精品解析：云南省下关第一中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

下关一中教育集团2023~2024学年高一年级下学期段考（二） 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1∼8题只有一项符合题目要求；第9∼12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 有关电场的理解，下述正确的是（　　） A. 由可知，电场强度E跟放入电荷q所受的电场力成正比 B. 只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 D. 由公式E=可知，在离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大 2. a和b都是不带电的小球，它们互相摩擦后，a带的电荷，下列判断中正确的是（　　） A. 摩擦的过程中电子从b转移到了a B. b在摩擦后一定带的电荷 C. 在摩擦前a的内部没有任何电荷 D. 摩擦的过程中正电荷从b转移到了a 3. 根据学过的电学知识，下列说法中正确的是（　　） A. 处于静电平衡状态导体内部电场强度处处为零 B. 为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 C. 用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙是利用了尖端放电 D. 超高压带电作业的工人穿戴绝缘衣比穿金属衣安全 4. 如图，实线为一个带正电的点电荷仅在电场力作用下从Q点向P点运动的轨迹，虚线a、b、c为电场中的三条电场线。下列说法正确的是（　　） A. 点电荷在Q点的速度大于在P点的速度 B. 点电荷在Q点的电势能大于在P点的电势能 C. 点电荷在Q点的机械能等于在P点的机械能 D. 点电荷在Q点加速度比在P点的加速度大 5. 神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（　　） A. 天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B. 返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C. 质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D. 返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒 6. 如图所示，水平放置的平行板电容器与电源连接。闭合开关待稳定后，有一带电油滴恰好能静止在电容器中的P点，则（　　） A. 保持开关闭合，将上极板往下平移，油滴向上加速 B. 保持开关闭合，将上极板向左移动少许，电路中出现从a到b的电流 C. 断开开关，将上极板往上平移，P点电势降低 D. 断开开关，将上极板向左移动少许，板间电场强度大小不变 7. 如图所示，质量为、带电荷量为的粒子，以初速度从点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中点时，速率，方向与电场的方向一致，则、两点的电势差为（　　） A. B. C. D. 8. 静止于坐标原点O的点电荷的电场中，任一点的电势与点电荷之间的距离x的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点的场强关系为 B. A、B、C三点电势关系为 C. 、间电势差关系为 D. 正电荷在A、B、C三点的电势能关系为 9. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是的中点，A、B、C构成一个直角三角形，长为2m，电场线与三角形所在的平面平行，已知、、，由此可以判断（　　） A. 电场强度的方向垂直连线斜向下 B. 电场强度的方向由B点指向C点 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为 10. 互相正对的平行金属板M、N带等量的异种电荷，倾斜固定放置，一个带电小球（可看成点电荷）从一块金属板的边缘附近由静止释放，沿图中水平虚线运动通过电场区域，两板间的电场可看成匀强电场，则下列判断正确的是（　　） A. 小球一定带正电 B. 小球一定从Q点运动到P点 C. 小球受到的电场力和重力大小相等 D. 电场力一定对小球做正功 11. 如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，A点和C点固定有电荷量都为q的正点电荷，在B点放一未知电荷后，恰好D点的电场强度等于0。正方形边长为L，则（　　） A. 未知电荷带正电 B. 未知电荷的电荷量 C. A、C两点处的电荷在D点产生的电场强度相同 D. 未知电荷受其他两电荷的静电力的合力大小为 12. 两个等量正点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是（电子重力不计）（　　） A. 电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B. 电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C. 电子运动到O时，加速度为零，速度最大 D. 电子通过O后向下运动过程中，速度越来越小，加速度可能一直增大 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共14分） 13. 小华用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。已知重物A（含挡光片）、B的质量分别为和，挡光片的宽度为d，重力加速度为g。按下列实验步骤操作： ①按图甲装配好定滑轮和光电门 ②A、B用绳连接后跨放在定滑轮上，用手托住B ③测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h ④先接通光电门的电源，后释放B ⑤记录挡光片经过光电门的时间 （1）挡光片通过光电门时的速度为______（用题中的物理量表示）。 （2）在处理实验数据时发现系统减小的重力势能略大于系统增加的动能，原因可能是______。 （3）如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为______（用题中的物理量表示）。 14. 在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。开关未闭合时，电源的路端电压。实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2.实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，电容器进行的是___________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为___________ 。（） 三、计算题（本大题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，取，，且A、B两小球均可视为点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）细绳拉力的大小。 16. 如图所示，一个带电荷量为、质量为的小物块（可看作质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，） （1）电场强度的大小； （2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑至斜面底端时的速度大小。 17. 如图所示，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端到荧光屏的距离为x，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。 （1）求电子穿过A板时的速度大小v0； （2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y； （3）求OP的距离Y。 18. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。 （1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量； （2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小； （3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 下关一中教育集团2023~2024学年高一年级下学期段考（二） 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1∼8题只有一项符合题目要求；第9∼12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 有关电场的理解，下述正确的是（　　） A. 由可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比 B. 只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 D. 由公式E=可知，在离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力无关，由电场本身性质决定。A错误； B C．电场由场源电荷激发，电场强度由电场本身性质决定，电场强度是反映电场本身特性的物理量，与试探电荷存在与否无关。B错误；C正确； D．在离带电体很近时，r接近于零，带电体不能看成点电荷，E=不适用，r接近于零，电场强度不是无穷大。D错误。 故选C。 2. a和b都是不带电的小球，它们互相摩擦后，a带的电荷，下列判断中正确的是（　　） A. 摩擦过程中电子从b转移到了a B. b在摩擦后一定带的电荷 C. 在摩擦前a内部没有任何电荷 D. 摩擦的过程中正电荷从b转移到了a 【答案】B 【解析】 【详解】AD．摩擦起电的本质是电子的转移，互相摩擦后a带的电荷，是a上的电子转移到b上，此情况下正电荷不发生移动，故AD错误； B．a原来是电中性，摩擦后带上的正电荷，根据电荷守恒定律，可知b在摩擦后一定带的负电荷，故B正确； C．根据电荷守恒定律，可知电荷既不能凭空产生，也不能凭空消亡，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一段转移到另一端，故在摩擦前a内部有电荷，故C错误； 故选B。 3. 根据学过的电学知识，下列说法中正确的是（　　） A. 处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零 B. 为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 C. 用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙是利用了尖端放电 D. 超高压带电作业的工人穿戴绝缘衣比穿金属衣安全 【答案】A 【解析】 【详解】A．处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零。故A正确； B．避雷针是利用了静电的尖端放电制作的，故避雷针必须做成针状，不能做成球形。故B错误； C．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙是因为笼子静电屏蔽的作用。故C错误； D．超高压带电作业的工人穿戴金属衣可以屏蔽外电场，更安全。故D错误。 故选A。 4. 如图，实线为一个带正电点电荷仅在电场力作用下从Q点向P点运动的轨迹，虚线a、b、c为电场中的三条电场线。下列说法正确的是（　　） A. 点电荷在Q点的速度大于在P点的速度 B. 点电荷在Q点的电势能大于在P点的电势能 C. 点电荷在Q点的机械能等于在P点的机械能 D. 点电荷在Q点的加速度比在P点的加速度大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．点电荷从Q点向P点运动，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故A错误、B正确； C．该过程有电场力做功，机械能不守恒，故C错误； D．Q点的电场线较P点稀疏，可知Q点的场强较小，则粒子在Q点的加速度小于在P点的加速度，故D错误。 故选B。 5. 神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（　　） A. 天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B. 返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C. 质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D. 返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据 可得 可知圆轨道距地面高度越高，环绕速度越小；而只要环绕速度相同，返回舱和天和核心舱可以在同一轨道运行，与返回舱和天和核心舱的质量无关，故A错误，C正确； B．返回舱中的宇航员处于失重状态，仍然受到地球引力作用，地球的引力提供宇航员绕地球运动的向心力，故B错误； D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，有阻力做功产生热量，机械能减小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，水平放置的平行板电容器与电源连接。闭合开关待稳定后，有一带电油滴恰好能静止在电容器中的P点，则（　　） A. 保持开关闭合，将上极板往下平移，油滴向上加速 B. 保持开关闭合，将上极板向左移动少许，电路中出现从a到b的电流 C. 断开开关，将上极板往上平移，P点电势降低 D. 断开开关，将上极板向左移动少许，板间电场强度大小不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．保持开关闭合，电容器两极板间的电压U保持不变，将上极板往下平移，两极板间的距离d减小，根据 可知电容器内部电场强度增大，液滴所受的电场力大于重力，因此油滴向上加速运动，故A正确； B．保持开关闭合，将上极板向左移动少许，两极板间正对面积S减小，根据 ， 可知电容减小，由于电压保持不变，因此电容器的带电量减小，电路中出现从b到a的电流，故B错误； C．断开开关，电容器的带电量Q保持不变，根据 ， 可知电容器内部的电场强度为 可知将上极板往上平移后，电容器内部的电场强度保持不变，P点电势保持不变，故C错误； D．断开开关，将上极板向左移动少许，根据 ， 可知电容减小，由于带电量保持不变，则两极板间的电压升高，根据 可知板间电场强度增大，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，质量为、带电荷量为的粒子，以初速度从点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中点时，速率，方向与电场的方向一致，则、两点的电势差为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】粒子在竖直方向做匀减速直线运动，则有 电场力做正功，重力做负功，使粒子的动能由变为，则根据动能定理，有 解得，、两点电势差应为 故选C。 8. 静止于坐标原点O的点电荷的电场中，任一点的电势与点电荷之间的距离x的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点的场强关系为 B. A、B、C三点的电势关系为 C. 、间的电势差关系为 D. 正电荷在A、B、C三点的电势能关系为 【答案】A 【解析】 【详解】A．图像的斜率绝对值表示电场强度的大小，沿着x轴图像斜率逐渐减小，所以A、B、C三点的场强关系为 故A正确； B．由图可知 故B错误； C．根据 知间的电场强度平均值大于间的电场强度平均值，所以 故C错误； D．沿着电场线方向电势降低，所以x轴上电场强度方向沿x轴正向，正电荷从A运动到C电场力做正功，电势能减小，即 故D错误。 故选A。 9. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是的中点，A、B、C构成一个直角三角形，长为2m，电场线与三角形所在的平面平行，已知、、，由此可以判断（　　） A. 电场强度的方向垂直连线斜向下 B. 电场强度的方向由B点指向C点 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．在匀强电场中，，，则B、C连线的中点D的电势 故 为一条等势线，根据电场线与等势线垂直且沿着电场线方向电势降低可知，电场强度的方向垂直于连线斜向下。故A正确；B错误； CD．做出辅助线，如图所示 电场强度的大小 故C错误；D正确 故选AD。 10. 互相正对的平行金属板M、N带等量的异种电荷，倾斜固定放置，一个带电小球（可看成点电荷）从一块金属板的边缘附近由静止释放，沿图中水平虚线运动通过电场区域，两板间的电场可看成匀强电场，则下列判断正确的是（　　） A. 小球一定带正电 B. 小球一定从Q点运动到P点 C. 小球受到的电场力和重力大小相等 D. 电场力一定对小球做正功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于小球由静止释放后，沿水平直线运动，小球一定做的是初速度为零的匀加速直线运动，由题意知小球受力如图所示 由于两板带电的电性不明确，因此小球的带电电性不能确定，A错误； B．由受力情况可知，小球一定从Q点运动到P点，B正确； C．小球受到的电场力的竖直分力与重力平衡，因此小球受到的电场力一定大于重力，C错误； D．电场力做正功，D正确。 故选BD。 11. 如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，A点和C点固定有电荷量都为q的正点电荷，在B点放一未知电荷后，恰好D点的电场强度等于0。正方形边长为L，则（　　） A. 未知电荷带正电 B. 未知电荷的电荷量 C. A、C两点处的电荷在D点产生的电场强度相同 D. 未知电荷受其他两电荷的静电力的合力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A点电荷在D点的场强方向沿方向，C点电荷在D点的场强方向沿方向，D点的合场强方向沿方向，故B点放的未知电荷在D点的场强方向沿方向，故B点放的未知电荷带负电，故A错误； B．A点和C点电荷在D点的场强大小为 则合场强为 B点放的未知电荷在D点的场强大小为 又 解得 故B正确； C．A，C两点处的电荷在D点产生的电场强度大小相同，方向不同，故C错误； D．未知电荷受其他两电荷的静电力的合力大小为 故D正确。 故选BD。 12. 两个等量正点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是（电子重力不计）（　　） A. 电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B. 电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C. 电子运动到O时，加速度为零，速度最大 D. 电子通过O后向下运动过程中，速度越来越小，加速度可能一直增大 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向，故加速度向下，与速度同向，速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，故AB错误； C．越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大，电场力为零，加速度为零，故C正确； D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，电子做减速运动，加速度的变化情况无法判断，所以加速度可能一直增大，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共14分） 13. 小华用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。已知重物A（含挡光片）、B的质量分别为和，挡光片的宽度为d，重力加速度为g。按下列实验步骤操作： ①按图甲装配好定滑轮和光电门 ②A、B用绳连接后跨放在定滑轮上，用手托住B ③测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h ④先接通光电门的电源，后释放B ⑤记录挡光片经过光电门的时间 （1）挡光片通过光电门时的速度为______（用题中的物理量表示）。 （2）在处理实验数据时发现系统减小的重力势能略大于系统增加的动能，原因可能是______。 （3）如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为______（用题中的物理量表示）。 【答案】（1） （2）克服摩擦阻力做功 （3） 【解析】 【小问1详解】 挡光片通过光电门时的速度为 【小问2详解】 克服摩擦阻力做功，能量损失。 【小问3详解】 如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为 即 14. 在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。开关未闭合时，电源的路端电压。实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2.实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，电容器进行的是___________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为___________ 。（） 【答案】 ①. 放电 ②. 0.2s内电容器放出的电荷量 ③. 不变 ④. 430 【解析】 【详解】（1）[1]电容器充电结束后，将电容器的两端与一个闭合的外电路接通时，电容器开始放电，而开关S改接2后，电容器与左侧形成一个闭合回路，进行的是放电过程。 [2]开关接1时，对电容器充电，接2时电容器放电，根据q=It可知，I-t图像中阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是0.2s内电容器放出的电荷量。 [3]因为总电荷量不会因为电阻R而变化，则曲线与坐标轴所围成面积不变，且由于电阻变小，电路中的平均电流变大，所以放电时间将变短，曲线会有变化，但是曲线与坐标轴所围成的面积表示这一时间间隔内通过导体的总电荷量，总电荷量不变，所以曲线与坐标轴所围成的面积不变。 （2）[4]根据 且 得 三、计算题（本大题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，取，，且A、B两小球均可视为点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）细绳拉力的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）A、B间的库仑力大小 （2）小球A受力如图所示 由平衡条件 解得A球所受拉力 16. 如图所示，一个带电荷量为、质量为的小物块（可看作质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，） （1）电场强度的大小； （2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑至斜面底端时的速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小物块静止时，受力如图所示 由受力平衡得 ， 解得 （2）物块下滑至斜面底端时电场力做功为 根据动能定律可得 解得到达斜面底端时物块的速度大小为 17. 如图所示，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端到荧光屏的距离为x，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。 （1）求电子穿过A板时的速度大小v0； （2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y； （3）求OP的距离Y。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理有 解得 （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，根究类平抛运动的研究方法，垂直电场方向有 L＝v0t 则沿电场方向有 侧移量 联立解得 （3）根据粒子运动轨迹，即类平抛运动的推论，由几何关系可知 解得 18. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。 （1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量； （2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小； （3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。 【答案】（1）；（2）0：（3） 【解析】 【详解】（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为 电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为 （2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，设滑块到达D点时的速度为，从A点到D点过程运用动能定理，得 解得 在D点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得 解得 滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。 （3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从G点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的s最小。 等效重力由重力和电场力的合力提供 等效重力与重力的夹角 所以 当恰好通过等效最高点时的速度设为v，则此时满足 从A点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$