精品解析：云南省曲靖市师宗县第二中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

云南省曲靖师宗二中2024-2025学年上学期期中考试 高二物理 （考试时间：75分钟，满分100分） 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，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答: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。写在试卷.草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 一、选择题:本题共10小题，共46分，在给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8-10题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，全对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。 1. 关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 B. 由公式可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大 C. 由公式可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比 D. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 2. 如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，质量为m的带电小球N用绝缘丝线悬挂于P点，另一带正电小球M固定在带电小球N的左侧；小球N平衡时，绝缘丝线与竖直方向的夹角，且两球球心在同一水平线上，M、N均可视为点电荷，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 小球N带正电，所受库仑力大小为 B. 小球N带负电，所受库仑力大小为 C. 小球N带正电，所受库仑力大小为 D. 小球N带负电，所受库仑力大小为 4. 静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术，静电喷涂机的结构如图所示，规定大地的电势为0，下列说法正确的是（ ） A. 雾化涂料微粒可能带正电，也可能带负电 B. 静电喷涂机喷口处的电势大于0 C. 工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度 D. 工件与喷口之间电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线完全相同 5. 如图所示，在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。已知静电力常量为k，则（　　） A. A、C两点的电场强度相同 B. B点的电场强度大小为 C. D点的电场强度大小不可能为0 D. A点的电场强度大小为 6. 图中的实线表示电场线，虚线MN表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是（ ） A. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 B. M点的电势低于N点的电势 C. 粒子在MN间一定做加速运动 D. 粒子在M点的速度大于在N点的速度 7. 如图所示，平行板电容器与电压恒为U的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态， 下列说法正确的是（ ） A. 带电油滴所带电荷为正电荷 B. 若将上极板竖直向上移动一小段距离，则带电油滴将竖直向上运动 C. 若将上极板水平向左移动一小段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态 D. 向上或向左移动上极板均不改变平行板电容器所带的电荷量 8. 如图所示，是半径为的圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为。现有一质量为、带电量为的小滑块（可视为质点），从点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度恰好减为零。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，，，不计空气阻力。则（　　） A. 滑块经过点时对轨道的压力最大 B. 物块经过点时对轨道压力为 C. 滑块在水平轨道上运动的最大距离为 D. 全过程对轨道的最大压力为 9. 如图，在匀强电场中有边长为8cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为φA=4V、φB=6V、φC=8V，下列说法正确的是（　　） A. O点电势为4V B. 将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了1eV C. 匀强电场的场强大小为50V/m，方向由C指向A D. 在三角形ABC内切圆的圆周上，E点电势最高 10. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为1:4 B. 流过A、B电流之比为2:1 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1 二、非选择题（共54分） 11. 多用电表是一种多功能仪表。 （1）关于多用电表的使用，下列说法中正确的是（　　） A. 使用多用电表前，需调整指针定位螺丝，使指针指到电流表表盘的零刻度 B. 在使用欧姆挡进行欧姆调零时，需要指针指向表盘最左端零刻度 C. 使用欧姆挡时，如果正确进行欧姆调零，欧姆表盘中值电阻等于欧姆表的内阻 D. 欧姆表表盘刻线左边稀疏，右边密集 （2）用多用电表测量一个未知阻值的电阻，先将选择开关旋到欧姆挡“×100”的位置，发现指针偏转角度很小，则应将选择开关旋到欧姆挡“___________”的位置（选填“×10”或“×1k”）； （3）用多用电表测量二极管的正向电阻，应选下图中的___________（选填“A”或“B”）连接方式； A B. （4）用欧姆挡进行欧姆调零时发现，不管怎么调节欧姆调零旋钮，指针都无法到达零刻线（在零刻线左侧），此时若仍使用该电表进行电阻测量，则测量值会___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 12. 按图1所示电路图测量合金丝的电阻Rx。 实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： A.待测合金丝Rx（接入电路部分的阻值约5Ω） B.电源（电动势4V，内阻不计） C.电流表（0~3A，内阻约0.01Ω） D.电流表（0~0.6A，内阻约0.2Ω） E.灵敏电流计G（满偏电流Ig为200μA，内阻rg为500Ω） F.滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流1A） G.滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A） H电阻箱R0（0~99999.9Ω） （1）为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（均填写仪器前的字母） （2）按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于________端（选填“a”或“b”）。 （3）若测出合金丝长度为L，直径为d，电阻为R，则该合金电阻率的表达式__________。（用上述字母和通用数学符号表示） （4）甲同学按照图1电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图2所示。 由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值Rx =________Ω（保留两位有效数字）。 13. 如图所示，在绝缘粗糙的水平地面上有水平方向的匀强电场，三个均可看成点电荷的带电小球A、B、C分别位于竖直平面内的直角三角形的三个顶点上。球B、C在地面上，球A在球B的正上方，AB间距为L，AC连线与水平方向夹角为30°，三小球都静止不动。已知A、B带正电，电荷量均为Q，C球带负电，带电量为-4Q，重力加速度为g，静电力常量为k。求: （1）判断匀强电场的方向; （2）球A的质量m及匀强电场的电场强度E的大小; （3）地面对球C的摩擦力大小和方向。 14. 如图所示，坐标系平面内，y轴右侧宽度的区域内有沿x轴正方向的匀强电场E，在区域内有沿y轴正方向、电场强度大小的匀强电场。在坐标原点O处静止释放一个比荷未知的带电粒子，粒子在电场中运动经过点M（1m，0.5m）时，其速度方向与x轴正方向的夹角为θ。不计粒子的重力。求： （1）tanθ的值； （2）电场强度E1的大小。 15. 如图所示，在竖直平面的匀强电场中有一绝缘粗糙水平轨道PA和绝缘的光滑竖直半圆轨道ACB。水平轨道PA长，两轨道在半圆轨道最低点A平滑对接，B为半圆轨道的最高点，C为半圆轨道最右端点，O为圆心，半圆轨道的半径，P、A、B三点的电势分别为。可视为质点的带正电滑块由静止从P点开始运动，恰好能经过B点，滑块质量、带电荷量，重力加速度g取，。求： （1）匀强电场的电场强度E的大小与方向； （2）滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数（可用分式表示）； （3）滑块在半圆轨道上的最大动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南省曲靖师宗二中2024-2025学年上学期期中考试 高二物理 （考试时间：75分钟，满分100分） 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，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答: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。写在试卷.草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 一、选择题:本题共10小题，共46分，在给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8-10题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，全对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。 1. 关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 B. 由公式可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大 C. 由公式可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比 D. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 【答案】C 【解析】 【详解】A．公式采用比值定义法，E反映电场本身的强弱和方向，与试探电荷在电场中该点所受的电场力F和电荷量q无关，故A错误； B．公式采用比值定义法，C反映电容器容纳电荷的本领，与Q、U无关，故B错误； C．由公式可知，Q是场源电荷，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比，故C正确； D．公式中d是两点沿电场方向间的距离，所以在匀强电场中，任意两点间的电势差等于电场强度与两点间沿电场方向距离的乘积，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知A、B两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．由图可知A点电场强度大于B点电场强度，方向相同，故B错误； C．由图可知A、B两点电场强度大小相等，方向相同，故C正确； D．由图可知A点电场强度小于B点电场强度，方向不同，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，质量为m的带电小球N用绝缘丝线悬挂于P点，另一带正电小球M固定在带电小球N的左侧；小球N平衡时，绝缘丝线与竖直方向的夹角，且两球球心在同一水平线上，M、N均可视为点电荷，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 小球N带正电，所受库仑力大小为 B. 小球N带负电，所受库仑力大小为 C. 小球N带正电，所受库仑力大小为 D. 小球N带负电，所受库仑力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】小球 M带正电，两球相斥，故小球带正电；以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图， 根据小球处于平衡状态可知 故选A。 4. 静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术，静电喷涂机的结构如图所示，规定大地的电势为0，下列说法正确的是（ ） A. 雾化涂料微粒可能带正电，也可能带负电 B. 静电喷涂机喷口处的电势大于0 C. 工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度 D. 工件与喷口之间的电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线完全相同 【答案】C 【解析】 【详解】A.涂料微粒吸附于带正电荷的被涂物上，根据异种电荷相吸的原理，涂料微粒应带负电，A错误； B.工件接地，电势为0，电场线由工件指向喷口，沿着电场线的方向电势逐渐降低，则静电喷涂机喷口处的电势小于0，B错误； C.电场线的疏密表示电场的强弱，工件表面处的电场线比喷口处的电场线稀疏，则工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度，C正确； D.真空中等量异种点电荷之间的电场线上下对称、左右也对称，工件与喷口之间的电场线上下对称，但左右不对称，所以工件与喷口之间的电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线不相同，D错误。 故选C。 5. 如图所示，在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。已知静电力常量为k，则（　　） A. A、C两点的电场强度相同 B. B点的电场强度大小为 C. D点的电场强度大小不可能为0 D. A点的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场叠加原理，可知AC两点的场强大小相同，方向不同，A错误； B．根据电场叠加原理，则有 B错误； C．根据电场叠加原理，则有 存在为0的可能性，C错误； D．根据电场叠加原理，则有 D正确 故选D。 6. 图中的实线表示电场线，虚线MN表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是（ ） A. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 B. M点的电势低于N点的电势 C. 粒子在MN间一定做加速运动 D. 粒子在M点的速度大于在N点的速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．若粒子从M运动到N，电场力方向沿电场线切线指向轨迹内侧，则电场力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，若粒子从N运动到M，电场力方向沿电场线切线指向轨迹内侧，则电场力方向与速度方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，则粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故A正确； B．由于等势线垂直于电场线，分别作出经过M点与N点的两条等势线，沿电场线电势降低，可知，M点的电势高于N点的电势，故B错误； C．结合上述可知，若粒子从M运动到N，粒子做加速运动，若粒子从N运动到M，粒子做减速运动，故C错误； D．结合上述，若粒子从M运动到N，电场力方向与速度方向夹角为锐角，粒子做加速运动，若粒子从N运动到M，电场力方向与速度方向夹角为钝角，粒子做减速运动，可知，粒子在M点的速度小于在N点的速度，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，平行板电容器与电压恒为U的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态， 下列说法正确的是（ ） A. 带电油滴所带电荷为正电荷 B. 若将上极板竖直向上移动一小段距离，则带电油滴将竖直向上运动 C. 若将上极板水平向左移动一小段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态 D. 向上或向左移动上极板均不改变平行板电容器所带的电荷量 【答案】C 【解析】 【详解】A．电容器的上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连，则两极板间电场方向竖直向下。油滴静止，所受重力竖直向下，则所受电场力竖直向上，油滴带负电，故A错误； B．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则两极板之间的距离增加，由于两极板间电压不变，根据知电场强度减小，则油滴所受电场力减小，可知油滴所受合力竖直向下，会向下运动，故B错误； C．将平行板电容器的上极板水平向左移动一小段距离，由于两极板间电压不变，两极板间距离不变，则电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴仍然保持平衡状态，故C正确； D．根据可知，向上或向左移动时电容都变化，由于两极板间电压不变，根据可知，平行板电容器所带的电荷量会改变，故D错误； 故选C。 8. 如图所示，是半径为的圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为。现有一质量为、带电量为的小滑块（可视为质点），从点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度恰好减为零。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，，，不计空气阻力。则（　　） A. 滑块经过点时对轨道的压力最大 B. 物块经过点时对轨道压力为 C. 滑块在水平轨道上运动的最大距离为 D. 全过程对轨道的最大压力为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设等效最低点与圆心连线与竖直方向夹角为，则 所以 在等效最低点对轨道压力最大，不是B点，故A错误； B．设B点的速度为,从C点到B点由动能定理得 解得 在B点由牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律可知，物块经过点时对轨道压力为，故B正确； C．设水平轨道上A、B两点之间的距离为，从C点到A点，由动能定理得 解得 故C正确； D．从C点到等效最低点有 在等效最低点，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知，全过程对轨道的最大压力为 故D正确。 故选BCD。 9. 如图，在匀强电场中有边长为8cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为φA=4V、φB=6V、φC=8V，下列说法正确的是（　　） A. O点电势为4V B. 将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了1eV C. 匀强电场的场强大小为50V/m，方向由C指向A D. 在三角形ABC内切圆的圆周上，E点电势最高 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在匀强电场中平行等间距的两条线段之间的电势差相等，则有 由于 ， 解得 可知，BOF连线为一条等势线，即O点电势为6V，故A错误； B．结合上述可知 由于 ， 解得 则将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了 故B正确； C．根据上述，BOF连线为一条等势线，电场线与等势线垂直，由高电势点指向低电势点，由于BF与CA垂直，可知，电场方向由，则电场强度大小为 方向由C指向A，故C正确； D．匀强电场中等势线彼此平行，将等势线BOF向下平移至E点，可知，过E点的等势线与圆没有相切，一定与圆有另外一个交点，可知，在三角形ABC内切圆的圆周上，E点电势不是最高，故D错误。 故选BC。 10. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为1:4 B. 流过A、B的电流之比为2:1 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电阻公式有 可知，两导体的电阻之比为 故A正确； B．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，流过、的电流之比为，故B错误； D．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，单位时间通过A、B的电量之比为，故D错误； C．由电流的微观表达式有 结合上述解得 故C正确。 故选AC。 二、非选择题（共54分） 11. 多用电表是一种多功能仪表。 （1）关于多用电表的使用，下列说法中正确的是（　　） A. 使用多用电表前，需调整指针定位螺丝，使指针指到电流表表盘的零刻度 B. 在使用欧姆挡进行欧姆调零时，需要指针指向表盘最左端零刻度 C. 使用欧姆挡时，如果正确进行欧姆调零，欧姆表盘中值电阻等于欧姆表的内阻 D. 欧姆表表盘刻线左边稀疏，右边密集 （2）用多用电表测量一个未知阻值的电阻，先将选择开关旋到欧姆挡“×100”的位置，发现指针偏转角度很小，则应将选择开关旋到欧姆挡“___________”的位置（选填“×10”或“×1k”）； （3）用多用电表测量二极管的正向电阻，应选下图中的___________（选填“A”或“B”）连接方式； A. B. （4）用欧姆挡进行欧姆调零时发现，不管怎么调节欧姆调零旋钮，指针都无法到达零刻线（在零刻线左侧），此时若仍使用该电表进行电阻测量，则测量值会___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）AC （2）×1k （3）A （4）大于 【解析】 【小问1详解】 A．使用多用电表前，需调整指针定位螺丝，使指针指到电流表表盘的零刻度，故A正确； B．在使用欧姆挡进行欧姆调零时，需要指针指向表盘最右端电阻零刻度，故B错误； C．使用欧姆挡时，如果正确进行欧姆调零，欧姆表盘中值电阻等于欧姆表的内阻，故C正确； D．欧姆表表盘刻线左边密集，右边稀疏，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 用多用电表测量一个未知阻值的电阻，先将选择开关旋到欧姆挡“×100”的位置，发现指针偏转角度很小，说明待测电阻阻值较大，则应换大倍率进行测量，即应将选择开关旋到欧姆挡“×1k”挡位。 【小问3详解】 由于多用电表的黑表笔连接电源正极，所以用多用电表测量二极管的正向电阻时，黑表笔接二极管的正极。 故选A。 【小问4详解】 欧姆调零时有 欧姆表进行测量时有 联立可得 由于调节欧姆调零旋钮，指针都无法到达零刻线（在零刻线左侧），即Ig偏小，则I偏小，所测电阻偏大。 12. 按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。 实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： A.待测合金丝Rx（接入电路部分的阻值约5Ω） B.电源（电动势4V，内阻不计） C.电流表（0~3A，内阻约0.01Ω） D.电流表（0~0.6A，内阻约0.2Ω） E.灵敏电流计G（满偏电流Ig为200μA，内阻rg为500Ω） F.滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流1A） G.滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A） H.电阻箱R0（0~99999.9Ω） （1）为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（均填写仪器前的字母） （2）按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于________端（选填“a”或“b”）。 （3）若测出合金丝长度为L，直径为d，电阻为R，则该合金电阻率的表达式__________。（用上述字母和通用数学符号表示） （4）甲同学按照图1电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图2所示。 由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值Rx =________Ω（保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. D ②. F （2） （3） （4）4.5 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电路可能达到的最大电流为 可知为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选D，滑动变阻器要接成分压电路，则应选阻值较小的F。 【小问2详解】 为保护电路，则开关闭合前应将滑动变阻器滑片P置于b端，将电表部分短路。 【小问3详解】 根据 解得 【小问4详解】 由电路可知 解得 由图像可知 解得 13. 如图所示，在绝缘粗糙的水平地面上有水平方向的匀强电场，三个均可看成点电荷的带电小球A、B、C分别位于竖直平面内的直角三角形的三个顶点上。球B、C在地面上，球A在球B的正上方，AB间距为L，AC连线与水平方向夹角为30°，三小球都静止不动。已知A、B带正电，电荷量均为Q，C球带负电，带电量为-4Q，重力加速度为g，静电力常量为k。求: （1）判断匀强电场的方向; （2）球A的质量m及匀强电场的电场强度E的大小; （3）地面对球C的摩擦力大小和方向。 【答案】（1）方向水平向右；（2），；（3），方向水平向右 【解析】 【详解】（1）对A受力分析，A受到C的库仑力有水平向左的分量，A要受力平衡，其受到的电场力需水平向右，所以匀强电场的方向水平向右 （2）对A受力分析，正交分解，竖直方向有 解得 水平方向有 得 （2）对球C进行受力分析，C球受力平衡，水平方向由 得 得地面对球C的摩擦力大小为 地面对球C的摩擦力方向水平向右 14. 如图所示，坐标系平面内，y轴右侧宽度的区域内有沿x轴正方向的匀强电场E，在区域内有沿y轴正方向、电场强度大小的匀强电场。在坐标原点O处静止释放一个比荷未知的带电粒子，粒子在电场中运动经过点M（1m，0.5m）时，其速度方向与x轴正方向的夹角为θ。不计粒子的重力。求： （1）tanθ的值； （2）电场强度E1的大小。 【答案】（1）2 （2）1.0×103V/m 【解析】 【小问1详解】 粒子在区域内电场中做类平抛运动，设其在该电场中运动时间t到达M点，水平速度为，竖直速度为。由类平抛运动规律有 ， 由 解得 小问2详解】 设粒子的质量为m，电荷量为q，在区域内的电场中运动的加速度大小为a，有动能定律得 由类平抛运动规律得 ，， 解得 E1=1.0×103V/m 15. 如图所示，在竖直平面的匀强电场中有一绝缘粗糙水平轨道PA和绝缘的光滑竖直半圆轨道ACB。水平轨道PA长，两轨道在半圆轨道最低点A平滑对接，B为半圆轨道的最高点，C为半圆轨道最右端点，O为圆心，半圆轨道的半径，P、A、B三点的电势分别为。可视为质点的带正电滑块由静止从P点开始运动，恰好能经过B点，滑块质量、带电荷量，重力加速度g取，。求： （1）匀强电场的电场强度E的大小与方向； （2）滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数（可用分式表示）； （3）滑块在半圆轨道上最大动能。 【答案】（1），方向沿PB方向；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）连接，过A点做的垂线，如图所示 由几何关系 得 由几何关系 又 综上可得 又 所以为匀强电场的等势线。电场方向与垂直，沿方向。电场强度大小 （2）滑块所受电场力 方向与水平方向成斜向上。重力 方向竖直向下。如图所示 求得重力的和电场力的水平方向的合力 重力的和电场力的竖直方向的合力 重力的和电场力的合力 设合力与水平向右的方向夹角为 得 恰好能经过B点，则有 解得 两点电势差 PA段滑块受到的支持力 从P点到B点，由动能定理得 解得 （3）在圆弧上找一点，使与夹角为，如图所示 则点为等效重力场的最低点。该点滑块的动能最大。从P点到E点，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 $