章末过关检测(七)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说,但下列不属于静电现象的是( )
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引 C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
解析:选C.用塑料梳子梳头发时相互摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项A属于静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项B属于静电现象;小线圈接近通电线圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项C不属于静电现象;从干燥的地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流,人有被电击的感觉,选项D属于静电现象.
2. 两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1和m2,带电荷量分别是q1和q2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与中垂线方向成α1角和α2角,且两球处于同一水平线上,如图所示.若α1=α2,则下述结论正确的是( )
A.q1一定等于q2 q1q2B.一定满足=
m1m2
C.m1一定等于m2
D.必须同时满足q1=q2、m1=m2
解析:选C.分别对两小球进行受力分析,如图所示,由平衡条件得F-FTsin α1=0,FTcos α1-m1g=0,所以tan Fkq1q2Fkq1q2α1===.因为α1=α2,所以m1=m2. 2.同理tan α2=m1gm1grm2gm2gr23. (2019·辽师大附中模拟)如图所示,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电.一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能Ek0竖直向上射出.不计重力,极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为( )
A.C.
Ek0 4qd2Ek0 2qd
Ek0B.
2qdD.
2Ek0 qd
解析:选B.当电场足够大时,粒子打到上极板的极限情况为:粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行,粒子的运动为类平抛运动的逆运动.将粒子初速度v0分解为垂直极板的vy和平行极板的vx,根据运动的合成与分解,qE1Ek0当vy=0时,根据运动学公式有v2d,vy=v0cos 45°,Ek0=mv2,故B正确. y=20,联立得E=m22qd
4.(2019·石家庄市高中毕业班模拟一)空间某区域有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随坐标x变化的图象如图所示,x0和-x0为x轴上对称的两点.现将一电子从x0处由静止释放后沿x轴负方向运动,到达-x0处时速度刚好为0.下列说法正确的是( )
A.x0处的电场强度大于-x0处的电场强度 B.x0处的电势小于-x0处的电势
C.电子在x0处的电势能等于-x0处的电势能 D.电子先做匀加速运动后做匀减速运动
解析:选C.电场沿x轴对称分布,则描述电场的电场强度和电势也沿x轴对称分布,故A、B错误;由于两处电势相等,所以电子在两处的电势能也相等,故C正确;电子由x0静止开始运动,到-x0刚好是0,电子必然先加速后减速,但从图中可看出电场大小并不恒定,所以加速度大小不会恒定,故D错误.
5.第七届中国(上海)国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行.如图所示为超级平行板电容器,相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电.现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则( )
A.油滴带正电 B.油滴带电荷量为 C.电容器的电容为
mg Udkmgd
U2D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
解析:选C.带电油滴静止在两极板间,重力与电场力等大、反向,电场力竖直向上,电容器上极板与电源正极相连为正极板,两板间电场方向竖直向下,综上可知,带电油滴带负电,选项A错误;由场强与电势差关系可知,UmgdkmgdQ
mg=Eq=q,解得q=,选项B错误;由题意知,电容器带电荷量Q=kq=,由电容的定义式知,C==
dUUUkmgdU
2,选项C正确;电容器与电源保持连接,两板间电势差不变,N板向下移动,板间距离变大,F电=q,油滴所Ud受电场力减小,油滴向下运动,选项D错误. 6.(2019·湖北黄冈模拟)静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点,其装置示意图如图所示,A、B为两块水平放置的平行金属板,间距d=1.0 m,两板间有方向竖直向上、电场强度大小为E=1.0×103 N/C的匀强电场,在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=1.0
--
m/s、质量均为m=5.0×1014 kg、电荷量均为q=2.0×1015 C的带负电的油漆微粒,不计微粒所受空气阻力及微粒间的相互作用,油漆微粒最后都落在金属板B上,重力加速度g=10 m/s2.下列说法中错误的是( )
A.沿水平方向喷出的微粒运动到B板所需时间为0.2 s
-
B.沿不同方向喷出的微粒,从喷出至到达B板,电场力做功为2.0×1012 J C.若其他条件均不变,d增大为原来的2倍,喷涂面积增大为原来的2倍 1
D.若其他条件均不变,E增大为原来的2倍,喷涂面积减小为原来的 2
qE+mg2×1015×103+5×10
解析:选D.沿水平方向喷出的微粒做类平抛运动,在竖直方向上,加速度a==-
m5×1014-
-13
1
m/s2=50 m/s2,根据d=at2得t=
2功为W=qEd=2×10
-15
2d
=0.2 s,故A正确;沿不同方向喷出的微粒,从喷出至到达B板,电场力做a
-12
×103×1 J=2.0×10
1
J,故B正确;若其他条件均不变,d增大为原来的2倍,根据d=at2
2
得,t变为原来的 2 倍,则喷涂面积的半径变为原来的 2 倍,面积变为原来的2倍,故C正确;若其他条件均
--
2×1015×2×103+5×10139
不变,E增大为原来的2倍,则加速度a′= m/s2=90 m/s2,加速度变为原来的 ,时间-1455×10t变为原来的
555
,喷涂面积的半径变为原来的 ,面积减小为原来的 ,故D错误. 339
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,
全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)
7.(2019·蚌埠高三质量检查)电场中有一条电场线与x轴重合,x轴上各点的电场强度与位置的关系如图所示,一质子只在电场力作用下自坐标原点由静止释放沿x轴正方向运动,已知Oa=ab=bc=d,b点电势φb=0.则下列结论正确的是( )
A.质子沿x轴做匀速直线运动 B.质子在a、c两点的电势能相等
C.质子在a、b、c三点的动能之比为2∶3∶4 D.坐标原点O的电势为1.5E0d
FeE0解析:选CD.根据图示,在Oa段,电场强度恒为E0,且质子只受电场力,由牛顿第二定律,得a==,质
mm子在Oa段做匀加速运动,A错误;在电场中沿电场线的方向电势降低,φa>φb>φc,质子的电势能E=qφ,qφa>q
1
3
1
1
φc,B错误;根据动能定理,Ea=qE0d,Eb=qE0d+2qE0d=2qE0d,Ec=qE0d+2qE0d+2qE0d =2qE0d,则Ea∶Eb∶
3
Ec=2∶3∶4,C正确;根据电场力做功与电势能的关系,q(φa-φb)=qE0d,即φa=1.5E0d,D正确.
2
8. 静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
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