卷子答案网-一个不只有答案的网站山西省长治二中2018-2019学年高二上学期物理第一次月考试卷
一、单选题
1．（2018高二上·舒兰月考）下列说法正确的是（ ）
A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
B．根据 ，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】库仑定律适用于点电荷，点电荷是一个理想化的模型，当两个带电体间的距离远大于两个带电体的直径时，带电体就可以看成点电荷，因此带电体不一定是体积很小的球体，A不符合题意；而当两个带电体间的距离太小甚至趋近于零时，带电体就不能看成点电荷了，库仑定律就不再适用了，B不符合题意；根据库仑定律F＝k 及牛顿第三定律，无论谁带电量多，谁带电量少，两个电荷间的作用力是大小相等的，C不符合题意；元电荷是一个基本电量，任何带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，D符合题意。
故答案为：D
【分析】点电荷不一定是体积小的球体，是当带电体的直径远远小于两个带电体之间的距离时可以作为点电荷；库仑定律当距离趋近于0时不适用；两个点电荷之间的静电力属于相互作用力大小相等。
2．（2018高二上·长治月考）下列关于静电学公式的理解，正确的是（ ）
A．F=kq1q2/r2只对点电荷成立 B．E=kq/r2只对匀强电场成立
C．E=F/q只对点电荷成立 D．U=W/q只对匀强电场成立
【答案】A
【知识点】电场及电场力；电场力做功
【解析】【解答】库仑定律只适用于真空中静止的点电荷， 只对点电荷成立，A符合题意； 只适用于真空中静止的点电荷，所以 只对点电荷成立，B不符合题意； 是电场强度的定义式，该式适用任何电场，C不符合题意；电势差的定义式 ，运用比值法定义，适用于任意电场，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】库仑定律只适用静止的点电荷；点电荷的场强公式也是由库仑定律导出；场强的定义式适用于任何电场；电场力做功和电势差的关系适用于任何电场。
3．（2018高二上·长治月考）如图所示是某电场中的一条直电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列有关该电场情况的判断中正确的是（ ）
A．电势 一定高于
B．场强 一定小于
C．电子具有的电势能 一定大于
D．该电场一定是匀强电场
【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】电子由静止释放，且由a向b运动，则电子所受的电场力一定是由a指向b。因为电子带负电荷，所受的电场力方向与场强方向相反，说明电场线的方向一定是由b指向a。由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系，BD不符合题意；由上可知电场方向由b指向a，而沿着电场线方向电势降低，所以电势φa一定低于φb，A不符合题意；由题意知，电场力对电子做正功，电势能减小，所以电子具有的电势能EPa一定大于EPb，C符合题意。
故答案为：C
【分析】利用电场力方向结合电性可以判别场强的方向，进而判别电势的大小；但是不能判别场强的大小；利用电场力做功可以判别电势能的大小；由于不知道电场线的疏密不能判别场强的大小。
4．（2018高二上·长治月考）如图所示，在边长为L的正方形ABCD的四个顶点上，A、B两点处分别放有电荷量都为+q点电荷，C、D两点处分别放有电荷量都为-q的点电荷，则正方形对角线的交点处的场强为（ ）
A．0 B． C． D．
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】设对角线的交点为O，A、B、C、D四点电荷在O点的场强大小均为： ，则A、C两点电荷在O点产生场强的合场强 ，方向由A指向C，同理B、D两点电荷在O点产生场强的合场强也为 ，方向由B指向D，根据平行四边形定则知，四个电荷在O点产生的场强 ，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用点电荷的场强公式结合场强的叠加可以求出交点的场强大小。
5．（2018高二上·长治月考）如图所示，abcd是矩形的四个顶点，它们正好处于某一匀强电场中，电场线与矩形所在平面平行。已知 ， ；a点电势为15V，b点电势为24V，d点电势为6V。则此匀强电场的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系
【解析】【解答】在匀强电场中将某一线段等分时，该线段两端的电势差也被等分，将线段bd两等分，则O点的电势为15V,做等势线的垂线，即为电场线，如图所示
由边长关系得
由几何关系得： ，结合 C符合题意；
故答案为：C
【分析】利用等势面可以判别场强的方向，结合电势差和距离可以求出场强的大小。
6．（2018高二上·长治月考）如图所示，一个电子以100eV的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A与B两点间的电势差为（ ）
A．300V B． V C．-100V D．-300V
【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】由题意知vcos60°=v0
解得v=2v0
又
AB两点间电压U=-300V，D符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：D
【分析】利用动能定理结合速度分解可以求出电势差的大小。
7．（2018高二上·长治月考）如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B 的中点重合，其中af连接与AB连线垂直．下列判断正确的是（ ）
A．e点和g点的电场强度相同
B．a点和f点的电势相等
C．电子从g点到f点过程中，电势能减小
D．电子从f点到e点过程中，电场力做正功
【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解：A、由等量异种电荷的电场线分布特点可知，e点和g点关于中点对称，所以e点和g点的电场的强度的大小相等，但是这两点的方向不同，A不符合题意．
B、a点和f点都处在中垂线上，而等量异种电荷的中垂线是一条等势线，所以a点和f点的电势相等，B符合题意．
C、从g点到f点的过程中，电场的电势不断减小，所以电子在运动的过程中，电场力做负功，电子的电势能一直在不断增加，C不符合题意．
D、从f点到e点的中，电场的电势减小电子从f点到e点，电场力做负功，D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】利用电场线的分布可以判别电势和场强的大小；利用电势的大小结合电性可以判别电场力做功及电势能的变化。
8．（2017高二上·通渭期末）如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；电场及电场力
【解析】【解答】等量异种电荷电场分布如图所示
A．a、b两点在等量异种电荷连线的中垂线上，且关于连线对称，根据电场分布图以及对称规律可知a、b两点的电场场强以及电势相等，A符合题意；
B．图中a点距离点电荷较近，电场强度较大，b点在0等势面上，而a点靠近正电荷，电势为正，故两点电场强度和电势都不等，B不符合题意；
C．根据对称性可知两点电场强度大小相等，但方向不同，故两点的电场强度不等，a点靠近正电荷，b点靠近负电荷，所以a点的电势高于b点的电势，C不符合题意；
D．在连线的中垂面上，所有点的电场强度方向都是由正电荷指向负电荷，故两点的电场强度方向相同，又根据 ，结合矢量合成法可知两点的电场强度大小相等，故两点的电场强度相等，都平行于两电荷的连线指向同一方向，ab两点连成的平面是等势面，因此这两点电势相等，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据点电荷的电场强度公式E=k 可得各个点电荷在正方体的顶点的电场场强大小，再根据矢量合成，求出合场强，再根据正电荷的受力判断场强的方向．有U=Φ2﹣Φ1，U=Ed得，Φ2﹣Φ1=Ed可判断电势高低
9．（2018高二上·长治月考）如图一个电容器与电池相连，增大电容器两极板间的距离，则下列说法中正确的是（ ）
A．电容器电容增大
B．电容器极板电量增加
C．在增大极板间距离过程中，电路中电流方向如图所示
D．原来静止在电容器极板间的电荷将向上加速运动
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】增大电容器两极板间的距离，由 可知，电容减小，A不符合题意；电容器与电池相连，其极板间电压保持不变，电容减小，由Q=CU得知，电量减小，B不符合题意。在增大极板间距离过程中，电容器所带电量减小，将会放电，由于上极板带正电，下极板带负电，则电路中形成的电流方向如图所示，C符合题意；由 可知，U不变，d增大，板间场强减小，极板间的电荷所受电场力减小，电荷将向下加速运动，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】由于板间电压不变，板间距离变大时电容变小；利用电容变小电压不变可以判别电荷量变小；利用电荷量变小可以判别电流的方向；由于电场强度变小所以电荷会向下做加速运动。
10．（2018高二上·长治月考）一个动能为Ek 的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek ，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为（ ）
A．8 Ek B．5 Ek C．4.25 Ek D．4 Ek
【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】动能为Ek的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek，则电场力做功为W=Ek；若使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，动能变为4Ek，则在偏转电场中运动的时间减半，根据y= at2可知偏转距离变为原来的 ，根据W=Eqy可知电场力做功变为原来的 ，即动能增量变为原来的 ，即它飞出电容器时的动能变为4.25Ek，
故答案为：C.
【分析】利用类平抛的位移公式可以判别电场力做功的变化，结合动能定理可以求出飞出电场的动能大小。
二、多选题
11．（2018高二上·长治月考）如图所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP．Q1、Q2在轴上产生的电势 随x变化关系如图．则 （ ）
A．M点电场场强大小为零
B．N点电场场强大小为零
C．M、N之间电场方向沿x轴负方向
D．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功
【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】读电势φ随x变化关系的斜率可知：N点电场场强大小为零，所以A不符合题意、B符合题意；由电势φ随x变化关系可知：Q1为正电荷，Q2为负电荷（或者沿电场线方向电势降低）所以M、N之间电场方向沿x轴正方向，所以C不符合题意；因为电场为非匀强电场，所以 ，即D不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用斜率可以判别场强的大小；利用电势变化可以判别场强的方向；利用电势差可以判别电场力做功的大小。
12．（2018高二上·蠡县月考）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（ ）
A．三个等势面中，c的电势最高
B．带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小
C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D．带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大
【答案】B,D
【知识点】电势能与电场力做功的关系；等势面
【解析】【解答】A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，A等势线的电势最高，c等势线的电势最低，A不符合题意；
B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，B符合题意；
C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，C不符合题意；
D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大；D符合题意.
故答案为：BD.
【分析】利用轨迹可以判别电场力的方向；利用电场力做功可以判别电势能的大小；结合电性可以判别电势的高低；电势能和动能之和保持不变；利用电场线的疏密可以比较加速度的大小。
13．（2018高二上·长治月考）如图所示，板长为L的平行板电容器与一直流电源相连接，其极板与水平面成 角；若粒子甲乙以相同的大小的初速度 由图中的P点射入电容器，分别沿着虚线1和2运动，然后离开电容器；虚线1为连接上下极板边缘的水平线，虚线2为平行且靠近上极板的直线，则下列关于两粒子的说法正确的是（ ）
A．两者均做匀速直线运动
B．2粒子电势能不变，1粒子电势能增加
C．两者的比荷之比为3 : 4
D．两者离开电容器时的速率之比为
【答案】B,D
【知识点】电场力做功
【解析】【解答】根据题意可知，粒子均做直线运动，则粒子所受的电场力与重力的合力方向与速度方向在同一直线上，所以电场力只能垂直极板向上，受力如图所示：
根据受力图，粒子做直线运动，电场力与重力的合力与速度方向反向，故粒子均做匀减速直线运动，A不符合题意；粒子甲受到的电场力与位移方向的夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能逐渐增加；粒子乙运动的方向与电场力的方向垂直，电场力不做功，所以粒子的电势能不变，B符合题意；根据受力图，对1：m1g=q1 Ecos30°，所以 ，对2：m2g cos30°=q2E，所以： ，可得： ，C不符合题意；带电微粒1沿水平直线运动，合力做的功为： ，根据动能定理得： ，解得： ，带电微粒2沿平行于极板的直线运动，合力做的功为： ，根据动能定理得： ，所以： ，所以1、2两粒子离开电容器时的速率之比为： ，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用直线运动可以判别合力方向，利用合力方向可以判别电场力做功及粒子电势能的变化；利用合力方向结合力的合成可以求出比荷的大小；利用动能定理可以求出粒子离开电容器的速率之比。
14．（2016高二上·福建期中）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，试探电荷q只在电场力作用下沿椭圆轨道运动．已知Q位于椭圆轨道的一个焦点上，则关于试探电荷q的说法正确的是（ ）
A．从M点运动到N点的过程中电势能增加
B．从M点运动到N点的过程中动能增加
C．q在M点的加速度比N点的加速度大
D．从M点运动到N点，电势能与动能之和不变
【答案】A,C,D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】解：A、点电荷q沿椭圆轨道运动，必定受到Q的引力作用，从M点运动到N点的过程中，电场力对q做负功，则q的电势能增加，故A正确．
B、从M点运动到N点的过程中，电场力对q做负功，由动能定理知动能减小，故B错误．
C、M与Q间的距离比N与Q间的距离，由库仑定律知，q在M点所受的库仑力大于在N点所受的库仑力，由牛顿第二定律知，q在M点的加速度比N点的加速度大，故C正确．
D、根据能量守恒定律知，从M点运动到N点，电势能与动能之和保持不变，故D正确．
故选：ACD．
【分析】电势能的变化根据电场力做功正负分析．动能的变化由动能定理判断．加速度由牛顿第二定律和库仑定律结合分析．
15．（2018高二上·长治月考）图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）。一带电粒子射入此静电场中后，依a→b→c→d→e轨迹运动（等势面与轨迹匀沿中线轴对称）。已知电势ΦK＜ΦL＜ΦM。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子带负电 B．粒子在bc段做减速运动
C．粒子在b点与d点的速度相同 D．粒子在c点时电势能最大
【答案】B,D
【知识点】电场力做功
【解析】【解答】作出电场线，方向大体向左，由轨迹弯曲方向知道，电场力方向大体向左，故电荷带正电，A不符合题意；由电势UL＜UM，b→c电场力对正电荷做负功，动能减小，做减速运动，B符合题意；b、d两点处于同一条等势线上，B、d两点的电势相同。粒子在b、d两点的电势能相等，所以粒子在b、d两点的动能相等，速率相等，但速度方向不同，C不符合题意；由电势UK＜UL＜UM，a→b→c电场力对正电荷做负功，电势能增大；c→d→e电场力对正电荷做正功，电势能减小，粒子在c点时电势能最大，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用电场力的方向结合电势的大小可以判别粒子的电性；利用电场力方向可以判别粒子的速度变化及电势能变化；利用等势面可以判别粒子的速率相等。
三、解答题
16．（2018高二上·长治月考）用绝缘细线将质量m＝4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点，空间有方向为水平向右，大小E＝1×104N/C的匀强电场，小球偏转θ＝37 后处于静止状态。求：(sin37 =0.6，cos37 =0.8，g=10m/s2)
（1）小球的电荷量q的大小；
（2）细线的拉力F的大小。
【答案】（1）解：对小球受力分析，对重力分解，根据力的平衡条件得：qE=mgtan37°
即有：
（2）解：由力的平衡可得：
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用平衡方程可以求出电荷量的大小；
（2）利用平衡方程可以求出绳子拉力的大小。
17．（2018高二上·长治月考）在一个水平面上建立x轴，在原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6×105N
/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量q＝5×10－8C、质量m＝0.010kg的带负电绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2 m/s，如图所示，(g取10m/s2)求：
（1）物块向右运动的最大距离；
（2）物块最终停止时的位置；
（3）物块在电场中运动过程的机械能增量。
【答案】（1）解：第一个过程：物块向右做匀减速运动到速度为零．
物体受到的摩擦力为：Ff=μmg
物体受到的电场力为F=qE
由牛顿第二定律得Ff+F=ma
由运动学公式得2as1=v2
联立以上各式代入数据解得：s1=0.4m
（2）解：第二个过程：物块向左做匀加速运动，由动能定理得：Fs1-Ff（s1+s2）=0
解得:s2=0.2m
所以物块停止在原点O左侧0.2m处
（3）解：物块在电场中运动过程中，机械能增量等于滑动摩擦力做的功，
△E=Wf=-μmg 2s1=-0.2×0.01×10×0.8J=-0.016J
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度位移公式可以求出位移的大小；
（2）利用动能定理可以求出物块静止的位置；
（3）利用摩擦力做功可以求出机械能的变化量。
18．（2018高二上·忻州月考）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一端连着一个质量为m、电荷量为＋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，然后无初速度释放，则小球沿圆弧做往复运动．已知小球摆到最低点的另一侧，此时线与竖直方向的最大夹角为θ.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．
【答案】（1）解：若电场向左小球将向左下方做匀加速直线运动，所以电场方向水平向右，小球从静止摆到最左边的过程中： ①②
（2）解：小球从开始到最低点的过程中：
③④
得 ⑤
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）利用动能定理可以求出场强的大小；
（2）利用牛顿第二定律结合动能定理可以求出绳子的拉力大小。
山西省长治二中2018-2019学年高二上学期物理第一次月考试卷
一、单选题
1．（2018高二上·舒兰月考）下列说法正确的是（ ）
A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
B．根据 ，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
2．（2018高二上·长治月考）下列关于静电学公式的理解，正确的是（ ）
A．F=kq1q2/r2只对点电荷成立 B．E=kq/r2只对匀强电场成立
C．E=F/q只对点电荷成立 D．U=W/q只对匀强电场成立
3．（2018高二上·长治月考）如图所示是某电场中的一条直电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列有关该电场情况的判断中正确的是（ ）
A．电势 一定高于
B．场强 一定小于
C．电子具有的电势能 一定大于
D．该电场一定是匀强电场
4．（2018高二上·长治月考）如图所示，在边长为L的正方形ABCD的四个顶点上，A、B两点处分别放有电荷量都为+q点电荷，C、D两点处分别放有电荷量都为-q的点电荷，则正方形对角线的交点处的场强为（ ）
A．0 B． C． D．
5．（2018高二上·长治月考）如图所示，abcd是矩形的四个顶点，它们正好处于某一匀强电场中，电场线与矩形所在平面平行。已知 ， ；a点电势为15V，b点电势为24V，d点电势为6V。则此匀强电场的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．（2018高二上·长治月考）如图所示，一个电子以100eV的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A与B两点间的电势差为（ ）
A．300V B． V C．-100V D．-300V
7．（2018高二上·长治月考）如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B 的中点重合，其中af连接与AB连线垂直．下列判断正确的是（ ）
A．e点和g点的电场强度相同
B．a点和f点的电势相等
C．电子从g点到f点过程中，电势能减小
D．电子从f点到e点过程中，电场力做正功
8．（2017高二上·通渭期末）如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2018高二上·长治月考）如图一个电容器与电池相连，增大电容器两极板间的距离，则下列说法中正确的是（ ）
A．电容器电容增大
B．电容器极板电量增加
C．在增大极板间距离过程中，电路中电流方向如图所示
D．原来静止在电容器极板间的电荷将向上加速运动
10．（2018高二上·长治月考）一个动能为Ek 的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek ，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为（ ）
A．8 Ek B．5 Ek C．4.25 Ek D．4 Ek
二、多选题
11．（2018高二上·长治月考）如图所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP．Q1、Q2在轴上产生的电势 随x变化关系如图．则 （ ）
A．M点电场场强大小为零
B．N点电场场强大小为零
C．M、N之间电场方向沿x轴负方向
D．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功
12．（2018高二上·蠡县月考）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（ ）
A．三个等势面中，c的电势最高
B．带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小
C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D．带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大
13．（2018高二上·长治月考）如图所示，板长为L的平行板电容器与一直流电源相连接，其极板与水平面成 角；若粒子甲乙以相同的大小的初速度 由图中的P点射入电容器，分别沿着虚线1和2运动，然后离开电容器；虚线1为连接上下极板边缘的水平线，虚线2为平行且靠近上极板的直线，则下列关于两粒子的说法正确的是（ ）
A．两者均做匀速直线运动
B．2粒子电势能不变，1粒子电势能增加
C．两者的比荷之比为3 : 4
D．两者离开电容器时的速率之比为
14．（2016高二上·福建期中）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，试探电荷q只在电场力作用下沿椭圆轨道运动．已知Q位于椭圆轨道的一个焦点上，则关于试探电荷q的说法正确的是（ ）
A．从M点运动到N点的过程中电势能增加
B．从M点运动到N点的过程中动能增加
C．q在M点的加速度比N点的加速度大
D．从M点运动到N点，电势能与动能之和不变
15．（2018高二上·长治月考）图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）。一带电粒子射入此静电场中后，依a→b→c→d→e轨迹运动（等势面与轨迹匀沿中线轴对称）。已知电势ΦK＜ΦL＜ΦM。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子带负电 B．粒子在bc段做减速运动
C．粒子在b点与d点的速度相同 D．粒子在c点时电势能最大
三、解答题
16．（2018高二上·长治月考）用绝缘细线将质量m＝4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点，空间有方向为水平向右，大小E＝1×104N/C的匀强电场，小球偏转θ＝37 后处于静止状态。求：(sin37 =0.6，cos37 =0.8，g=10m/s2)
（1）小球的电荷量q的大小；
（2）细线的拉力F的大小。
17．（2018高二上·长治月考）在一个水平面上建立x轴，在原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6×105N
/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量q＝5×10－8C、质量m＝0.010kg的带负电绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2 m/s，如图所示，(g取10m/s2)求：
（1）物块向右运动的最大距离；
（2）物块最终停止时的位置；
（3）物块在电场中运动过程的机械能增量。
18．（2018高二上·忻州月考）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一端连着一个质量为m、电荷量为＋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，然后无初速度释放，则小球沿圆弧做往复运动．已知小球摆到最低点的另一侧，此时线与竖直方向的最大夹角为θ.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．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】库仑定律适用于点电荷，点电荷是一个理想化的模型，当两个带电体间的距离远大于两个带电体的直径时，带电体就可以看成点电荷，因此带电体不一定是体积很小的球体，A不符合题意；而当两个带电体间的距离太小甚至趋近于零时，带电体就不能看成点电荷了，库仑定律就不再适用了，B不符合题意；根据库仑定律F＝k 及牛顿第三定律，无论谁带电量多，谁带电量少，两个电荷间的作用力是大小相等的，C不符合题意；元电荷是一个基本电量，任何带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，D符合题意。
故答案为：D
【分析】点电荷不一定是体积小的球体，是当带电体的直径远远小于两个带电体之间的距离时可以作为点电荷；库仑定律当距离趋近于0时不适用；两个点电荷之间的静电力属于相互作用力大小相等。
2．【答案】A
【知识点】电场及电场力；电场力做功
【解析】【解答】库仑定律只适用于真空中静止的点电荷， 只对点电荷成立，A符合题意； 只适用于真空中静止的点电荷，所以 只对点电荷成立，B不符合题意； 是电场强度的定义式，该式适用任何电场，C不符合题意；电势差的定义式 ，运用比值法定义，适用于任意电场，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】库仑定律只适用静止的点电荷；点电荷的场强公式也是由库仑定律导出；场强的定义式适用于任何电场；电场力做功和电势差的关系适用于任何电场。
3．【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】电子由静止释放，且由a向b运动，则电子所受的电场力一定是由a指向b。因为电子带负电荷，所受的电场力方向与场强方向相反，说明电场线的方向一定是由b指向a。由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系，BD不符合题意；由上可知电场方向由b指向a，而沿着电场线方向电势降低，所以电势φa一定低于φb，A不符合题意；由题意知，电场力对电子做正功，电势能减小，所以电子具有的电势能EPa一定大于EPb，C符合题意。
故答案为：C
【分析】利用电场力方向结合电性可以判别场强的方向，进而判别电势的大小；但是不能判别场强的大小；利用电场力做功可以判别电势能的大小；由于不知道电场线的疏密不能判别场强的大小。
4．【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】设对角线的交点为O，A、B、C、D四点电荷在O点的场强大小均为： ，则A、C两点电荷在O点产生场强的合场强 ，方向由A指向C，同理B、D两点电荷在O点产生场强的合场强也为 ，方向由B指向D，根据平行四边形定则知，四个电荷在O点产生的场强 ，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用点电荷的场强公式结合场强的叠加可以求出交点的场强大小。
5．【答案】C
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系
【解析】【解答】在匀强电场中将某一线段等分时，该线段两端的电势差也被等分，将线段bd两等分，则O点的电势为15V,做等势线的垂线，即为电场线，如图所示
由边长关系得
由几何关系得： ，结合 C符合题意；
故答案为：C
【分析】利用等势面可以判别场强的方向，结合电势差和距离可以求出场强的大小。
6．【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】由题意知vcos60°=v0
解得v=2v0
又
AB两点间电压U=-300V，D符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：D
【分析】利用动能定理结合速度分解可以求出电势差的大小。
7．【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解：A、由等量异种电荷的电场线分布特点可知，e点和g点关于中点对称，所以e点和g点的电场的强度的大小相等，但是这两点的方向不同，A不符合题意．
B、a点和f点都处在中垂线上，而等量异种电荷的中垂线是一条等势线，所以a点和f点的电势相等，B符合题意．
C、从g点到f点的过程中，电场的电势不断减小，所以电子在运动的过程中，电场力做负功，电子的电势能一直在不断增加，C不符合题意．
D、从f点到e点的中，电场的电势减小电子从f点到e点，电场力做负功，D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】利用电场线的分布可以判别电势和场强的大小；利用电势的大小结合电性可以判别电场力做功及电势能的变化。
8．【答案】A,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；电场及电场力
【解析】【解答】等量异种电荷电场分布如图所示
A．a、b两点在等量异种电荷连线的中垂线上，且关于连线对称，根据电场分布图以及对称规律可知a、b两点的电场场强以及电势相等，A符合题意；
B．图中a点距离点电荷较近，电场强度较大，b点在0等势面上，而a点靠近正电荷，电势为正，故两点电场强度和电势都不等，B不符合题意；
C．根据对称性可知两点电场强度大小相等，但方向不同，故两点的电场强度不等，a点靠近正电荷，b点靠近负电荷，所以a点的电势高于b点的电势，C不符合题意；
D．在连线的中垂面上，所有点的电场强度方向都是由正电荷指向负电荷，故两点的电场强度方向相同，又根据 ，结合矢量合成法可知两点的电场强度大小相等，故两点的电场强度相等，都平行于两电荷的连线指向同一方向，ab两点连成的平面是等势面，因此这两点电势相等，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据点电荷的电场强度公式E=k 可得各个点电荷在正方体的顶点的电场场强大小，再根据矢量合成，求出合场强，再根据正电荷的受力判断场强的方向．有U=Φ2﹣Φ1，U=Ed得，Φ2﹣Φ1=Ed可判断电势高低
9．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】增大电容器两极板间的距离，由 可知，电容减小，A不符合题意；电容器与电池相连，其极板间电压保持不变，电容减小，由Q=CU得知，电量减小，B不符合题意。在增大极板间距离过程中，电容器所带电量减小，将会放电，由于上极板带正电，下极板带负电，则电路中形成的电流方向如图所示，C符合题意；由 可知，U不变，d增大，板间场强减小，极板间的电荷所受电场力减小，电荷将向下加速运动，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】由于板间电压不变，板间距离变大时电容变小；利用电容变小电压不变可以判别电荷量变小；利用电荷量变小可以判别电流的方向；由于电场强度变小所以电荷会向下做加速运动。
10．【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】动能为Ek的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek，则电场力做功为W=Ek；若使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，动能变为4Ek，则在偏转电场中运动的时间减半，根据y= at2可知偏转距离变为原来的 ，根据W=Eqy可知电场力做功变为原来的 ，即动能增量变为原来的 ，即它飞出电容器时的动能变为4.25Ek，
故答案为：C.
【分析】利用类平抛的位移公式可以判别电场力做功的变化，结合动能定理可以求出飞出电场的动能大小。
11．【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】读电势φ随x变化关系的斜率可知：N点电场场强大小为零，所以A不符合题意、B符合题意；由电势φ随x变化关系可知：Q1为正电荷，Q2为负电荷（或者沿电场线方向电势降低）所以M、N之间电场方向沿x轴正方向，所以C不符合题意；因为电场为非匀强电场，所以 ，即D不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用斜率可以判别场强的大小；利用电势变化可以判别场强的方向；利用电势差可以判别电场力做功的大小。
12．【答案】B,D
【知识点】电势能与电场力做功的关系；等势面
【解析】【解答】A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，A等势线的电势最高，c等势线的电势最低，A不符合题意；
B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，B符合题意；
C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，C不符合题意；
D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大；D符合题意.
故答案为：BD.
【分析】利用轨迹可以判别电场力的方向；利用电场力做功可以判别电势能的大小；结合电性可以判别电势的高低；电势能和动能之和保持不变；利用电场线的疏密可以比较加速度的大小。
13．【答案】B,D
【知识点】电场力做功
【解析】【解答】根据题意可知，粒子均做直线运动，则粒子所受的电场力与重力的合力方向与速度方向在同一直线上，所以电场力只能垂直极板向上，受力如图所示：
根据受力图，粒子做直线运动，电场力与重力的合力与速度方向反向，故粒子均做匀减速直线运动，A不符合题意；粒子甲受到的电场力与位移方向的夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能逐渐增加；粒子乙运动的方向与电场力的方向垂直，电场力不做功，所以粒子的电势能不变，B符合题意；根据受力图，对1：m1g=q1 Ecos30°，所以 ，对2：m2g cos30°=q2E，所以： ，可得： ，C不符合题意；带电微粒1沿水平直线运动，合力做的功为： ，根据动能定理得： ，解得： ，带电微粒2沿平行于极板的直线运动，合力做的功为： ，根据动能定理得： ，所以： ，所以1、2两粒子离开电容器时的速率之比为： ，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用直线运动可以判别合力方向，利用合力方向可以判别电场力做功及粒子电势能的变化；利用合力方向结合力的合成可以求出比荷的大小；利用动能定理可以求出粒子离开电容器的速率之比。
14．【答案】A,C,D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】解：A、点电荷q沿椭圆轨道运动，必定受到Q的引力作用，从M点运动到N点的过程中，电场力对q做负功，则q的电势能增加，故A正确．
B、从M点运动到N点的过程中，电场力对q做负功，由动能定理知动能减小，故B错误．
C、M与Q间的距离比N与Q间的距离，由库仑定律知，q在M点所受的库仑力大于在N点所受的库仑力，由牛顿第二定律知，q在M点的加速度比N点的加速度大，故C正确．
D、根据能量守恒定律知，从M点运动到N点，电势能与动能之和保持不变，故D正确．
故选：ACD．
【分析】电势能的变化根据电场力做功正负分析．动能的变化由动能定理判断．加速度由牛顿第二定律和库仑定律结合分析．
15．【答案】B,D
【知识点】电场力做功
【解析】【解答】作出电场线，方向大体向左，由轨迹弯曲方向知道，电场力方向大体向左，故电荷带正电，A不符合题意；由电势UL＜UM，b→c电场力对正电荷做负功，动能减小，做减速运动，B符合题意；b、d两点处于同一条等势线上，B、d两点的电势相同。粒子在b、d两点的电势能相等，所以粒子在b、d两点的动能相等，速率相等，但速度方向不同，C不符合题意；由电势UK＜UL＜UM，a→b→c电场力对正电荷做负功，电势能增大；c→d→e电场力对正电荷做正功，电势能减小，粒子在c点时电势能最大，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用电场力的方向结合电势的大小可以判别粒子的电性；利用电场力方向可以判别粒子的速度变化及电势能变化；利用等势面可以判别粒子的速率相等。
16．【答案】（1）解：对小球受力分析，对重力分解，根据力的平衡条件得：qE=mgtan37°
即有：
（2）解：由力的平衡可得：
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用平衡方程可以求出电荷量的大小；
（2）利用平衡方程可以求出绳子拉力的大小。
17．【答案】（1）解：第一个过程：物块向右做匀减速运动到速度为零．
物体受到的摩擦力为：Ff=μmg
物体受到的电场力为F=qE
由牛顿第二定律得Ff+F=ma
由运动学公式得2as1=v2
联立以上各式代入数据解得：s1=0.4m
（2）解：第二个过程：物块向左做匀加速运动，由动能定理得：Fs1-Ff（s1+s2）=0
解得:s2=0.2m
所以物块停止在原点O左侧0.2m处
（3）解：物块在电场中运动过程中，机械能增量等于滑动摩擦力做的功，
△E=Wf=-μmg 2s1=-0.2×0.01×10×0.8J=-0.016J
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度位移公式可以求出位移的大小；
（2）利用动能定理可以求出物块静止的位置；
（3）利用摩擦力做功可以求出机械能的变化量。
18．【答案】（1）解：若电场向左小球将向左下方做匀加速直线运动，所以电场方向水平向右，小球从静止摆到最左边的过程中： ①②
（2）解：小球从开始到最低点的过程中：
③④
得 ⑤
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）利用动能定理可以求出场强的大小；
（2）利用牛顿第二定律结合动能定理可以求出绳子的拉力大小。