2) gt?(3)Egt2tan(2)2cosO (3)212. (15分)(2010廈門)如圖所示，虛線MN下方存在豎直向上的勻強電場，場強E= 2X103V/m，電場區域上方有一豎直放置長為l=0.5 m的輕質絕緣細桿，細桿的上下兩端分 別固定一個帶電小球A、B,它們的質量均為m = 0.01 kg, A帶正電，電荷量為 = 2.5X10 -4C； B帶負電，電荷量q2=5X10-5C，B到MN的距離h=0.05 m.現將輕桿由靜止釋放(g 取 10 m/s2)，求：(1) B 剛進入勻

12、強電場后的加速度大??；(2) 從開始運動到 A 剛要進入勻強電場過程的時間；(3) B向下運動離MN的最大距離.解析：(1)B剛進入電場時，以A、B及輕桿為一整體，做加速度為a的勻加速運動，由 牛頓第二定律得：2mg + q2E = 2ma 解得 a = g += 15 m/s2(2)B進入電場之前，A、B及輕桿整體做自由落體運動，時間為t1 h =如2得：t = 0.1 sB進入電場瞬間速度：V = g = 1 m/s從B進入電場到A剛要進入電場過程，A、B及輕桿整體做勻加速運動，時間為t2 1 = v1t2 + 2at2解方程得：t2 = 0.2 s從開始運動到A剛要進入勻強電場過程中的時

13、間t=t1 + t2 = 0.3 s設B向下運動離MN的最大距離為s, A、B及輕桿整體從開始運動到到達最低點過 程，由動能定理得：2mg(h + s) + qfs - q、E(s - t) = 0得：s = 1.3 m答案： (1)15 m/s2 (2)0.3 s (3)1.3 m13. (15分)(2010.崇文期末)如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度E= 1.0X102 V/m，塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強電場中，在金屬板的正上方高度h = 0.80 m的a處有一粒子源，盒內粒子以v0=2.0 X 102 m/s的初速度向水平面以下的各個方 向均勻釋放質量為m = 2

14、.0X10-15kg、電荷量為q= + 10-12C的帶電粒子，粒子最終落在金 屬板b上.若不計粒子重力，求：(結果保留兩位有效數字)(1)粒子源所在處a點的電勢;(2)帶電粒子打在金屬板上時的動能；(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積)；若使帶電粒子打在金屬板 上的范圍減小，可以通過改變哪些物理量來實現？Uab55=EhUab解析 在電場中粒子源所在處與金屬板間的電勢差為Uab，粒子源所在處的電勢為陀 金屬板電勢為你，因金屬板接地，所以你=0 cp =80 Va(2)帶電粒子在下落過程中只受電場力作用，由動能定理W電=仏_1 時=Ek2 - 2mv2E = 1.2X10-10Jk2(3)帶電粒子打在金屬板上的范圍是一個半徑為 r 的圓從粒子源水平射出的粒子在電 場中做類平拋運動，落在金屬板上的位置是該圓的邊緣1 Eq由 h = fat2 =t22 2mr= v0t s = nr2 = n(v0t)2 粒子打在金屬板上的范圍為半徑為r的圓的面積s = 4.0 m2 若減小粒子打在金屬板上的范圍，可以減小粒子到金屬板的高度或增大電場強度 答案：(1)80 V 1.2X10-ioj (3)4.0 m2,若減小粒子打在金屬板上的范圍，可以減小 粒子到金屬板的高度或增大電場強度