2012-2013学年安徽省马鞍山二中高二（上）期中物理试卷（理科）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

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．
B．
C．
D．12F

2. 难度：中等

关于场强的三个公式：①；②；③适用范围，下列正确的是（ ）
A．三个公式都只能在真空中适用
B．三个公式都适用于任何电场
C．公式②和③只能在真空中适用，公式①只适用于匀强电场
D．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷的电场，公式③只适用于匀强电场

3. 难度：中等

如图所示为负点电荷电场中的一条电场线，a、b为电场线上的两点．设a、b两点的场强大小分别为E_a、E_b，a、b两点的电势分别为ϕ_a、ϕ_b则下列说法中正确的是（ ）

A．E_a＞E_b，ϕ_a＞ϕ_b
B．E_a＜E_b，ϕ_a＞ϕ_b
C．E_a＞E_b，ϕ_a＜ϕ_b
D．E_a=E_b，ϕ_a＜ϕ_b

4. 难度：中等

如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是（ ）

A．粒子在M点的速率最大
B．粒子所受电场力沿电场方向
C．粒子在电场中的加速度不变
D．粒子在电场中的电势能始终在增加

5. 难度：中等

如图所示，平行板电容器保持与直流电源两极连接，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，则（ ）

A．当增大两板间距离后，电容器电量Q变大，v也增大
B．当减小两板间距离后，电容器电量Q变大，v也增大
C．当增大两板间距离后，电容器电量Q变小，v保持不变
D．当增大两板间距离后，电容器电量Q变小，v也变小

6. 难度：中等

质子和氦核从静止开始经相同电压加速后，又垂直于电场方向进入同一匀强电场，离开偏转电场时，它们偏移量y之比和在偏转电场中运动的时间t之比分别为（ ）
A．
B．
C．1：1，2：1
D．1：4，1：2

7. 难度：中等

一个动能为E_k 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2E_k，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．8E_k
B．4.25E_k
C．5E_k
D．4E_k

8. 难度：中等

如图甲所示，在两极板a、b之间有一静止的电子，当在a、b之间加上如图乙所示的变化电压时（开始时a板带正电），电子的运动情况是（不计重力，板间距离足够大）（ ）

A．电子一直向a板运动
B．电子一直向b板运动
C．电子在两板间做周期性往返运动
D．电子先向a板运动，再返回一直向b板运动

9. 难度：中等

某电解池，如果在1s内共有5×10¹⁸个二价正离子和1×10¹⁹个一价负离子通过面积为0.1m²的某截面，那么通过这个截面的电流是（ ）
A．0
B．0.8A
C．1.6A
D．3.2A

10. 难度：中等

两电阻R₁、R₂的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R₁：R₂等于（ ）
A．
B．3：1
C．
D．1：3

二、填空题

11. 难度：中等

如图所示，a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37角，两点间的电势差，则匀强电场的场强大小为E=    V/m，把电子从a点移到b点电场力做功W=    J．

12. 难度：中等

如图所示，带电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷a与b相距L，在a与b间放置一个原来不带电的导体P当导体P处于静电平衡状态时，感应电荷在a、b连线的中点c处（c在导体P内）产生的电场强度大小为    ，方向为    ．

13. 难度：中等

电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流的大小为    ．

14. 难度：中等

在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势的大小是    ．

三、解答题

15. 难度：中等

在真空中的O点放一带正电的点电荷Q=1×10^-9C，直线MN过O点，OM=60cm，M点放有一点电荷q=-2×10^-10C，如图所示．求：
（1）M点的场强大小和方向？
（2）M点的电势比N点的电势高20V，则电荷q从M点移到N点电势能变化了多少？

16. 难度：中等

如图，在光滑绝缘竖直细杆上，套有一小孔的带电小球，小球质量为m，带电荷量为-q，杆与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于BC两点，小球从A点无初速释放，AB=BC=h，小球滑到B点时速度大小为，求：小球滑到C点时速度的大小及AC两点间的电势差．

17. 难度：中等

用一根长为l的丝线吊着一质量为m带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37角．现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：
（1）匀强电场的电场强度的大小？
（2）电场方向变为向下小球经过最低点时的瞬时速度多大？
（3）电场方向变为向下小球经过最低点时丝线对小球的拉力多大？

18. 难度：中等

示波器工作原理等效成下列情况：如图甲所示，真空室中电极K发出电子（初速不计），经过电压为U₁的加速电场后，由小孔S沿水平金属板AB间的中心线射入板中．板长L，相距为d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内B板的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀．在每个电子通过极板的极短时间内，电场视作恒定的．在两极板右侧且与极板右侧相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交．当第一个电子到达坐标原点O时，使屏以速度v沿-X方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回初始位置，然后重新做同样的匀速运动．（已知电子的质量为m，带电量为e，不计电子的重力）求：
（1）电子进入AB板时的初速度？
（2）要使所有的电子都能打在荧光屏上，乙中电压的最大值U需满足什么条件？
（3）荧光屏上显示一个完整的波形、这个波形的最高点到荧光屏中心线的高度？