广东省揭阳三中2014-2015学年高二上学期第一次月考物理试卷

C． 粒子的速度不断增大 D． 粒子的电势能先减小，后增大

考点： 等势面；电场线． 专题： 压轴题；图析法．

分析： 等势面的疏密可以表示场强的大小，电场线与等势面；电场力做正功，电势能减小． 解答： 解：A、电场线（垂直于等势面）先向右后向上偏，而粒子后向下偏了，所以电场力与电场强度方向相反，所以粒子带负电，A正确；

B、因为等势面先平行并且密，后变疏，说明电场强度先不变，后变小，则电场力先不变，后变小，所以加速度先不变，后变小，B正确；

C、由于起初电场力与初速度方向相反，所以速度先减小，C错误； D、因为电场力先做负功，所以电势能先增大，D错误； 故选AB．

点评： 本题考查等势面、电场线、电场力、电场力做功、电势能等等．可以先根据等势面确定电场线的分布情况再判断．

三、非选择题：本大题共5小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 10．（6分）如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4cm，b、c相距10cm．将

一个带电荷量为2×10C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10 J．将此电荷从b

﹣6

点移到c点时电场力做功为5×10 J，a、c间电势差为450V．

﹣8﹣6

考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；电势差；电势能． 专题： 带电粒子在电场中的运动专题．

分析： 电荷从a点移到b点时电场力做功Wab=qELab，从b点移到c点时电场力做功Wbc=qELbccos60°，用比例法求出电荷从b点移到c点时电场力做功．根据公式Uac=出a、c间电势差．

解答： 解：由题，电荷从a点移到b点时，电场力做功Wab=qELab ① 电荷从b点移到c点时电场力做功Wbc=qELbccos60°②

﹣6

由②：①得Wbc=5×10J a、c间电势差Uac=

﹣6

求

==450V

故本题答案是：5×10；450

点评： 本题考查求解电场力做功的基本能力．对于电势差公式U=应用时，往往各个量均代入符号． 11．（6分）如图所示，ABCD是匀强电场中一矩形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别是φA=15V，φB=3V、φC=﹣3V，由此可以推断D点电势φD=9V，并在图中画出过A点的电场线方向．

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： 连接AC，在AC上找出与B点等电势点，作出等势线，再过D作出等势线，在AC线上找出与D等势点，再确定D点的电势

解答： 解：连接AC，将AC三等分，标上三等分点E、F，则根据匀强电场中沿电场线方向相等距离，电势差相等可知，E点的电势为3V，F点的电势为9V．连接BE，则BE为一条等势线，根据几何知识可知，DF∥BE，则DF也是一条等势线，所以D点电势UD=9V． 过A点作出垂直于BE的有向线段，由高电势点A直线BE，如图中红线所示，即为电场线．

故答案为：9V 如图

点评： 本题关键是找到等势点，作出等势线．电场线与等势面之间的关系要理解，常常是作电场线的依据

12．（6分）如图所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×10V/m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC=40V，将带电量

﹣12﹣11

为﹣1.0×10C的点电荷置于C点，其电势能为﹣6×10J．

4

考点： 电势能；电场强度．

专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 由题是匀强电场，根据CB距离，由公式U=Ed求出C与A间的电势差UCA．电场线方向从A指向B，C点的电势高于B点的电势．由UCB=φC﹣φB，φB=0，求出C点电势φC．由公式Ep=qφC求解点电荷置于C点时的电势能．

﹣24

解答： 解：A与C间的电势差：UAC=EdAC=1.0×10×0.4×10V=40V 同理可得：UCB=60V， 由：UCB=φC﹣φB，φB=0， 得到：φC=UCB=60V

﹣12﹣11

点电荷置于C点时的电势能：Ep=qφC=﹣1.0×10×60J=﹣6×10J

﹣11

故答案为：40V，﹣6×10J．

点评： 本题是匀强电场中电势差与场强关系式U=Ed、电势差与电势的关系和电势能公式的应用，要注意电势能公式式Ep=qφC要都代入符号． 13．（18分）一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ=30°．已知带电微粒的质量m=1.0×10kg，电量q=1.0×10102C，A、B相距L=20cm．（取g=10m/s，结果要求二位有效数字）求： （1）试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由． （2）电场强度大小、方向？

（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？

﹣7

﹣

考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；力的合成与分解的运用；动能定理的应用． 专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： （1）根据直线运动的条件并结合受力分析，得到电场力的方向，最终分析出物体的运动规律；

（2）根据力的合成的平行四边形定则并结合几何关系得到电场力，求出电场强度； （3）对粒子的运动过程运用动能定理列式求解即可． 解答： 解：（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB直线运动，故合力一定与速度在同一条直线上，可知电场力的方向水平向左，如图所示．微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度VA方向相反，微粒做匀减速直线运动．

即微粒做匀减速直线运动．

（2）根据共点力平衡条件，有：qE=mgtanθ 故电场强度E=

=1.7×10N/C，电场强度方向水平向左．

4

﹣1

（3）微粒由A运动到B的速度vB=0，微粒进入电场中的速度最小，由动能定理有： mgLsinθ+qELcosθ=mvA解得vA=2.8m/s

即要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是2.8m/s．

点评： 本题关键结合运动情况得到粒子受力的受力情况，然后根据动能定理列式求解． 14．（18分）如图所示，在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电 细线长为L，一端连着一个质量为m，带电量为q小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速由A点释放，已知细线转过60°角，小球到达B点时速度恰为零．求： （1）A、B两点的电势差； （2）电场强度E；

（3）小球到达B点时，细线的拉力．

2

考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理；电场强度． 专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 以小球为研究对象，受到重力、弹力和电场力，从A到B由动能定理求出两点的

电势差；再利用匀强电场E=求出场强；再以B点为研究对象，利用牛顿运动定律求细线的拉力． 解答： 解：（1）以小球为研究对象，受到重力、弹力和电场力，从A到B由动能定理得： mgLsin60°+qUab=0 解得：Uab=﹣

（2）由匀强电场：E===

（3）由于到达B点时，速度为零，在B点受力分析，受到重力，向右的电场力和沿绳的拉力．

沿绳方向，据牛顿第二定律得：T=mgsin60°+Eqcos60°=mh答：（1）A、B两点的电势差﹣

；（2）电场强度E为

+mg

×=

；（3）小球到达B点时，

细线的拉力．

点评： 本题的关键能灵活应用动能定理、匀强电场场强公式和圆周运动的牛顿第二定律列方程求解．