精品解析：陕西省咸阳市实验中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

咸阳市实验中学2024~2025学年度第一学期第一次月考 高二物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间90分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第I卷（选择题 共48分） 一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，计32分） 1. 关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦起电现象创造了电荷 B. 两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷 C. 丝绸摩擦玻璃棒时，质子子从丝绸转移到玻璃棒上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电 D. 摩擦起电是摩擦导致正电荷从一个物体转移到另一个物体而形成的 2. 如图，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。下列说法正确的是（　　） A. 若先将A、B分开，再移走C，则A带正电 B. 若先将A、B分开，再移走C，则B带正电 C. 若先将C移走，再把A、B分开，则A带正电 D. 若先将C移走，再把A、B分开，则B带正电 3. 如图所示，一带电粒子以一定速度进入正点电荷Q形成的电场中，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示，图中虚线是以Q为圆心的同心圆，M、N是运动轨迹与同心圆的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 图中三个同心圆中，N点所在圆的电势最高 C. 粒子从M到N的过程中，速率先增大后减小 D. 粒子从M到N的过程中，电势能先增大后减小 4. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度E=mg/q， 下列说法不正确的是（　　） A. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为 B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大 C. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动 D. 若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点 5. 长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，已知静电力常量为，如图所示。当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于（　　） A. B. C. D. 6. 如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则等于（　　） A. B. C. D. 2 7. 如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的负点电荷q，不计重力，下列说法中一定正确的是（　　） A. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C. 点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值 D. 点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到点电荷速度为零 8. 空间存在沿x轴方向的电场，其电势随坐标x的变化如图所示（取无穷远处电势为零）。一比荷绝对值为k的带负电粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，某时刻以速度经过A点，下列说法正确的是（　　） A. 坐标原点O处电场强度为零 B. 此后粒子运动的最大速度为 C. 此后粒子运动的最小速度为 D. 此后粒子将做往复运动 二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，计16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 9. 如图，ab 是半径为R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，c是圆周上一 点，∠cba=60°，电场方向与圆面平行。将一带正电的粒子，从圆周上的b 点沿不同方向以大小相等的速率抛出后，粒子经过圆周上c 点时动能最大， 粒子从b 点到c点电场力做功为W ，粒子带电荷量为q，不计粒子所受重力， 取b 点电势为0，则 （　　） A. 电场的方向由b 指向c B. c点的电势为- C. 粒子从b 点到a 点电场力做功为-W D. O 点的电势为 10. 如图所示，长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个电荷量为、质量为m的带电粒子以初速度紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场，而后刚好从下板边缘射出，射出时其末速度恰与下板的夹角，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子做非匀变速运动 B. 粒子的末速度大小为 C. 匀强电场的场强大小为 D. 两板间的距离为 11. 如图所示，在点固定一个负点电荷，长度为的不可伸长轻质绝缘丝线一端也固定在点，另一端拴一个质量为、带电荷量为的带电小球。对小球施加一个水平向右的拉力，小球静止，此时丝线与竖直方向的夹角为。某时刻撤去拉力，撤去拉力瞬间小球的加速度大小为，丝线恰好对小球无拉力，此后小球做圆周运动，运动到最低点时，小球的加速度大小为，点电荷所带电荷量绝对值为。已知重力加速度为，静电力常量为，，，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 若点电荷电荷量缓慢减少，小球到最低点时的加速度减小 12. 如图甲所示，某装置由直线加速器和偏转电场组成。直线加速器序号为奇数和偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示；在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，位于金属圆板（序号为0）中央的电子由静止开始加速，通过可视为匀强电场的圆筒间隙的时间忽略不计，偏转匀强电场的A、B板水平放置，长度均为L，相距为d，极板间电压为U，电子从直线加速器水平射出后，自M点射入电场，从N点射出电场。若电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力和相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 电子在第3个与第6个金属筒中的动能之比 B. 第2个金属圆筒的长度为 C. 电子射出偏转电场时，速度偏转角度的正切值 D. 若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙的距离均为d，在保持圆筒长度、交变电压的变化规律和图乙中相同的情况下，该装置能够让电子在加速电场中获得的最大速度为 第II卷（非选择题 共52分） 三、实验题（本大题共2小题，计16分） 13. 某同学利用图示装置来探究影响电荷间静电力大小的因素。图中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带电的小球B会在静电力的作用下发生偏离。 （1）静电力的大小可以通过________反映出来。（单选） A. A球的电荷量 B. 两带电球间的距离 C. B球的电荷量 D. 丝线偏离竖直方向的角度 （2）保持A、B两球电荷量不变，把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图中横杆上的、、等位置，调节丝线长度，使带电小球B与球A的球心保持在同一水平线上，小球静止时的状态如图所示。可推断：小球B带________（选填“正”或“负”）电荷；悬挂在________（选填“”、“”或“”）位置时小球受到的静电力最小。 （3）实验表明：电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 14. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。 （1）关于此实验，下列说法正确的是________。 A．本实验采用的科学方法是控制变量法 B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 C．A板与静电计的指针带的是异种电荷 D．静电计可以用电压表皆代 （2）保持B板不动，将A板向左移动，静电计指针张角________；保持B板不动，将A板上移减小正对面积静电计指针张角________；（填“增大”、“减小”或“不变”） （3）原来的电压为，当把两板的距离增大为原来的3倍、板的正对面积减小为原来的一半时，电压变为________。 四、解答题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，电场的方向与△ABC所在的平面平行，AB⊥AC，∠ACB＝30°。将电荷量的点电荷从A点移动到B点，静电力做功；将该电荷从B点移动到C点，电势能增加了。设C点的电势，A、B的距离L＝4 cm，求： （1）A与B、C两点间的电势差、； （2）A、B两点的电势、和B点的电势能EPB； （3）电场强度E的大小。 16. 用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，所带电荷量为q。现加水平方向的匀强电场，匀强电场的电场强度为E，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为（如图）。已知重力加速度g，，求： （1）小球的电性和质量； （2）剪去细线后，小球落地前的加速度大小； （3）撤去电场后，小球运动到最低点时细线的拉力大小。 17. 如图甲所示，电子加速器的加速电压为（未知），偏转电场的板长均为。大量电子由静止加速后，不断地从两板正中间沿水平方向射入偏转电场。两板不带电时，电子通过两板的时间为，当在两板间加如图乙所示的周期为、最大值为的变化电压时，偏移量最大的电子恰从两极板右边缘射出。电子的电荷量为，质量为，不计电子重力和它们之间相互作用力，求： （1）加速电场的电压； （2）偏转电场的板间距离和电子刚进入偏转电场时的加速度的大小； （3）何时从左侧进入的电子从平行板右侧距离中线上方处飞出？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 咸阳市实验中学2024~2025学年度第一学期第一次月考 高二物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间90分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第I卷（选择题 共48分） 一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，计32分） 1. 关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦起电现象创造了电荷 B. 两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷 C. 丝绸摩擦玻璃棒时，质子子从丝绸转移到玻璃棒上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电 D. 摩擦起电是摩擦导致正电荷从一个物体转移到另一个物体而形成的 【答案】B 【解析】 【详解】A．电荷既不能创生也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到物体的另一部分，因此摩擦起电现象实质上是电荷发生了转移，故A错误； B．组成两种不同材料的原子对核外电子的吸引力不同，当两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，电子将发生转移，从而使两种不同材料同时带上等量异种电荷，故B正确； C．丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子会被丝绸吸引从而转移到丝绸上，使丝绸带负电，而玻璃棒因失去电子而带正电，且丝绸所带负电荷的电荷量等于玻璃棒所带正电荷的电荷量，故C错误； D．摩擦起电是因摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故D错误。 故选B。 2. 如图，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。下列说法正确的是（　　） A. 若先将A、B分开，再移走C，则A带正电 B. 若先将A、B分开，再移走C，则B带正电 C. 若先将C移走，再把A、B分开，则A带正电 D. 若先将C移走，再把A、B分开，则B带正电 【答案】B 【解析】 【详解】AB．若先将A、B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上等量异种电荷，A带负电，B带正电，故A错误，B正确； CD．若先将C移走，此时导体A和B的电荷又发生中和，不再带电；再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B也不带电，故C、D错误。 故选B。 3. 如图所示，一带电粒子以一定速度进入正点电荷Q形成的电场中，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示，图中虚线是以Q为圆心的同心圆，M、N是运动轨迹与同心圆的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 图中三个同心圆中，N点所在圆的电势最高 C. 粒子从M到N的过程中，速率先增大后减小 D. 粒子从M到N的过程中，电势能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，因电场为正电荷产生的电场，故粒子带正电，故A错误； B．在电场中沿着电场线方向，电势逐渐降低，根据正点电荷的电场线背离电荷向外，所以可知N点所在圆的电势最低，故B错误； C．粒子由M动到N过程中，电场力先做负功后做正功，故速率先减小后增大，故C错误； D．粒子由M动到N过程中，电场力先做负功后做正功，故电势能先增大后减小，故D正确； 故选D。 4. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度E=mg/q， 下列说法不正确的是（　　） A. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为 B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大 C. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动 D. 若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于电场强度，故 物体的加速度大小为 故若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为，则有， 解得 A正确； B．除重力和弹力外其它力做功等于机械能的增加值，若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运行到B点时，电场力做功最多，故到B点时的机械能最大，B正确； C．小球受合力方向与电场方向夹角斜向下，故若将小球在A点由静止开始释放，它将沿合力方向做匀加速直线运动，C错误； Ｄ．将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，小球在竖直方向做竖直上抛，水平方向做匀加速，当竖直上抛合位移为0时，小球刚好运动到B点，D正确。 本题要求选择不正确的，故选C。 5. 长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，已知静电力常量为，如图所示。当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】导体棒处于静电平衡状态，内部场强处处为0，即感应电荷在棒内中心点产生的场强与点电荷在该点产生的场强叠加为0，即感应的电荷在棒内中点处产生的场强为 故选D。 6. 如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则等于（　　） A. B. C. D. 2 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知两电荷为异种电荷，假设为正电荷，为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，设圆的半径为r，根据几何知识可得 ， 同时有 ， 联立解得 故选B。 7. 如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的负点电荷q，不计重力，下列说法中一定正确的是（　　） A. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C. 点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值 D. 点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到点电荷速度为零 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据点电荷电场强度的叠加法则，可知，同种正电荷连线的中垂线上，电场强度方向由O点向两边延伸，且大小先增大后减小，在P点由静止释放一个负点电荷q，在从P点到O运动的过程中，它只在电场力作用下，向下加速，电场强度可能越来越小，也可能先增大后减小，电场力可能越来越小，也可能先增大后减小，则加速度可能越来越小，也可能先增大后减小，但速度一定越来越大，故AB错误； C．运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，速度达最大值，故C正确； D．点电荷越过O点后，所受的电场力向上，速度越来越小，直到点电荷速度为零；电场强度可能越来越大，也可能先增大后减小，加速度可能越来越大，也可能先增大后减小，故D错误。 故选C。 8. 空间存在沿x轴方向的电场，其电势随坐标x的变化如图所示（取无穷远处电势为零）。一比荷绝对值为k的带负电粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，某时刻以速度经过A点，下列说法正确的是（　　） A. 坐标原点O处电场强度为零 B. 此后粒子运动的最大速度为 C. 此后粒子运动的最小速度为 D. 此后粒子将做往复运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像切线斜率表示电场强度，可知坐标原点O处电场强度不为零，故A错误； B．由于粒子只受电场力作用，所以粒子的动能和电势能之和保持不变，B点的电势最高，则带负电粒子在B点的电势能最小，动能最大，速度最大；带负电粒子从A点到B点，根据动能定理可得 可得最大速度为 故B正确； C．由图可知C点的电势最低，则带负电粒子在C点的电势能最大，动能最小，速度最小；带负电粒子从A点到C点，根据动能定理可得 可得最小速度为 故C错误； D．由于粒子从C点继续向x轴正方向运动过程，电场力对粒子一直做正功，所以粒子一直沿x轴正方向运动，不会做往复运动，故D错误。 故选B。 二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，计16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 9. 如图，ab 是半径为R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，c是圆周上一 点，∠cba=60°，电场方向与圆面平行。将一带正电的粒子，从圆周上的b 点沿不同方向以大小相等的速率抛出后，粒子经过圆周上c 点时动能最大， 粒子从b 点到c点电场力做功为W ，粒子带电荷量为q，不计粒子所受重力， 取b 点电势为0，则 （　　） A. 电场的方向由b 指向c B. c点的电势为- C. 粒子从b 点到a 点电场力做功为-W D. O 点的电势为 【答案】BD 【解析】 【详解】由题意知粒子在c点的动能最大，则c点为圆上电势最低点，所以电场线方向应该是沿Oc连线指向c点，因为粒子从b 点到c点电场力做功为W ，所以粒子从b到a电场力做功为，b 点电势为0，则O点电势为 由 得 故选BD。 10. 如图所示，长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个电荷量为、质量为m的带电粒子以初速度紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场，而后刚好从下板边缘射出，射出时其末速度恰与下板的夹角，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子做非匀变速运动 B. 粒子的末速度大小为 C. 匀强电场的场强大小为 D. 两板间的距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为在匀强电场中，电场力是恒力，因此会产生恒定的加速度，所以粒子做匀变速运动，A错误； B．粒子离开电场时，合速度与水平方向夹角为，由速度关系得合速度为 B正确 C．粒子在匀强电场中做类平抛运动，在水平方向上 在竖直方向上 由牛顿第二定律得 解得 方向竖直向下，C正确； D．粒子做类平抛运动，在竖直方向上 解得 D错误。 故选BC。 11. 如图所示，在点固定一个负点电荷，长度为的不可伸长轻质绝缘丝线一端也固定在点，另一端拴一个质量为、带电荷量为的带电小球。对小球施加一个水平向右的拉力，小球静止，此时丝线与竖直方向的夹角为。某时刻撤去拉力，撤去拉力瞬间小球的加速度大小为，丝线恰好对小球无拉力，此后小球做圆周运动，运动到最低点时，小球的加速度大小为，点电荷所带电荷量绝对值为。已知重力加速度为，静电力常量为，，，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 若点电荷电荷量缓慢减少，小球到最低点时的加速度减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．释放小球瞬间，小球的加速度为 故A正确； B．运动到最低点时，小球的加速度有合外力提供，此时的合外力恰好等于向心力，由重力势能转化为动能，电势能不变 故B错误； C．释放瞬间绳子拉力恰好为零，所以库仑力等于重力分力 解得 故C正确； D．由于库仑力始终与运动方向垂直，不做功，所以小球P运动到最低点的速度不变，加速度不变，故D错误。 故选AC。 12. 如图甲所示，某装置由直线加速器和偏转电场组成。直线加速器序号为奇数和偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示；在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，位于金属圆板（序号为0）中央的电子由静止开始加速，通过可视为匀强电场的圆筒间隙的时间忽略不计，偏转匀强电场的A、B板水平放置，长度均为L，相距为d，极板间电压为U，电子从直线加速器水平射出后，自M点射入电场，从N点射出电场。若电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力和相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 电子在第3个与第6个金属筒中的动能之比 B. 第2个金属圆筒的长度为 C. 电子射出偏转电场时，速度偏转角度的正切值 D. 若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙的距离均为d，在保持圆筒长度、交变电压的变化规律和图乙中相同的情况下，该装置能够让电子在加速电场中获得的最大速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．设电子的质量为m，电子所带电荷量的绝对值为e。电子进入第n个圆筒后的动能为En，根据动能定理有 电子在第3个和第6个金属圆筒中的动能之比1:2，故A正确； B．设电子进入第n个圆筒后的速度为，根据动能定理有 ， 第2个金属圆筒的长度＝，故B错误； C．电子在偏转电场中运动的加速度为 电子在偏转电场中的运动时间为 又因为 电子射出偏转电场时，垂直于板面的分速度 电子射出偏转电场时，偏转角度的正切值为，故C错误； D．由题意，若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，则电子进入每级圆筒的时间都要比忽略电子通过圆筒间隙中对应时间延后一些，为了保持电压极性始终正确，电子到达每个间隙的时刻必须落在对应电压半周期的中间区域，而不是边缘。严格分析表明：所有间隙的总时间之和 必须小于等于 ，当延后时间累计为，最后一个间隙的电压将不再是最佳加速相位（甚至可能减速），此时的速度就是装置能够加速的最大速度，则有 根据动能定理得 联立解得，故D错误。 故选A。 第II卷（非选择题 共52分） 三、实验题（本大题共2小题，计16分） 13. 某同学利用图示装置来探究影响电荷间静电力大小的因素。图中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带电的小球B会在静电力的作用下发生偏离。 （1）静电力的大小可以通过________反映出来。（单选） A. A球的电荷量 B. 两带电球间的距离 C. B球的电荷量 D. 丝线偏离竖直方向的角度 （2）保持A、B两球电荷量不变，把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图中横杆上的、、等位置，调节丝线长度，使带电小球B与球A的球心保持在同一水平线上，小球静止时的状态如图所示。可推断：小球B带________（选填“正”或“负”）电荷；悬挂在________（选填“”、“”或“”）位置时小球受到的静电力最小。 （3）实验表明：电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1）D （2） ①. 正 ②. （3）减小 【解析】 【小问1详解】 对小球B，设丝线偏离竖直方向的角度为θ，由平衡条件可得静电力的大小 可知θ角越大，B球受的静电力越大，θ角越小，B球受的静电力越小，因此静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度反映出来。 故选D。 【小问2详解】 [1]由题图可知，小球B在静电力作用下远离小球A，即受小球A的排斥，因小球A带正电，可知小球B也带正电荷。 [2]由题图可知，悬挂在“”位置时，丝线偏离竖直方向的角度最小，由 可知，悬挂在“”位置时小球受到的静电力最小。 【小问3详解】 由以上实验解析表明：在两小球所带电荷量不变时，电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而减小。 14. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。 （1）关于此实验，下列说法正确的是________。 A．本实验采用的科学方法是控制变量法 B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 C．A板与静电计的指针带的是异种电荷 D．静电计可以用电压表皆代 （2）保持B板不动，将A板向左移动，静电计指针张角________；保持B板不动，将A板上移减小正对面积静电计指针张角________；（填“增大”、“减小”或“不变”） （3）原来的电压为，当把两板的距离增大为原来的3倍、板的正对面积减小为原来的一半时，电压变为________。 【答案】 ①. AC##CA ②. 增大 ③. 增大 ④. 6U 【解析】 【详解】（1）[1]A．在研究两个物理之间的关系时，需要牵涉到多个变量，但为了便于研究，需要控制其它物理量保持不变，而改变其中某一个物理量的方法，称之为控制变量法，显然本实验采用的科学方法是控制变量法，故A正确； B．由于电容器保持与电源断开，该实验中电容器极板上的电量不会发生变化，静电计测量的是电势差，故B错误； C．由于A板与B板带异种电荷，且B板与静电计连接带同种电荷，所以可知A板与静电计的指针带的是异种电荷，故C正确； D．电压表必须有电流通过才行，所以不能用电压表代替，故D错误。 故选AC。 （2）[2]保持B板不动，A板向左移动，根据得，增大，电容变小，根据，知电量不变，则电势差增大，静电计指针张角增大。 [3]保持B板不动，将A板上移，两极板的正对面积减小，由可知，电容变小，根据，知电量不变，则电势差增大，静电计指针张角增大。 （3）[4]根据可知，当把两板的距离增大为原来的3倍、板的正对面积减小为原来的一半时，电容变为原来的，根据，知电量不变，则电势差为 四、解答题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，电场的方向与△ABC所在的平面平行，AB⊥AC，∠ACB＝30°。将电荷量的点电荷从A点移动到B点，静电力做功；将该电荷从B点移动到C点，电势能增加了。设C点的电势，A、B的距离L＝4 cm，求： （1）A与B、C两点间的电势差、； （2）A、B两点的电势、和B点的电势能EPB； （3）电场强度E的大小。 【答案】（1）， （2），， （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知 解得 电荷从B点移动到C点，电势能增加了，说明在此过程中，电场力也是做负功，同理可得 根据电势差的关系可得 【小问2详解】 根据上述分析可知 所以，B点的电势 同理可得 解得，A点的电势 【小问3详解】 沿AB方向的电场强度 沿AC方向的电场强度 所以电场强度 16. 用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，所带电荷量为q。现加水平方向的匀强电场，匀强电场的电场强度为E，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为（如图）。已知重力加速度g，，求： （1）小球的电性和质量； （2）剪去细线后，小球落地前的加速度大小； （3）撤去电场后，小球运动到最低点时细线的拉力大小。 【答案】（1）正电， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球处于平衡状态，受到重力，细线的拉力以及电场力大小。根据三力平衡可知，电场力方向水平向右，因电场强度方向水平向右，故小球带正电，由平衡条件可得 解得 【小问2详解】 剪去细线后，小球在空中仅受电场力和重力的作用，合力F为 小球落地前的加速度大小 【小问3详解】 撤去电场后，小球做圆周运动，设细线长为l，到最低点细线的拉力为，速度为v，则根据动能定理有 小球到达最低点时，合力提供向心力，有 联立得到 17. 如图甲所示，电子加速器的加速电压为（未知），偏转电场的板长均为。大量电子由静止加速后，不断地从两板正中间沿水平方向射入偏转电场。两板不带电时，电子通过两板的时间为，当在两板间加如图乙所示的周期为、最大值为的变化电压时，偏移量最大的电子恰从两极板右边缘射出。电子的电荷量为，质量为，不计电子重力和它们之间相互作用力，求： （1）加速电场的电压； （2）偏转电场的板间距离和电子刚进入偏转电场时的加速度的大小； （3）何时从左侧进入的电子从平行板右侧距离中线上方处飞出？ 【答案】（1） （2）； （3），（n=0，1，2，…） 【解析】 【小问1详解】 电子出离加速电场时的速度 则在加速电场中 解得 【小问2详解】 当 t = nt0（n = 0，1，2，…） 时刻射入偏转电场的电子出离电场时的偏转距离最大，则 解得 【小问3详解】 设tx时刻进入偏转电场的电子，会从中线上方处飞出偏转电场，由运动公式可得 解得 所以在，（n=0，1，2，…）时刻进入偏转电场的电子，会从中线上方飞出偏转电场； 同理可得在，（n=1，2，3，…）时刻进入偏转电场的电子，也会从中线上方飞出偏转电场。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $