2019高考物理二輪復(fù)習(xí)小題狂做專練（打包31套）.zip

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(4)電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能． 11．如圖所示，水平放置的平行板電容器的兩極板M、N，接上直流電源。上極板M的中央有一小孔A，在A的正上方h＝20cm處的B點(diǎn)，有一小油滴自由落下。已知小油滴的電量q＝－3.5×10－14C，質(zhì)量m＝3.0×10－9kg。當(dāng)小油滴即將落到下極板時(shí)，速度恰為零。(不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s2)求： (1)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E； (2)兩極板間的電勢(shì)差U； (3)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.0×10－12F，則該電容器帶電量Q是多少？ 答案與解析 一、單選題 1．【解析】由于物體所受電場(chǎng)力和運(yùn)動(dòng)方向相同，故電場(chǎng)力做正功W=EqS，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小物體的電勢(shì)能減小了qES，故B錯(cuò)誤；重力做功WG=-mgS，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，所以重力勢(shì)能增加了mgS，故C錯(cuò)誤；物體做減速運(yùn)動(dòng)，合外力做負(fù)功，動(dòng)能減小，由動(dòng)能定理得：△Ek=-F合S=-maS=-0.6EqS，所以物體的動(dòng)能減少了0.6qES，故D正確。故選D。 【答案】D 2．【解析】由圖看出，電子的軌跡向下彎曲，其所受的電場(chǎng)力方向向上，故建立電場(chǎng)的點(diǎn)電荷Q帶正電，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，M點(diǎn)電場(chǎng)線稀疏，所以離子在M點(diǎn)的電場(chǎng)力小，加速度也小，B錯(cuò)誤；粒子從M到N，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大。電勢(shì)能減小，所以離子在N點(diǎn)的速度大于在M點(diǎn)的速度，粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大，所以C錯(cuò)誤，D正確；故選D。 【答案】D 3．【解析】令O點(diǎn)電勢(shì)φO=0，則φA=-102V，φB=102V，再作點(diǎn)B關(guān)于點(diǎn)O的對(duì)稱點(diǎn)B′，因?yàn)锽O=OB′，則φB'=-102V，連接AB′，并作其垂線OE，則從O→E的方向即場(chǎng)強(qiáng)方向；場(chǎng)強(qiáng)為：E=1020.2×sin45°=100V/m，方向由B指向A，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤； 故選C。 【答案】C 4．【解析】A、B項(xiàng)：由題意得，a、c間的電勢(shì)差為Uac=φa-φc=83V，a、c兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離為d=2Rsinθ=35m，故該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=Uacd=40Vm，故A、B錯(cuò)誤； C、D項(xiàng)：根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式U=Ed，相等距離，電勢(shì)差相等，因?yàn)?φa=43V，φc=-43V，可知，O點(diǎn)電勢(shì)為0，而dO=Ob，則a、O間的電勢(shì)差等于O、a間的電勢(shì)差，可知，d點(diǎn)的電勢(shì)為-4V，故C錯(cuò)誤，D正確。故應(yīng)選D。 【答案】D 5．【解析】①保持K接通，則兩板間的電勢(shì)差不變，因d減小，由E=Ud可知，兩極板間的電場(chǎng)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)增大，故①錯(cuò)誤； ②保持K接通，兩板間的電勢(shì)差不變，在兩極板間插入介質(zhì)后，電容增大，由Q=UC可知，極板上的電量增大，故②正確； ③斷開(kāi)K，減小距離d，電容增大，而兩板上所帶電量不變，由C=QU可得U=QC則知兩極板間的電勢(shì)差U減小，故③正確； ④斷開(kāi)K，插入介質(zhì)后電容增大，兩板上所帶電量不變，由U=QC可知極板上的電勢(shì)差減小，故④錯(cuò)誤。 故應(yīng)選C。 【答案】C 二、多選題 6．【解析】若將A板左移，電容器板間電壓不變，依據(jù)E=Ud，可知，電場(chǎng)力不變，則仍處于靜止，根據(jù)C=εS4πkd，可知電容減小，結(jié)合C=QU可知，電荷量減小，電容器要放電，則有由b→a的電流流過(guò)G，故A錯(cuò)誤；將A板上移，依據(jù)E=Ud，可知，電場(chǎng)力變小，將向下加速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)C=εS4πkd可知電容減小，結(jié)合C=QU可知，電荷量減小，電容器要放電，則有由b→a的電流流過(guò)G，故B正確；將A板下移，由E=Ud可知，E變大，油滴所受的電場(chǎng)力增大，將向上加速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)C=εS4πkd可知電容增大，結(jié)合C=QU可知，電荷量增大，電容器要充電，則有由a→b的電流流過(guò)G，故C錯(cuò)誤；將S斷開(kāi)，電容器的電量不變，電路中無(wú)電流。板間場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴所受的電場(chǎng)力不變，故油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確。所以BD正確，AC錯(cuò)誤。 【答案】BD 7．【解析】A項(xiàng)：電場(chǎng)線是從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷，由電場(chǎng)的疊加原理可知，在兩點(diǎn)電荷之間的連線上不存在電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，故A錯(cuò)誤； B項(xiàng)：由于ab間的電場(chǎng)強(qiáng)度方向始終由a指向b，所以電子受到向右的電場(chǎng)力，所以在a處由靜止釋放電子，電子將向右運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤； C項(xiàng)：正電荷與b點(diǎn)和c點(diǎn)的距離相等，由圖可知，正電荷與b點(diǎn)間的電場(chǎng)線比正電荷與c點(diǎn)間的電場(chǎng)線更密，由公式U=Ed，所以電勢(shì)降落更多，即b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)更低，故C正確； D項(xiàng)：由圖可知，從a到b電勢(shì)越來(lái)越低，根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，所以負(fù)試探電荷在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在b點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能小，故D正確。 【答案】CD 8．【解析】把一個(gè)電荷量q=2.0×10-4C的正電荷從c點(diǎn)移到e點(diǎn)電場(chǎng)力做功W=2×10-3J，根據(jù)：Uce=Wceq=2×10-32×10-4V=10V，從d點(diǎn)分別移到a點(diǎn)、b點(diǎn)電場(chǎng)力做功均為零，表明?d=?a=?b，勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面為平面，可得⊿abd恰為一等勢(shì)面。連接ce和de，過(guò)c點(diǎn)作de的垂線交于點(diǎn)m，如圖所示，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得cm垂直平面abd，再由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直進(jìn)一步得出該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由c指向m點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 由幾何關(guān)系可得：cm的長(zhǎng)度dcm=1037cm，勻強(qiáng)電場(chǎng)：E=Ucmdcm=100213V/m，選項(xiàng)B正確；Uce=Uca=10V，?c-?a=Uca，可得：?a=-12V，選項(xiàng)C正確；cb中點(diǎn)的電勢(shì)為:?=?c+?b2=-7V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。 【答案】BC 9．【解析】A、電勢(shì)的正負(fù)表示大小，由圖可知，x1的電勢(shì)是正值，-x1點(diǎn)電勢(shì)是負(fù)值，故x1點(diǎn)的電勢(shì)比-x1點(diǎn)的電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤； B、圖象的斜率絕對(duì)值等于場(chǎng)強(qiáng)大小，由圖可知，x1處的斜率比x3處的斜率大，故x1點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比x3點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大，故B正確； C、電荷的電勢(shì)能為E=φq，一正電荷從電勢(shì)高處向電勢(shì)低處移動(dòng)，電勢(shì)能減小，即一正電荷沿x軸從x1點(diǎn)移動(dòng)到-x1點(diǎn)，電勢(shì)能一直減小，故C錯(cuò)誤； D、x1處的電勢(shì)低于x2處的電勢(shì)，故電場(chǎng)由x2處指向x1處，x2處的電勢(shì)高于x3處的電勢(shì)，故電場(chǎng)由x2處指向x3處，一負(fù)電荷沿x軸從x1點(diǎn)移動(dòng)到x3點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力先向右，后向左，即電場(chǎng)力的方向先與位移相同，后與位移相反，故電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，故D正確。 【答案】BD 三、解答題 10．【解析】(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與AC平行，將負(fù)電荷從A移到B電場(chǎng)力做正功，則電場(chǎng)力的方向由A指向C，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，所以場(chǎng)強(qiáng)方向由C指向A。 (2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=WABq=6×10-8-10-8V=-6V，又UAB=φA-φB、 φB=1V 解得：φA=-5V (3)由B向AC作垂線交AC于D，則AB兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離d=AB?cos600=6×12cm=3cm=0.03m AB兩點(diǎn)間電壓U=6V，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=Ud=60.03Vm=200Vm (4)電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能EP=q2φA=(-e)×(-5V)=5eV 11．【解析】(1)對(duì)小油滴從開(kāi)始下落到下極板的過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理可得： mg(h+L)+(-qEL)=0-0 解得：E=mg(h+L)qL=2×106Vm (2) 據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可得： U=EL，代入數(shù)據(jù)可得：U=3×105V (3)據(jù)C=QU，可得： Q=CU，代入數(shù)據(jù)可得：Q=1.2×10-6C 9