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物理试卷
一、单选题（每题3分，共36分）
1. 下面关于点电荷的说法正确的是（ ）
A. 点电荷是带电荷量很小的带电体
B. 带电体体积很大时不能看成点电荷
C. 点电荷的带电荷量可能是?
D. 大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷
【答案】D
【解析】
【分析】
点电荷是没有大小的带电体，是一种理想模型，实际的带电体（包括电子、质子等）都有一定大小，都不一定能看成点电荷．当电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用时，可把电荷看成点电荷．
【详解】A项：点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是一种理想化的模型，与其体积的大小无关，实际的带电体（包括电子、质子等）都有一定大小，都不一定能看成点电荷，故A错误；
B项：点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的绝对大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故体积大的带电体有时也可以看成点电荷，故B错误；
C项：点电荷的带电荷量一定是?1.6×10-19C的整数倍，故C错误；
D项：点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，当带电体的大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷，故D正确．
故应选：D．
【点睛】带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．
2. 如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q，两球之间的静电力为（　　）
A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 等于
【答案】B
【解析】
【详解】由于两球心间的距离为球半径的3倍，它们之间的距离并不是很大，所以此时的电荷不能看成是点电荷，由于它们带的是等量异种电荷，由于电荷之间的相互吸引，电荷之间的距离会比3r小，所以此时电荷间的库仑力大于
故B正确、ACD错误。
故选B。
3. 如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是
A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
【答案】B
【解析】
【详解】对c球受力分析，如图
由于b球的带电量比a球的大，故b球对c球的静电引力较大，根据平行四边形定则，合力的方向如图，即沿着F2的方向；
A. F1，与结论不相符，选项A错误；
B. F2，与结论相符，选项B正确；
C. F3，与结论不相符，选项C错误；
D. F4，与结论不相符，选项D错误．
4. 带电荷量分别为4q和-6q的两个相同的金属小球保持一定的距离（比小球的直径大得多），相互作用的静电力为F；若将它们接触后分开，并再放回原处，它们的相互作用力为（　　）
A. 24F B. 25F C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据库仑定律，开始时
接触后分开，并再放回原处，则两球各带电量为-q，则
故选C。
5. 关于电场，下列叙述正确的是 (　　)
A. 以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强都相同
B. 正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C. 在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E=，取走q后，该点场强不变
D. 电荷在某点所受电场力很大，该点的电场强度一定很大
【答案】C
【解析】
【详解】A．以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小相等，但方向处处不同，选项A错误；
B．电场线的疏密表示场强大小，与场源电荷的正负无关，选项B错误；
C．电场强度是电场本身的性质，与放不放电荷，放什么电荷均无关系，选项C正确；
D．由F=qE可知，电场力与场强大小与试探电荷的大小都有关系，选项D错误。
故选C。
6. 在如图各种电场中，A、B两点电场强度相等的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．该图中A、B两点场强大小相同，方向不同，选项A错误；
B．该图中A、B两点场强大小不相同，方向相同，选项B错误；
C．该图中A、B两点场强大小相同，方向相同，选项C正确；
D．该图中A、B两点场强大小不相同，方向也不同，选项D错误；
故选C。
7. 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（ ）
①场强；②场强；③场强；④电场力做功W=qU
A. ①④ B. ②③ C. ②④ D. ①③
【答案】A
【解析】
【详解】场强是电场强度的定义式，适用于一切电场，场强仅适用于匀强电场，场强适用于点电荷产生的电场，W=qU适用于一切电场。可知既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场是①④。
故选A。
8. 关于电场线的说法，正确的是（　　）
A. 电场线的方向，就是电荷受力的方向
B. 正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动
C. 静电场电场线可能是闭合的
D. 电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故A错误；
B．正电荷如果沿电场线运动必须满足的条件：①电场线是直线；②合外力沿电场线方向；③初速度为零或者速度与电场力方向共线，所以正电荷只在电场力的作用下不一定沿电场线运动，故B错误；
C．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，电场线不闭合，故C错误；
D．电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在A点加速度大
C. 粒子在B点动能大
D. A、B两点相比，粒子在B点电势能较高
【答案】D
【解析】
【分析】
电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．
【详解】根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电．故A错误；由于B点的电场线密，所以B点的电场力大，则A点的加速度较小．故B错误；粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，即粒子在A点动能大，B点的电势能大，故C错误D正确
【点睛】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．
10. 如图所示，一导体放在一负电荷的电场中，导体与大地是绝缘的，A、B为导体内部的两点，当导体处于静电平衡时，下列判断正确的是（　　）
A. A端电势高于B端电势
B. A点场强大于B点场强
C. A端外表面场强大于B端外表面场强
D. 若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷将中和
【答案】C
【解析】
【详解】A．导体处于静电平衡时，是一个等势体，故A端电势等于B端电势，故A错误；
B．导体处于静电平衡时，内部电场强度处处为零，故B错误；
C．导体处于静电平衡状态，根据电荷守恒定律可知，A端的感应电荷量和B端一样多；B端的表面积大，所以B端的电场强度小；故C正确；
D．导体处于静电平衡状态，整体是等势体，所以A与B的电势相等，所以若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷不能中和．故D错误。
故选C。
11. 对电容C＝，以下说法正确的是
A. 电容器带电荷量越大，电容就越大
B. 对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
C. 可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比
D. 如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容
【答案】B
【解析】
【详解】A．电容器的电容只由电容器本身来决定，与电容器带电荷量无关，选项A错误；
B．电容表征电容器容纳电荷本领的大小，对于固定电容器，电容C不变，由定义式可知，则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故B正确．
C．电容器的带电荷量Q=CU，当电容C一定时，电量与电压成正比．当电容C变化时，电量与电压不成正比．故C错误．
D．电容表征电容器容纳电荷本领的大小，与电容器的电量、电压无关．故D错误．
12. 如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A接地，极板B与一个灵敏静电计的金属小球相连接，将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U、电容器两极板间的场强E的变化情况是（　　）
A. Q不变，C变小，U变大，E不变
B. Q不变，C变小，U变大，E变小
C. Q变小，C不变，U不变，E变小
D. Q变小，C变小，U不变，E不变
【答案】A
【解析】
【详解】由于电容器与电源断开，因此电容器的带电量Q保持不变，根据
当增大两板间的距离d时，电容C变小，根据
可知两板间的U电压增大，而电容器内部电场强度
三式联立可得
因此电场强度E与d无关，增大d时电场强度E不变，因此A正确，BCD错误。
故选A。
二、多选题（每题4分，共16分）
13. 两个相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（　　）
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】ABCD．设两金属球带异种电荷，电荷量分别为q和-7q，两者间库仑力大小为
将两者接触后再放回原来的位置上，两球所带电荷量均为-3q，库仑力大小为
是原来的；
设两金属球带同种电荷，电荷量分别为q、7q，由库仑定律有
将两者接触后再放回原来的位置上，两球所带电荷量均为4q，库仑力大小为
是原来的，故AB错误，CD正确。
故选CD。
14. 在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为5eV，则以下认识中错误的是（　　）
A. 电场强度的方向一定由b沿直线指向a B. a、b两点间电势差
C. 电子电势能减少5eV D. 电子的电势能减少5J
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据W=qU知
a点电势低于b点电势，但是电场强度方向不一定沿b指向a。故A错误，B正确。
CD．电场力做了5eV正功，则电势能减小5eV．故C正确，D错误。
本题选择错误的，故选AD。
15. 如图所示，质量为m、电量为q的带电微粒，以初速度V0从A点竖直向上射入水平方向、电场强度为E的匀强电场中．当微粒经过B点时速率为VB＝2V0，而方向与E同向．下列判断中正确的是( )
A. A、B两点间电势差为2mV02/q
B. A、B两点间的高度差为V02/2g
C. 微粒在B点的电势能大于在A点的电势能
D. 从A到B微粒做匀变速运动
【答案】ABD
【解析】
【详解】B．微粒在竖直方向上只受重力，机械能守恒，故有，解得两点间的高度差为 ，所以B正确；
A．根据动能定理可知
解得A、B两点间的电势差
所以A正确；
C．电场力做正功，微粒的电势能减小，即在B点时的电势能小于A点的电势能，所以C错误；
D．以微粒为研究对象，受到重力、电场力作用，两个力都为恒力，故微粒的加速度恒定，做匀变速运动，所以D正确．
故选ABD。
16. 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，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（　　）
A. 极板X应带正电 B. 极板X′应带正电
C. 极板Y应带正电 D. 极板Y′应带正电
【答案】AC
【解析】
【详解】电子受力方向与电场方向相反，因电子向X方向偏转，电场方向为X到X′，则X带正电，X′带负电；同理电子向Y方向偏转，则可知Y带正电，Y′带负电，故AC正确，BD错误。
故选AC。
三、填空题（每空2分，共20分）
17. 元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最______单位。元电荷的值：__________，最早由美国物理学家__________测定。
【答案】 (1). 小 (2). C (3). 密立根
【解析】
【详解】[1][2][3] 元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最小单位。元电荷的值：C，最早由美国物理学家密立根测定。
18. 在空间某一区域，有一匀强电场，有一质量为m的液滴带负电荷，电荷量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度大小为_______N/C，方向_________．
【答案】 (1). mg/q (2). 竖直向下
【解析】
【详解】电荷受到重力和电场力的作用处于平衡状态，所以：qE=mg
得：E=mg/q
因液滴带负电,电场的方向与受力的方向(上)相反，即电场的方向是竖直向下．
【点睛】电荷在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，说明了电荷受到平衡力的作用，根据二力平衡写出公式解得即可．
19. 平行板电容器两板距离为4cm，带电5.4×10-8C，板间电场强度为4.5×104N/C，则其电容为_______pF，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来，则其电容变为_______pF。
【答案】 (1). 30 (2). 7.5
【解析】
【详解】[1]电容器两板间电压为
U=Ed=4.5×104×0.04V=1800V
电容
[2]根据，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的，则其电容变为原来的，即变为7.5pF。
20. 一个有初速的、电量为+4×10-8C为的带电粒子，在电场中只受电场力作用，从A点运动到B点的过程中，克服电场力做了8×10-5J的功。则A、B两点的电势差____V，在此过程中，电荷的动能_______（填“增加”或“减少”）了______J。
【答案】 (1). (2). 减少 (3).
【解析】
【详解】[1] A、B两点的电势差
[2][3]根据动能定理可知，电场力做负功，电荷的动能减少 J。
四、计算题（6+6+8+8，共28分）
21. 如图所示，A、B为体积可忽略的带电小球，QA＝2×10-8C，QB＝－2×10-8C，A、B相距3cm．在水平外电场作用下，A、B保持静止，悬线都沿竖直方向．试求：
（1）外电场的场强大小和方向？（2）AB中点处总电场的场强大小和方向．
【答案】（1）2×105N/C．方向水平向左．（2）1.4×106N/C，方向水平向右．
【解析】
(1)对A进行受力分析，B对A有向右的作用力F，要悬线保持竖直，匀强电场对A的作用力应向左，且与F等大.所以匀强电场方向向左.
因为，所以得,方向水平向左.
(2)A、B中点处的总电场场强是A、B产生的场强和匀强电场的场强的叠加场强.
A在该点的场强,方向水平向右；
B在该点的场强,方向也水平向右；匀强电场的场强为，方向水平向左.
所以，方向水平向右.
思路分析：对A进行受力分析，B对A有向右的作用力F，要悬线保持竖直，匀强电场对A的作用力应向左，且与F等大.所以匀强电场方向向左. A、B中点处的总电场场强是A、B产生的场强和匀强电场的场强的叠加场强.
试题点评：本题考查了电场的叠加问题，关键是清楚有哪些电场参与叠加，方向如何
22. 如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为－4×10－6C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10－4J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10－4J，N板接地．则
(1)A点的电势是多少？
(2)M板的电势是多少?
(3)等于多少伏？
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)、间电势差：
又：
则点的电势：
(2)、间的电势差：
又：
则点的电势：
(3)、间的电势差：
23. 如图所示，abcd是一个正方形盒子边的中点有一个小孔盒子中有沿ad方向的匀强电场一个质量为m带电粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度射入盒内，并恰好从e处的小孔射出，（不计重力）求
（1）该带电粒子从e孔射出时的速度大小．
（2）该过程中电场力对该带电粒子做的功．
【答案】（1） （2）
【解析】
（1）把ve正交分解，比较其水平分速度v0和竖直分速度vy，由于水平、竖直分运动的平均速度大小之比为1∶2，因此有：
v0∶vy=1∶4，所以有ve=v0
（2）a到e对该带电粒子用动能定理：
W电 ==8mv02
24. 如图所示,半径为R的光滑圆环竖直置于场强为E的水平方向的匀强电场中，质量为m、带电荷量为＋q的空心小球穿在环上，当小球从顶点A由静止开始下滑到与圆心O等高的位置B时，求小球对环的压力。
【答案】2mg＋3Eq,方向水平向右
【解析】
【详解】小球从A运动到B的过程中，重力做正功，电场力做正功，动能增加，由动能定理有
mgR＋EqR＝mv2
在B点小球受到重力mg、电场力F和环对小球的弹力F1三个力的作用，沿半径方向指向圆心的合力提供向心力，则
F1－Eq＝m
联立以上两式可得
F1＝2mg＋3Eq
小球对环的作用力与环对小球的作用力为一对作用力与反作用力，两者等大反向，即小球对环的压力
F1′＝2mg＋3Eq
方向水平向右。

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