题目列表(包括答案和解析)
7.(2009·四川高考)如图6所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,
带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑
回到M点,此时速度为v2(v2<v1).若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则( )
图6
A.小物体上升的最大高度为
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
解析:因为OM=ON,M、N两点位于同一等势面上,所以从M到N的过程中,电
场力时小物体先做正功再做负功,电势能先减小后增大,B、C错误;因为小物体先
靠近正点电荷后远离正点电荷,所以电场力、斜面压力、摩擦力都是先增大后减小,
D正确;设小物体上升的最大高度为h,摩擦力做功为W,在上升过程、下降过程
根据动能定理得
-mgh+W=0-mv12①
mgh+W=mv22,②
联立①②解得h=,A正确.
答案:AD
6.(2010·黄冈模拟)如图5所示,AC、BD为圆的两条互相
垂直的直径,圆心为O,半径为r,将带等电荷量的正、
负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+q
与O点的连线和OC夹角为30°,下列说法正确的是 ( )
A.A、C两点的电势关系是φA=φC
B.B、D两点的电势关系是φB=φD
C.O点的场强大小为
D.O点的场强大小为
解析:由等量异种点电荷的电场分布和等势面的关系可知,等量异种点电荷的连线
的中垂线为一条等势线,故A、C两点的电势关系是φA=φC,A对;空间中电势从
左向右逐渐降低,故B、D两点的电势关系是φB>φD,B错;+q点电荷在O点的
场强与-q点电荷在O点的场强的大小均为,方向与BD方向向上和向下均成60°
的夹角,合场强方向向右,根据电场的叠加原理知合场强大小为,C对D错.
答案:AC
5.平行板电容器的两极板A、B接于电源两极,两极板竖直、平行正对,一带正电小
球悬挂在电容器内部,闭合电键S,电容器充电,悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如
图4所示,则下列说法正确的是 ( )
图4
A.保持电键S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ减小
B.保持电键S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ增大
C.电键S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大
D.电键S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变
解析:对A、B选项,因电键S闭合,所以A、B两极板的电势差不变,由E=可
知极板间场强增大,悬挂的带正电小球受到的电场力增大,则θ增大,选项A错误
B正确;对C、D选项,因电键S断开,所以电容器两极板所带电荷量保持不变,
由C=、C=和E=可推出,E=,与两极板间距离无关,两极板间场强
保持不变,悬挂的带正电的小球受到的电场力不变,则θ不变,D项正确.
答案:BD
4.如图3所示,两平行金属板竖直放置,板上A、B两孔正好水平相
对,板间电压为500 V.一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直板
方向射入电场中.经过一段时间电子离开电场,则电子离开电场时
的动能大小为 ( )
A.900 eV B.500 eV
C.400 eV D.100 eV
解析:由于电子动能Ek=400 eV<500 eV,电子在电场中先做匀减速直线运动后反向
做匀加速直线运动,最终从A孔出射,电场力做功为零,电子动能大小不变.C项
正确.
答案:C
3.如图2所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E
=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化
的电场中,物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,当t=0时刻
物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦
力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是( )
A.物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B.物体开始运动后加速度不断增大
C.经过时间t=,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D.经过时间t=,物体运动速度达最大值
解析:物体运动后,开始时电场力不断减小,则弹力、摩擦力不断减小,所以加速
度不断增加;电场力减小到零后反向增大,电场力与重力的合力一直增大,加速度
也不断增大,B正确;
经过时间t=后,物体将脱离竖直墙面,所以经过时间t=,物体在竖直墙壁上
的位移达最大值,C正确.
答案:BC
2.(2010·南通模拟)如图1所示,匀强电场E的区域内,在O
点放置一点电荷+Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球
面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,
则下列说法中正确的是 ( )
A.b、d两点的电场强度相同
B.a点的电势等于f点的电势
C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功
D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,从a点移动到c点电势能的变化量
一定最大
解析:b、d两点的场强为+Q产生的场与匀强电场E的合场强,由对称可知,其大
小相等,方向不同,A错误;a、f两点虽在+Q所形电场的同一等势面上,但在匀
强电场E中此两点不等势,故B错误;在bedf面上各点电势相同,点电荷+q在bedf
面上移动时,电场力不做功,C错误;从a点移到c点,+Q对它的电场力不做功,
但匀强电场对+q做功最多,电势能变化量一定最大,故D正确.
答案:D
得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.(2009·江苏高考)两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),
固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离
变为,则两球间库仑力的大小为 ( )
A.F B.F
C.F D.12F
解析:两带电金属球接触后,它们的电荷量先中和后均分,由库仑定律得:F=k,
F′=k=k.联立得F′=F,C选项正确.
答案:C
12.(14分)2009年9月12日,在夏季达沃斯论坛举办地大
连,河南海奥通公司向人们展示他们生产的具有世界
领先水平的纯电动车,如图8所示,这辆有三十多个
座位的客车的动力装置的一套电池能反复充电1200多
次;每次充电仅需三至五个小时,蓄电量可让客车一
次性跑500 km,客车时速最高可达180 km.如果客车
总质量为9×103 kg.当它在某城市快速公交路面上以v=90 km/h的速度匀速行驶时,
驱动电机的输入电流I=150 A,电压U=300 V.在此行驶状态下(取g=10 m/s2),
求:
(1)驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求
汽车所受阻力的大小;
(3)如果当它在某城市快速公交路面上以v=90 km/h的速度匀速行驶一段时间后关
闭电源(设汽车所受阻力不变),客车滑行的时间是多少?
解析:(1)驱动电机的输入功率P电=IU=150×300 W=4.5×104 W.
(2)在匀速行驶时P机=0.8P电=Fv=Ffv
Ff==1440 N.
(3)汽车所受阻力不变,可认为做匀减速运动,根据牛顿第二定律:
a== m/s2=0.16 m/s2
又因为v=at
所以t=≈156 s.
答案:(1)4.5×104 W (2)1440 N (3)156 s
11.(12分)将电动势为3.0 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当
电路中有6 C的电荷流过时,求:
(1)有多少其他形式的能转化为电能;
(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能;
(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.
解析:(1)W=Eq=3.0×6 J=18 J,电源中共有18 J其他形式的能转化为电能.
(2)W1=U1q=2.4×6 J=14.4 J,外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能.
(3)内电压U2=E-U1=3.0 V-2.4 V=0.6 V,所以W2=U2q=0.6×6 J=3.6 J,内电
路中共有3.6 J电能转化为其他形式的能.也可由能量守恒求出:W2=W-W1=3.6 J.
答案:(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J
演算步骤,有数值计算的要注明单位)
10.(11分)如图7甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,
b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U-I图线如
图乙所示,当U=10 V时,求电解液的电阻率ρ是多少?
图7
解析:由图乙可求得电解液的电阻为
R== Ω=2000 Ω
由图甲可知电解液长为:l=a=1 m
截面积为:S=bc=0.02 m2
结合电阻定律R=ρ
得ρ== Ω·m=40 Ω·m.
答案:40 Ω·m
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