精品解析：辽宁省朝阳市建平县实验中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试题

建平县实验中学2024~2025学年度上学期高二期中考试 物 理 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：必修第三册第九章至第十一章第4节。 一、选择题：本题共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题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，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. 将塑料带一端打结，另一端撕开多条，用毛巾反复摩擦塑料带，可观察到塑料带化身为“章鱼”。下列有关说法正确的是（　　） A. 毛巾与塑料带摩擦时产生了电荷 B. 毛巾与塑料带带同种电荷 C. 毛巾与塑料带带异种电荷 D. 用毛巾反复摩擦塑料带时，毛巾所带的电荷量有可能大于塑料带所带的电荷量 2. 关于静电的防止与利用，下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是（　　） A. 图甲中建筑物顶端的避雷针 B. 图乙中验电器的张角闭合 C. 图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连 D. 图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服 3. 非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电流可达，每秒钟放电150次．关于电源和电流的下列说法中，正确的是（ ） A. 导体中自由电荷移动形成电流 B. 电鳐放电的电流可达，电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 C. 在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相同 D. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电压 4. 在静电场中的A、B两点放置试探电荷，其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系，分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为（　　） A. B. C. D. 5. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒连接电源，金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布（方向未标出），某污泥絮体的运动轨迹如图中虚线所示，M、N是轨迹上两点。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒应连接电源正极 B. 污泥絮体在M点的加速度比其在N点的大 C. 污泥絮体在M点的速度比其在N点的大 D. 污泥絮体在M点的电势能比其在N点的大 6. 热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用。某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，电源输出电压恒定，闭合开关S，被测材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（　　） A. 材料温度降低，电容器电容增大 B. 材料温度降低，极板所带电荷量增大 C. 滑动变阻器滑片向上滑动少许可以提高检测仪工作电压 D. 检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度降低 7. 如图所示，在利用静电计研究影响平行板电容器电容因素的实验中，电容器充电完成后，断开电源。保持两极板间的距离d、正对面积S不变，在两极板间插入有机玻璃板，能得出电容器的电容变大的结论的依据是（　　） A. 电容器两极板的电荷量几乎不变，静电计指针的偏角变大 B. 电容器两极板的电荷量几乎不变，静电计指针的偏角变小 C. 静电计指针的偏角几乎不变，电容器两极板的电荷量变大 D. 静电计指针偏角几乎不变，电容器两极板的电荷量变小 8. 将四个相同的灵敏电流计（电阻为）分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程大于的量程，之后将它们接入如图所示的电路中，合上电键，下列说法正确的是（　　） A. 两个电压表、是由灵敏电流计与小于电阻串联改装而成的 B. 的电阻小于的电阻，的电阻大于的电阻 C. 、的指针偏转角不相同，读数相等 D. 、的指针偏转角相同，读数不相等 9. 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中为用半导体热敏材料制成的传感器（其电阻随温度的升高而减小），电流表为值班室的显示器，电源电压U保持不变，当传感器所在处出现火情时，会观察到（　　） A. 电流表示数减小 B. 电流表示数增大 C 电压表示数增大 D. 电压表示数减小 10. 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的关系图像。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 在0~4s内，电场力做的总功不为零 C. 4s末带电粒子回到原出发点 D. 5s~8s内，电场力做的总功为零 11. 如图甲所示，直线AB是电场中的一条电场线，沿与直线AB成θ=53°角的方向建立直线坐标轴Ox，一电子在Ox坐标轴上各点的电势能Ep与x坐标关系如图乙所示，电子电荷量大小为，下列说法正确的是（　　） A. 电场方向由A指向B B. 电场方向沿x轴正方向 C. 电子受到的电场力大小为 D. 该电场的场强大小为150V/m 12. 如图所示，8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体，取无穷远处电势为零，该立方体中心O点电势为，上表面中心P点电势为，下列说法正确的是（　　） A. 一个小立方体在O点产生的电势为 B. 下层一个小立方体在P点产生的电势为 C. 现撤去下层一个小立方体，则O点电势为 D. 现撤去下层一个小立方体，则P点电势为 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 13. 如图所示，法国科学家库仑曾设计了一个十分精妙的扭秤实验，来探究电荷之间的作用力与哪些物理量有关的问题。 （1）两球完全相同，开始时球不带电，球带电量恒定，将球与球接触后分开，改变其距离，发现之间的静电力大小与___________（填“r”“”或“”）成正比，球所受的静电力使球___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动（俯视）； （2）改变球带电量，重复（1）过程，保持其距离不变，发现间的静电力大小与___________（填“”“”或“”）成正比； （3）上述实验过程采用的物理方法是___________（填字母）。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法 14. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。 （1）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示，用螺旋测微器测量水样的直径d，示数如图乙中的①所示，则______；再用50分度的游标卡尺测量水样的长度L，游标尺的零刻度线部分损坏，示数如图乙中的②所示，则______； （2）粗测水样阻值约为，为了更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A.电流表（量程，电阻约为） B.电流表（量程，电阻约为） C.电压表（量程，电阻约为） D.电压表（量程，电阻约为） E.滑动变阻器（0~，额定电流） F.电源（电压） G.开关一个，导线若干 其中，电流表应选______，电压表应选______（填器材前面的字母序号），实验电路应采用如图______（填“丙”或“丁”）所示的电路。 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I，电压表示数U。 （4）在本实验中，某同学测得该圆柱形水样的长度L和直径d。用实验过程中测量的物理量对应的字母表示，则该水样电导率的表达式为______。 （5）由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的电导率______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 15. 如图所示，把质量的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，A球静止，绳与竖直方向的夹角。已知静电力常量，取重力加速度g=10，求： （1）B球受到的库仑力F的大小。 （2）A球所带电荷量qA 16. 如图所示，M、N为水平放置、足够大的平行金属板，两板相距。合上开关后，一电荷量的带电小球恰好能静止在M、N板间。已知电源电动势，内阻，电阻，，重力加速度。求： （1）流过电源的电流I； （2）两板间的场强大小； （3）小球的质量m。 17. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，间距为d，金属板长为，两金属板间加如图乙所示周期为T的电压，其中。A板左端有一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子（粒子重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子紧贴A板下边缘以初速度水平进入两金属板间。（若粒子碰到两金属板即被金属板吸收）求： （1）能从板间飞出的粒子在板间运动的时间； （2）时刻进入两极板之间的粒子，飞出极板时竖直方向的偏移量； （3）能从板间飞出的粒子射入板间的时间范围（结果可用根号表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 建平县实验中学2024~2025学年度上学期高二期中考试 物 理 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：必修第三册第九章至第十一章第4节。 一、选择题：本题共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题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，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. 将塑料带一端打结，另一端撕开多条，用毛巾反复摩擦塑料带，可观察到塑料带化身为“章鱼”。下列有关说法正确的是（　　） A. 毛巾与塑料带摩擦时产生了电荷 B. 毛巾与塑料带带同种电荷 C 毛巾与塑料带带异种电荷 D. 用毛巾反复摩擦塑料带时，毛巾所带的电荷量有可能大于塑料带所带的电荷量 【答案】C 【解析】 【详解】AB. 毛巾与塑料带摩擦时并没有产生电荷，而是电子从一个物体转移到另一个物体上，毛巾与塑料带带异种电荷，AB错误，C正确； D. 根据电荷守恒定律，毛巾所带的电荷量等于塑料带所带的电荷量，D错误。 故选C。 2. 关于静电的防止与利用，下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是（　　） A. 图甲中建筑物顶端的避雷针 B. 图乙中验电器的张角闭合 C. 图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连 D. 图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服 【答案】A 【解析】 【详解】图甲中带正电的云层在避雷针处感应出负电荷（来自大地），当电荷聚集较多时，产生尖端放电现象，将云层中的电荷导入大地；图乙中金属网实现了静电屏蔽作用；图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击；图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服，金属丝织物能起到静电屏蔽作用，保护工人安全。 故选A。 3. 非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电流可达，每秒钟放电150次．关于电源和电流的下列说法中，正确的是（ ） A. 导体中自由电荷移动形成电流 B. 电鳐放电的电流可达，电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 C. 在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相同 D. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电压 【答案】B 【解析】 【详解】A．自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，选项A错误； B．国际单位制中七个基本单位：长度，时间，质量，热力学温度（开尔文温度），电流，光强度（坎德拉），物质的量，选项B正确； C．人们规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，选项错误； D．在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要克服静电力做功，其他形式的能转化为电势能，选项D错误； 故选B。 4. 在静电场中的A、B两点放置试探电荷，其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系，分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为（　　） A B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设图像的横坐标单位长度电荷量为,纵坐标单位长度的力大小为根据 可知图像斜率表示电场强度，由图可知 可得 故选D。 5. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒连接电源，金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布（方向未标出），某污泥絮体的运动轨迹如图中虚线所示，M、N是轨迹上两点。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒应连接电源正极 B. 污泥絮体在M点的加速度比其在N点的大 C. 污泥絮体在M点的速度比其在N点的大 D. 污泥絮体在M点的电势能比其在N点的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据其运动轨迹可知电场线方向向上，故金属接电源负极，A错误； 根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电， CD．根据 可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能小，污泥絮体从M点移到N点， 电势能增大，电场力对其做负功，速度减小，C正确，D错误； B．根据电场线的疏密程度可知M点的电场强度比N点的小，故污泥体在M点的加速度比在N点的小，B错误。 故选C。 6. 热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用。某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，电源输出电压恒定，闭合开关S，被测材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（　　） A. 材料温度降低，电容器电容增大 B. 材料温度降低，极板所带电荷量增大 C. 滑动变阻器滑片向上滑动少许可以提高检测仪的工作电压 D. 检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度降低 【答案】C 【解析】 【详解】AB. 材料温度降低，材料收缩，电容器两板间距增大，根据 可知电容减小，由于电容器两板电势差不变， 根据 可知极板所带电荷量减小，AB错误； C. 滑动变阻器滑片向上滑动，阻值增大，可知检测仪的工作电压升高，C正确； D. 材料温度降低，同理A选项，极板所带电荷量减小，则灵敏电流计的电流方向为从b到a，D错误。 故选C。 7. 如图所示，在利用静电计研究影响平行板电容器电容因素的实验中，电容器充电完成后，断开电源。保持两极板间的距离d、正对面积S不变，在两极板间插入有机玻璃板，能得出电容器的电容变大的结论的依据是（　　） A. 电容器两极板的电荷量几乎不变，静电计指针的偏角变大 B. 电容器两极板的电荷量几乎不变，静电计指针的偏角变小 C. 静电计指针的偏角几乎不变，电容器两极板的电荷量变大 D. 静电计指针的偏角几乎不变，电容器两极板的电荷量变小 【答案】B 【解析】 【详解】断开电源则电容器两极板板和静电计上储存的总电荷量不变，由于静电计上能容纳的电荷少，所以认为电容器两极板的电荷量几乎不变，根据，保持两极板间的距离d、正对面积S不变，在两极板间插入有机玻璃板，介电常数增大，导致电容变大，由 ，可知电压变小，电压变小导致静电计指针的偏角变小。 故选B。 8. 将四个相同的灵敏电流计（电阻为）分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程大于的量程，之后将它们接入如图所示的电路中，合上电键，下列说法正确的是（　　） A. 两个电压表、是由灵敏电流计与小于电阻串联改装而成的 B. 的电阻小于的电阻，的电阻大于的电阻 C. 、的指针偏转角不相同，读数相等 D. 、的指针偏转角相同，读数不相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．将灵敏电流计与电阻串联可改装成电压表，为扩大原量程，需满足，改装后电压表的量程越大，串联的电阻越大，总内阻也越大。所串联的电阻不一定大于，故A错误； B．灵敏电流计允许通过的最大电流较小，根据并联分流原理，改装电流表时，通过并联电阻的电流较大，即并联电阻较小，可知，灵敏电流计与小于的电阻并联改装成电流表，量程越大，与灵敏电流计并联的电阻越小，电流表的电阻越，的量程小于的量程，则的电阻大于的电阻；结合上述可知，灵敏电流计与大于的电阻串联改装成电压表，量程越大，与灵敏电流计串联的电阻越大，电压表的电阻越大，电压表的量程大于的量程，则的电阻大于的电阻，故B错误； C．根据图像，、串联，电流相同，流过灵敏电流计的电流相同，、指针的偏转角相同，的量程大于的量程，的读数大于的读数，故C错误； D．、并联，电压相同，流过灵敏电流计的电流相同，指针的偏转角相同，的电阻大于的电阻，由欧姆定律可知，的电流小于的电流，读数不相等，故D正确。 故选D。 9. 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中为用半导体热敏材料制成的传感器（其电阻随温度的升高而减小），电流表为值班室的显示器，电源电压U保持不变，当传感器所在处出现火情时，会观察到（　　） A. 电流表示数减小 B. 电流表示数增大 C. 电压表示数增大 D. 电压表示数减小 【答案】BD 【解析】 【详解】当传感器所在处出现火情时，R3电阻减小，则电路总电阻减小，总电流变大，即电流表示数变大；因R2和R3电压之和不变，则R3电阻减小时，其两端电压减小，即电压表读数减小。 故选BD 10. 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的关系图像。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 在0~4s内，电场力做的总功不为零 C. 4s末带电粒子回到原出发点 D. 5s~8s内，电场力做的总功为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A． 根据图像可知，粒子0~2s内做匀加速运动，2s~4s内加速度加倍做匀减速运动，则在3s时速度减为零，然后反向运动，A错误； BC． 4s末带电粒子不能回到出发点，电场力做的总功不为零，B正确，C错误； D． 5s末和8s末，速度大小、方向都相同，则5s~8s内，动能变化为零，电场力做的总功为零，D正确。 故选BD。 11. 如图甲所示，直线AB是电场中的一条电场线，沿与直线AB成θ=53°角的方向建立直线坐标轴Ox，一电子在Ox坐标轴上各点的电势能Ep与x坐标关系如图乙所示，电子电荷量大小为，下列说法正确的是（　　） A. 电场方向由A指向B B. 电场方向沿x轴正方向 C. 电子受到的电场力大小为 D. 该电场的场强大小为150V/m 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图乙沿着x正方向电子电势能逐渐增大，则电势逐渐降低，所以电场方向由A指向B，故A正确，B错误； C．电子所受电场力大小为 故C正确； D．根据电场强度的定义式可得 故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体，取无穷远处电势为零，该立方体中心O点电势为，上表面中心P点电势为，下列说法正确的是（　　） A. 一个小立方体在O点产生的电势为 B. 下层一个小立方体在P点产生的电势为 C. 现撤去下层一个小立方体，则O点电势为 D. 现撤去下层一个小立方体，则P点电势为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．每个小立方体在O点产生的电势相等，故一个小立方体在O点产生的电势为 A正确； B．下层一个小立方体在P点产生的电势为 B错误； CD．现撤去下层一个小立方体，则O点电势为 P点电势为 C错误，D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 13. 如图所示，法国科学家库仑曾设计了一个十分精妙的扭秤实验，来探究电荷之间的作用力与哪些物理量有关的问题。 （1）两球完全相同，开始时球不带电，球带电量恒定，将球与球接触后分开，改变其距离，发现之间的静电力大小与___________（填“r”“”或“”）成正比，球所受的静电力使球___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动（俯视）； （2）改变球带电量，重复（1）过程，保持其距离不变，发现间的静电力大小与___________（填“”“”或“”）成正比； （3）上述实验过程采用物理方法是___________（填字母）。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法 【答案】（1） ①. ②. 逆时针 （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1][2]若A球不带电，C球带电量为Q，其距离为r，将A球与C球接触后分开，则A、C之间的静电力大小 可知，静电力大小与成正比，同种电荷之间的库仑力为排斥力，俯视A球将沿逆时针方向转动。 【小问2详解】 由小问1分析可知，A球所受的静电力与成正比。 【小问3详解】 上述实验过程采用的物理方法是控制变量法。 故选A。 14. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。 （1）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示，用螺旋测微器测量水样的直径d，示数如图乙中的①所示，则______；再用50分度的游标卡尺测量水样的长度L，游标尺的零刻度线部分损坏，示数如图乙中的②所示，则______； （2）粗测水样阻值约为，为了更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A.电流表（量程，电阻约为） B.电流表（量程，电阻约为） C.电压表（量程，电阻约为） D.电压表（量程，电阻约为） E.滑动变阻器（0~，额定电流） F.电源（电压） G.开关一个，导线若干 其中，电流表应选______，电压表应选______（填器材前面的字母序号），实验电路应采用如图______（填“丙”或“丁”）所示的电路。 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I，电压表示数U。 （4）在本实验中，某同学测得该圆柱形水样的长度L和直径d。用实验过程中测量的物理量对应的字母表示，则该水样电导率的表达式为______。 （5）由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的电导率______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 【答案】 ①. 3.156 ②. ③. A ④. C ⑤. 丙 ⑥. ⑦. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]直径 [2]长度 （2）[1]电源电压为，电压表选C； [2]最大电流 电流表应选A； [3]待测电阻远大于电流表内阻，则采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则电路图应选图丙； （4）根据电阻定律有 其中 联立可得 （5）由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的阻值偏大，电阻率偏大，则电导率小于其真实值。 15. 如图所示，把质量的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，A球静止，绳与竖直方向的夹角。已知静电力常量，取重力加速度g=10，求： （1）B球受到的库仑力F的大小。 （2）A球所带电荷量qA。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）分析小球A的受力情况，如图所示 根据平衡条件可得 代入数据得 （2）根据库仑定律，有 代入数据得 16. 如图所示，M、N为水平放置、足够大的平行金属板，两板相距。合上开关后，一电荷量的带电小球恰好能静止在M、N板间。已知电源电动势，内阻，电阻，，重力加速度。求： （1）流过电源的电流I； （2）两板间的场强大小； （3）小球的质量m。 【答案】（1）1A；（2）100V/m；（3）3g 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，可得流过电源的电流为 （2）电容器两板间的电压为 则两板间的场强大小为 （3）带电小球恰好能静止在M、N板间，则有 则小球的质量为 17. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，间距为d，金属板长为，两金属板间加如图乙所示周期为T的电压，其中。A板左端有一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为的带电粒子（粒子重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子紧贴A板下边缘以初速度水平进入两金属板间。（若粒子碰到两金属板即被金属板吸收）求： （1）能从板间飞出的粒子在板间运动的时间； （2）时刻进入两极板之间的粒子，飞出极板时竖直方向的偏移量； （3）能从板间飞出的粒子射入板间的时间范围（结果可用根号表示）。 【答案】（1） （2） （3）（其中n=0，1，2，3…） 【解析】 【小问1详解】 能从板间飞出的粒子，平行于板的方向做匀速直线运动，在板间运动的时间为 【小问2详解】 设粒子在金属板间运动时的加速度为a，则 粒子在时刻进入两板之间，则它在竖直方向先加速向下，偏移量为 经过时间后电场反向，粒子开始在竖直方向减速向下，经过时间，竖直分速度减为零，根据对称性可知偏移量为 接着粒子向上加速 偏移量为 所以粒子飞出两板间时的偏移量为 【小问3详解】 在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，恰好从下金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图甲所示： 可知 解得 所以 在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，然后加速向上直到恰好从上金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图乙所示： 可知 解得 所以 考虑到周期性，带电粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间的时刻t满足 （其中n=0，1，2，3…） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$