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2020-2021学年陕西省咸阳市实验中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版
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这是一份2020-2021学年陕西省咸阳市实验中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版，共11页。试卷主要包含了下列叙述正确的是，关于静电场，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
一．选择题（每题4分，1-8为单选题，9-12为多选题，共48分）
1．下列叙述正确的是（ ）
A．摩擦起电是创造电荷的过程
B．接触起电是电荷转移的过程
C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
D．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，所以电荷不守恒
【解答】解：A、摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实质是电子的转移，故A错误；
B、接触起电的过程中电子从一个物体转移到另一个物体的过程，是电荷转移的过程。故B正确；
C、不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚核外电子的本来不同，原子核束缚核外电子本领强的得到电子，物体因多余电子带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子，物体因缺少电子带正电。故C错误；
D、带等量异种电荷的两个导体接触后，等量异种电荷完全抵消的现象，叫做中和，电荷不会消失，故D错误；
故选：B。
2．如图所示，两个带有同种电荷的小球A、B，其质量分别为m1、m2，用两根绝缘细线悬挂于O点，静止时小球处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为α和β，下列说法正确的（ ）
A．若m1＜m2，则α＞βB．若m1＞m2，则α＞β
C．若m1＝m2，则α＞βD．若m1＜m2，则α＜β
【解答】解：对m1、m2球受力分析，如图所示：
根据共点力平衡和几何关系得：
G1＝m1g＝Fctα
G2＝m2g＝F'ctβ
由于 F＝F'
当m1＞m2，则α＜β
当m1＝m2，则α＝β
当m1＜m2时，则α＞β，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3．某电场的电场线如图所示，一带正电的点电荷仅在电场力的作用下从M点运动到N点。若其在电场中M、N两点运动的加速度大小分别为aM和aN，所具有的动能分别为EkM和EkN，则下列说法中正确的是（ ）
A．aM ＞aN，EkM ＞EkN B．aM ＞aN，EkM ＜EkN
C．aM ＜aN，EkM ＞EkN D．aM ＜aN，EkM ＜EkN
【解答】解：由电场线的疏密反映电场强度的大小知，EM＜EN，因为a＝＝，所以电场中M、N两点运动的加速度大小满足：aM＜aN；
从M到N电场力做正功，根据动能定理知动能增大，所以EkM ＜EkN，故ABC错误，D正确；
故选：D。
4．如图所示，带电荷量为﹣3Q与﹣Q的两点电荷分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分．现使一个带正电荷的试探电荷从C点开始以某一初速度向右运动．则关于该电荷由C向D运动的过程，下列说法中可能正确的是（ ）
A．一直做减速运动，且加速度逐渐减小
B．先做减速运动后做加速运动
C．一直做加速运动，且加速度逐渐减小
D．先做加速运动后做减速运动
【解答】解：假设E点为A、B连线上电场强度为零的点，由计算可知E点应在C、D之间。
若试探电荷在到达E点之前速度减为零，则试探电荷在向右运动的过程中速度一直减小，加速度逐渐减小，当回头向左运动时，加速度增大，速度也增大；
若试探电荷在到达E点时速度不为零，则试探电荷在到达E点之前速度一直减小，在越过E点之后速度增加，故选项B正确，ACD错误。
故选：B。
5．如图，a、b、c、d、e、f为正六边形的顶点，在顶点a上放置一带电量为+Q的点电荷，其余顶点分别放置带电量均为﹣Q的点电荷。则正六边形的中心O处的场强大小为（ ）
A．0B．C．D．
【解答】解：根据对称性，可知b处和e处点电荷在O点处产生的场强大小相等、方向相反，相互抵消；
c处与f处负电荷在O点处产生的场强大小相等、方向相反，相互抵消，所以根据电场的叠加原理可知O处的场强等于a处和d处两个点电荷产生的电场的叠加，因此O点的电场强度大小为：
E＝EA+ED＝k+k＝2k，故D正确，ABC错误。
故选：D。
6．关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A．只有体积小的带电体才能被看成点电荷
B．电荷在电势高处电势能大，电势低处电势能小
C．元电荷的数值与一个电子电荷量的数值相等，且带负电
D．公式φ＝适用于任何情况的静电场，且φ与Ep和q均无关
【解答】解：A、由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状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，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无确定关系，故A错误；
B、正电荷在电势高处电势能大，电势低处电势能小，负电荷在电势高处电势能小，电势低处电势能大，故B错误；
C、电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，电性相反，人们通常将最小的电荷量叫做元电荷，元电荷为：e＝1.60×10﹣19C，故C错误；
D、公式φ＝是电势的比值定义式，适用于任何情况的静电场，静电场中某点的电势φ由电场本身决定，与试探电荷的电势能、电荷量无关，故D正确。
故选：D。
7．如图所示，a、b两点位于以负点电荷﹣Q为球心的球面上。将两个试探电荷q1、q2分别置于a、b两点。下列说法正确的是（ ）
A．a点电势大于b点电势
B．a点电场强度大于b点电场强度
C．若规定无穷远处电势为零，a、b两点的电势均为负值
D．若将q1、q2分别移动到无穷远处，电场力做功一定相等
【解答】解：A、由于a、b两点位于以负点电荷﹣Q为球心的球面上，它们到负电荷的距离是相等的，根据点电荷周围电势的分布情况可知，以点电荷为球心的同心球面上为等势面，故a、b两点的电势相等，故A错误；
B、根据点电荷周围场强的分布情况可知，以点电荷为球心的同心球面上的电场强度大小相等，方向不同，故a、b两点的电场强度大小相等，故B错误；
C、规定无穷远处电势为零，则负电荷周围电势为负，a、b两点的电势均为负值，故C正确；
D、a、b两点电势相等，分别移动到无穷远处，则初末位置的电势差相等，根据电场力做功的公式可知，W＝qU，由于电荷量未知，两种情况下电场力做功不一定相等，故D错误。
故选：C。
8．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为q的小球。把细绳拉到竖直状态，小球从最低点A由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到达位置B且速度恰好为零。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．小球最终将静止在B点
B．小球运动到B点时，细绳的拉力为0
C．匀强电场的电场强度大小为
D．在此过程中，小球的电势能一直增加
【解答】解：A、小球在B点受重力及电场力左右，合力向右下方，故小球不会静止在B点，故A错误；
B、小球在B点收到水平向右的电场力作用，细绳的拉力不为0，故B错误；
C、对小球从A到B得：0＝﹣mgR+EqR，解得：E＝，故C正确；
D、小球从A到B，电场力做正功，电势能减小，故D错误。
故选：C。
9．关于电场强度、电势、电势差和等势面，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度为零处电势一定为零
B．电势为零处电场强度一定为零
C．在匀强电场中，同一条直线上两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D．在匀强电场中，任意两相邻的等势面（电势差相等）之间的距离相等
【解答】解：A、电场强度与电势没有直接关系，所以电场强度为零处电势不一定为零，故A错误；
B、电场强度与电势无关，电势为零处电场强度不一定为零，故B错误；
C、在匀强电场中，同一条直线上两点间的电势差与这两点间的距离成正比，否则不一定成立，故正确；
D、根据匀强电场的特点可知，在匀强电场中，任意两相邻的等势面（电势差相等）之间的距离相等，故D正确；
故选：CD。
10．如图所示，a、c两点位于以一固定正点电荷Q为球心的球面上，b点在球面内，则（ ）
A．a点电势比c点高
B．a、c两点电场强度相同
C．b点电场强度的大小大于c点的电场强度的大小
D．将一正点电荷从b点移动到a点，电场力做正功
【解答】解：A、a、c在以正点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和c点电势相等，根据沿电场线方向电势降低可得c点电势比b点低，故A错误；
B、根据点电荷电场强度的计算公式E＝，可知a点场强的大小和c点电场强度大小相等，但方向不同，故B错误；
C、b点到球心的距离小于c点到球心的距离，所以b点场强的大小比c点大，故C正确；
D、根据沿电场线方向电势降低可得a点电势比b点低，所以Uba＞0，由Wba＝qUba＞0，故D正确；
故选：CD。
11．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A．根据电场强度定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B．根据真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
C．根据电势差定义式可知，带电荷量为1 C的负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则UAB＝1V
D．根据电容定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
【解答】解：A、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故A错误；
B、根据点电荷的场强公式E＝k知：Q是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，故B正确；
C、据电势差的定义式UAB＝知，带电量为1C负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为﹣1J，则A、B点的电势差为﹣1V，故C正确；
D、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，并不是电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，故D错误；
故选：BC。
12．如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
B．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
C．保持S闭合，悬线烧断，则小球在电场中将作自由落体运动
D．断开S，悬线烧断，则小球在电场中将做匀加速直线运动
【解答】解：A．保持开关S闭合，电容器极板间的电压不变，将A板向B板靠近，由E＝，知场强增大，小球所受的电场力增大，则θ增大，故A正确。
B．断开S，电容器的带电量不变。由和、和E＝结合可得：E＝，与d无关。则知d减小时E不变，电场力不变，θ不变。故B错误；
C．保持开关S闭合，悬线烧断，小球在电场中受到重力和电场力作用，将沿合力方向做匀加速直线运动，故C错误。
D．开关S断开，同时烧断细线，小球受重力和恒定电场力不变，小球将做斜向下的匀加速直线运动，故D正确。
故选：AD。
三．实验题（共1小题，共10分）
13．美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有 ABC 。
A．油滴质量m B．两板间的电压U
C．两板间的距离d D．两板的长度L
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q＝ （已知重力加速度为g）
（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷。关于元电荷下列说法正确的是 B
A．油滴的电荷量可能是1.6×10﹣20CB．油滴的电荷量可能是3.2×10﹣19C
C．元电荷就是电子D．任何带电体所带电荷量可取任意值
【解答】解：（1）平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有：
mg＝qE＝
所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d，
故选：ABC。
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q＝，
（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，则可知，油滴的电荷量可能是3.2×10﹣19C；
这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e＝1.6×10﹣19C．注意元电荷不是电子，只是在数值上等于电子或质子的带电量；故B正确BCD错误。
故选：B
故答案为：（1）ABC；（2）；（3）B。
8．如图所示，AMB是一条长L＝10m的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h＝1.25m处，A、B为端点，M为中点，轨道MB处在方向竖直向上，大小E＝5×103N/C的匀强电场中。一质量m＝0.1kg、电荷量q＝+1.3×10﹣4C的可视为质点的滑块以初速度v0＝6m/s在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数μ＝0.2，求滑块：
（1）到达M点时的速度大小；
（2）从M点运动到B点所用的时间；
（3）落地点距B点的水平距离。
【解答】解：（1）滑块从A到M的运动过程只受重力、支持力、摩擦力作用，只有摩擦力做功，由动能定理可得：﹣μmg•＝mvM2﹣mv02
所以，滑块到达M点时的速度大小为：vM＝＝m/s＝4m/s
（2）滑块从M运动到B的过程受重力、电场力、支持力、摩擦力作用，合外力为：F＝μ（mg﹣qE）＝0.07N
故滑块从M到B做加速度为：a＝＝m/s2＝0.7m/s2的匀减速运动；
设从M点运动到B点所用的时间为t，则有：L＝vMt﹣at2
且t≤＝s＝s
解得：t＝s
（3）由匀变速运动规律可得：滑块在B点的速度为：vB＝vM﹣at＝3m/s
滑块从B点做平抛运动，则平抛运动时间为：t′＝＝s＝0.5s
故落地点距B点的水平距离为：x＝vBt'＝1.5m
9．在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电长为L的细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放。已知小球最大能摆到最低点的另一侧，此时线与竖直方向的最大夹角为37°，如图所示，求：
（1）小球在电场中所受到的电场力是重力的多少倍；
（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力。（重力加速度为g，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）
【解答】解：（1）对小球从释放到最低点的另一侧的全程，由动能定理得：
mgLcs37°﹣EqL（1+sin 37°）＝0
可得 qE＝0.5mg
则小球在电场中所受到的电场力 F＝qE＝0.5mg
（2）小球摆到最低点过程，由动能定理得：
mgL﹣EqL＝mv2
在最低点，对小球，由牛顿第二定律得
T﹣mg＝m
解得：T＝2mg
10．如图所示，离子发生器射出一束质量为m，电荷量为﹣q的粒子（不计粒子重力），由静止经加速电场加速后，获得速度v0，并垂直电场线方向射向两平行板中央，经电压为U2的偏转电场作用后，射出电场，已知平行板长为L，板间距为d。
（1）求加速电压U1的大小；
（2）粒子离开偏转电场时的纵向偏移量y；
（3）若在距平行板边缘L处放一接收屏，粒子打在P点，求OP的距离。
【解答】解：（1）离子在电场中加速过程，由动能定理得：
qU1＝
可得 U1＝
（2）粒子在电场中偏转只受电场力的作用，加速度为
a＝＝
粒子在竖直方向做匀加速运动，离开偏转电场时的纵向偏移量y为：
y＝
在水平方向做匀速直线运动，有 L＝v0t
联立得 y＝
（3）粒子离开偏转电场时速度偏转角正切值为：
tanφ＝＝＝
粒子离开电场后做匀速直线运动，由几何关系得：
OP＝y+Ltanφ＝+L•＝
一．选择题（每题4分，1-8为单选题，9-12为多选题，共48分）
1．下列叙述正确的是（ ）
A．摩擦起电是创造电荷的过程
B．接触起电是电荷转移的过程
C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
D．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，所以电荷不守恒
【解答】解：A、摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实质是电子的转移，故A错误；
B、接触起电的过程中电子从一个物体转移到另一个物体的过程，是电荷转移的过程。故B正确；
C、不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚核外电子的本来不同，原子核束缚核外电子本领强的得到电子，物体因多余电子带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子，物体因缺少电子带正电。故C错误；
D、带等量异种电荷的两个导体接触后，等量异种电荷完全抵消的现象，叫做中和，电荷不会消失，故D错误；
故选：B。
2．如图所示，两个带有同种电荷的小球A、B，其质量分别为m1、m2，用两根绝缘细线悬挂于O点，静止时小球处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为α和β，下列说法正确的（ ）
A．若m1＜m2，则α＞βB．若m1＞m2，则α＞β
C．若m1＝m2，则α＞βD．若m1＜m2，则α＜β
【解答】解：对m1、m2球受力分析，如图所示：
根据共点力平衡和几何关系得：
G1＝m1g＝Fctα
G2＝m2g＝F'ctβ
由于 F＝F'
当m1＞m2，则α＜β
当m1＝m2，则α＝β
当m1＜m2时，则α＞β，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3．某电场的电场线如图所示，一带正电的点电荷仅在电场力的作用下从M点运动到N点。若其在电场中M、N两点运动的加速度大小分别为aM和aN，所具有的动能分别为EkM和EkN，则下列说法中正确的是（ ）
A．aM ＞aN，EkM ＞EkN B．aM ＞aN，EkM ＜EkN
C．aM ＜aN，EkM ＞EkN D．aM ＜aN，EkM ＜EkN
【解答】解：由电场线的疏密反映电场强度的大小知，EM＜EN，因为a＝＝，所以电场中M、N两点运动的加速度大小满足：aM＜aN；
从M到N电场力做正功，根据动能定理知动能增大，所以EkM ＜EkN，故ABC错误，D正确；
故选：D。
4．如图所示，带电荷量为﹣3Q与﹣Q的两点电荷分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分．现使一个带正电荷的试探电荷从C点开始以某一初速度向右运动．则关于该电荷由C向D运动的过程，下列说法中可能正确的是（ ）
A．一直做减速运动，且加速度逐渐减小
B．先做减速运动后做加速运动
C．一直做加速运动，且加速度逐渐减小
D．先做加速运动后做减速运动
【解答】解：假设E点为A、B连线上电场强度为零的点，由计算可知E点应在C、D之间。
若试探电荷在到达E点之前速度减为零，则试探电荷在向右运动的过程中速度一直减小，加速度逐渐减小，当回头向左运动时，加速度增大，速度也增大；
若试探电荷在到达E点时速度不为零，则试探电荷在到达E点之前速度一直减小，在越过E点之后速度增加，故选项B正确，ACD错误。
故选：B。
5．如图，a、b、c、d、e、f为正六边形的顶点，在顶点a上放置一带电量为+Q的点电荷，其余顶点分别放置带电量均为﹣Q的点电荷。则正六边形的中心O处的场强大小为（ ）
A．0B．C．D．
【解答】解：根据对称性，可知b处和e处点电荷在O点处产生的场强大小相等、方向相反，相互抵消；
c处与f处负电荷在O点处产生的场强大小相等、方向相反，相互抵消，所以根据电场的叠加原理可知O处的场强等于a处和d处两个点电荷产生的电场的叠加，因此O点的电场强度大小为：
E＝EA+ED＝k+k＝2k，故D正确，ABC错误。
故选：D。
6．关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A．只有体积小的带电体才能被看成点电荷
B．电荷在电势高处电势能大，电势低处电势能小
C．元电荷的数值与一个电子电荷量的数值相等，且带负电
D．公式φ＝适用于任何情况的静电场，且φ与Ep和q均无关
【解答】解：A、由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状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，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无确定关系，故A错误；
B、正电荷在电势高处电势能大，电势低处电势能小，负电荷在电势高处电势能小，电势低处电势能大，故B错误；
C、电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，电性相反，人们通常将最小的电荷量叫做元电荷，元电荷为：e＝1.60×10﹣19C，故C错误；
D、公式φ＝是电势的比值定义式，适用于任何情况的静电场，静电场中某点的电势φ由电场本身决定，与试探电荷的电势能、电荷量无关，故D正确。
故选：D。
7．如图所示，a、b两点位于以负点电荷﹣Q为球心的球面上。将两个试探电荷q1、q2分别置于a、b两点。下列说法正确的是（ ）
A．a点电势大于b点电势
B．a点电场强度大于b点电场强度
C．若规定无穷远处电势为零，a、b两点的电势均为负值
D．若将q1、q2分别移动到无穷远处，电场力做功一定相等
【解答】解：A、由于a、b两点位于以负点电荷﹣Q为球心的球面上，它们到负电荷的距离是相等的，根据点电荷周围电势的分布情况可知，以点电荷为球心的同心球面上为等势面，故a、b两点的电势相等，故A错误；
B、根据点电荷周围场强的分布情况可知，以点电荷为球心的同心球面上的电场强度大小相等，方向不同，故a、b两点的电场强度大小相等，故B错误；
C、规定无穷远处电势为零，则负电荷周围电势为负，a、b两点的电势均为负值，故C正确；
D、a、b两点电势相等，分别移动到无穷远处，则初末位置的电势差相等，根据电场力做功的公式可知，W＝qU，由于电荷量未知，两种情况下电场力做功不一定相等，故D错误。
故选：C。
8．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为q的小球。把细绳拉到竖直状态，小球从最低点A由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到达位置B且速度恰好为零。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．小球最终将静止在B点
B．小球运动到B点时，细绳的拉力为0
C．匀强电场的电场强度大小为
D．在此过程中，小球的电势能一直增加
【解答】解：A、小球在B点受重力及电场力左右，合力向右下方，故小球不会静止在B点，故A错误；
B、小球在B点收到水平向右的电场力作用，细绳的拉力不为0，故B错误；
C、对小球从A到B得：0＝﹣mgR+EqR，解得：E＝，故C正确；
D、小球从A到B，电场力做正功，电势能减小，故D错误。
故选：C。
9．关于电场强度、电势、电势差和等势面，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度为零处电势一定为零
B．电势为零处电场强度一定为零
C．在匀强电场中，同一条直线上两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D．在匀强电场中，任意两相邻的等势面（电势差相等）之间的距离相等
【解答】解：A、电场强度与电势没有直接关系，所以电场强度为零处电势不一定为零，故A错误；
B、电场强度与电势无关，电势为零处电场强度不一定为零，故B错误；
C、在匀强电场中，同一条直线上两点间的电势差与这两点间的距离成正比，否则不一定成立，故正确；
D、根据匀强电场的特点可知，在匀强电场中，任意两相邻的等势面（电势差相等）之间的距离相等，故D正确；
故选：CD。
10．如图所示，a、c两点位于以一固定正点电荷Q为球心的球面上，b点在球面内，则（ ）
A．a点电势比c点高
B．a、c两点电场强度相同
C．b点电场强度的大小大于c点的电场强度的大小
D．将一正点电荷从b点移动到a点，电场力做正功
【解答】解：A、a、c在以正点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和c点电势相等，根据沿电场线方向电势降低可得c点电势比b点低，故A错误；
B、根据点电荷电场强度的计算公式E＝，可知a点场强的大小和c点电场强度大小相等，但方向不同，故B错误；
C、b点到球心的距离小于c点到球心的距离，所以b点场强的大小比c点大，故C正确；
D、根据沿电场线方向电势降低可得a点电势比b点低，所以Uba＞0，由Wba＝qUba＞0，故D正确；
故选：CD。
11．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A．根据电场强度定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B．根据真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
C．根据电势差定义式可知，带电荷量为1 C的负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则UAB＝1V
D．根据电容定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
【解答】解：A、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故A错误；
B、根据点电荷的场强公式E＝k知：Q是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，故B正确；
C、据电势差的定义式UAB＝知，带电量为1C负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为﹣1J，则A、B点的电势差为﹣1V，故C正确；
D、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，并不是电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，故D错误；
故选：BC。
12．如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
B．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
C．保持S闭合，悬线烧断，则小球在电场中将作自由落体运动
D．断开S，悬线烧断，则小球在电场中将做匀加速直线运动
【解答】解：A．保持开关S闭合，电容器极板间的电压不变，将A板向B板靠近，由E＝，知场强增大，小球所受的电场力增大，则θ增大，故A正确。
B．断开S，电容器的带电量不变。由和、和E＝结合可得：E＝，与d无关。则知d减小时E不变，电场力不变，θ不变。故B错误；
C．保持开关S闭合，悬线烧断，小球在电场中受到重力和电场力作用，将沿合力方向做匀加速直线运动，故C错误。
D．开关S断开，同时烧断细线，小球受重力和恒定电场力不变，小球将做斜向下的匀加速直线运动，故D正确。
故选：AD。
三．实验题（共1小题，共10分）
13．美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有 ABC 。
A．油滴质量m B．两板间的电压U
C．两板间的距离d D．两板的长度L
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q＝ （已知重力加速度为g）
（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷。关于元电荷下列说法正确的是 B
A．油滴的电荷量可能是1.6×10﹣20CB．油滴的电荷量可能是3.2×10﹣19C
C．元电荷就是电子D．任何带电体所带电荷量可取任意值
【解答】解：（1）平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有：
mg＝qE＝
所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d，
故选：ABC。
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q＝，
（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，则可知，油滴的电荷量可能是3.2×10﹣19C；
这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e＝1.6×10﹣19C．注意元电荷不是电子，只是在数值上等于电子或质子的带电量；故B正确BCD错误。
故选：B
故答案为：（1）ABC；（2）；（3）B。
8．如图所示，AMB是一条长L＝10m的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h＝1.25m处，A、B为端点，M为中点，轨道MB处在方向竖直向上，大小E＝5×103N/C的匀强电场中。一质量m＝0.1kg、电荷量q＝+1.3×10﹣4C的可视为质点的滑块以初速度v0＝6m/s在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数μ＝0.2，求滑块：
（1）到达M点时的速度大小；
（2）从M点运动到B点所用的时间；
（3）落地点距B点的水平距离。
【解答】解：（1）滑块从A到M的运动过程只受重力、支持力、摩擦力作用，只有摩擦力做功，由动能定理可得：﹣μmg•＝mvM2﹣mv02
所以，滑块到达M点时的速度大小为：vM＝＝m/s＝4m/s
（2）滑块从M运动到B的过程受重力、电场力、支持力、摩擦力作用，合外力为：F＝μ（mg﹣qE）＝0.07N
故滑块从M到B做加速度为：a＝＝m/s2＝0.7m/s2的匀减速运动；
设从M点运动到B点所用的时间为t，则有：L＝vMt﹣at2
且t≤＝s＝s
解得：t＝s
（3）由匀变速运动规律可得：滑块在B点的速度为：vB＝vM﹣at＝3m/s
滑块从B点做平抛运动，则平抛运动时间为：t′＝＝s＝0.5s
故落地点距B点的水平距离为：x＝vBt'＝1.5m
9．在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电长为L的细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放。已知小球最大能摆到最低点的另一侧，此时线与竖直方向的最大夹角为37°，如图所示，求：
（1）小球在电场中所受到的电场力是重力的多少倍；
（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力。（重力加速度为g，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）
【解答】解：（1）对小球从释放到最低点的另一侧的全程，由动能定理得：
mgLcs37°﹣EqL（1+sin 37°）＝0
可得 qE＝0.5mg
则小球在电场中所受到的电场力 F＝qE＝0.5mg
（2）小球摆到最低点过程，由动能定理得：
mgL﹣EqL＝mv2
在最低点，对小球，由牛顿第二定律得
T﹣mg＝m
解得：T＝2mg
10．如图所示，离子发生器射出一束质量为m，电荷量为﹣q的粒子（不计粒子重力），由静止经加速电场加速后，获得速度v0，并垂直电场线方向射向两平行板中央，经电压为U2的偏转电场作用后，射出电场，已知平行板长为L，板间距为d。
（1）求加速电压U1的大小；
（2）粒子离开偏转电场时的纵向偏移量y；
（3）若在距平行板边缘L处放一接收屏，粒子打在P点，求OP的距离。
【解答】解：（1）离子在电场中加速过程，由动能定理得：
qU1＝
可得 U1＝
（2）粒子在电场中偏转只受电场力的作用，加速度为
a＝＝
粒子在竖直方向做匀加速运动，离开偏转电场时的纵向偏移量y为：
y＝
在水平方向做匀速直线运动，有 L＝v0t
联立得 y＝
（3）粒子离开偏转电场时速度偏转角正切值为：
tanφ＝＝＝
粒子离开电场后做匀速直线运动，由几何关系得：
OP＝y+Ltanφ＝+L•＝
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