精品解析：河南省信阳市信阳高级中学2025-2026学年高二上学期10月测试（一）物理试题

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区） 2025-2026学年高二上期10月测试（一） 物理试题 一、单选题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A. 导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开 B. 手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电 C. 手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电 D. 手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电 2. 如图所示，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，发现验电器的箔片没有张开。下列说法正确的是（　　） A. 金属网上A点的电势高于B点的电势 B. 电梯中手机信号微弱，其原理与该实验相同 C. 带电金属球在金属网内部产生的电场强度为0 D. 箔片没有张开，是因为感应出的负电荷都集中在验电器的金属小球上 3. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q，AC两点间距离为L，静电力常量为k，测得C点场强方向与AB平行且水平向左，则（　　） A. A点放置正电荷， B. B点放置负电荷 C. C点电场强度的大小 D. B点放置的点电荷的电荷量4q 4. 以下关于静电现象的说法中正确的是（　　） A. 油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 B. 雷电天气时，云层所带的电荷量大小不一定是元电荷的整数倍 C. 电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是提高衣服的耐穿性 D. 静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电斥力作用下喷涂更均匀 5. 某小山坡的等高线如图，M表示山顶，A、B是同一等高线上两点，MA、MB分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下，不考虑阻力，则（　　） A. 球沿MA运动的加速度比沿MB的大 B. 小球分别运动到A、B点时速度相同 C. 若把等高线看成某静电场的等势线，则A点电场强度比B点大 D. 若把等高线看成某静电场的等势线，则右侧电势比左侧降落得快 6. 如图，在地面上固定一轻弹簧，劲度系数为，弹簧上端固定一质量忽略不计的绝缘板。一质量为m，带电量为的小物块初始位置离绝缘板的高度为h。整个装置处于竖直向上的匀强电场中（图中未画出），场强大小为。弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），且弹簧始终在弹性限度之内。不计一切摩擦及空气阻力，不计电荷量的损失，将物块由静止释放到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块的运动过程中电场力做正功 B. 物块运动到最低点时不会再反弹，此时弹簧压缩量为3h C. 整个运动过程中物块的电势能的减少量为mgh D. 整个运动过程中物块与弹簧组成的系统机械能减少了mgh 7. 如图所示，一平行板电容器两极板水平正对，上极板M固定，下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上，温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩。给电容器充电后，N板带有负电，一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。现使极板与电源断开，当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A. 带电微粒带正电 B. 带电微粒仍然静止 C. 电容器的电容减小 D. 两极板间电压增大 8. 如图所示，一半径为1m的圆处在平行于圆面的匀强电场中，AB为圆的直径，C为圆上一点，AB与AC夹角为37°。A点电势为2V，圆心O的电势为4V，C点电势为6V，sin37°=0.6，则（　　） A. 匀强电场方向平行于AC B. B点电势大于6V C. 匀强电场的电场强度大小为2.5V/m D. 圆周上电势最高点的电势为6.5V 9. 如图所示，用一个电源分别给两个中间为真空的平行板电容器充电。开始时，电键断开，然后将电键S1分别接到1、2两处，稳定后断开。两个电容器充电过程中电流强度随时间变化的情况如乙图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容 B. 电容器的电容 C. 减小电容器C2的正对面积，再次闭合S1至1，电阻R2上有向左的瞬时电流流过 D. 在电容器C1中间插入有机玻璃，再次闭合S1至2，电阻R1上有向右的瞬时电流流过 10. 真空中有两个点电荷，电荷量均为，固定于相距为的两点，是连线的中点，点在连线的中垂线上，距离O点为，则下列说法正确的是（　　） A. 若在M点由静止释放一个电子，电子从M到点过程中加速度先增大后减小 B. 若在点由静止释放一个电子，电子从到点过程中加速度减小 C. 若在点以某一初速度开始运动的电子，电子速率可能不变 D. 若在点以某一初速度开始运动的电子，电子的加速度可能不变 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 某物理兴趣小组利用图装置来探究影响电荷间静电力的因素，做了如下实验，A是一个电荷量为Q的带正电物体，把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置，小球所带电荷量为q。 （1）为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是_________。 A. 比较小球抬起的高度 B. 比较小球往右偏移的距离 C. 比较丝线偏离竖直方向的角度 D. 比较丝线的长度 （2）使小球系于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是___________。（填正确选项前的字母）。 A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 微小量放大法 （3）接着该组同学又进行了如下实验，如图所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ，若两次实验中A的电量分别为Q1和Q2，θ分别为30°和60°，则为__________。 12. 用图（a）的电路研究电容器的充放电，电源电动势为12V（内阻忽略不计）；R1、R2、R3为定值电阻，其中R2=160Ω；电流传感器（内阻忽略不计）将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I-t图像。 （1）①闭合开关K2，开关K1与1接通，待充电完成后，再与2接通，电容器放电的I-t图像如图（b）中的图线I，图线I与时间轴围成的“面积”为S1，其物理意义是_______________________________； ②断开开关K2，开关K1与1接通，待充电完成后，再与2接通，电容器放电的I-t图像如图（b）中的图线II，图线II与时间轴围成的“面积”为S2，理论上应该有S1__________S2（选填“>”“<”或“=”）； （2）测得S1为2.64mA•s，由此可知电容器的电容C=________μF，定值电阻R3=________Ω；开关K2闭合时，电容器放电过程中通过R3的电量为____________C。 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，长为L的轻质绝缘细线上端固定在O点，下端拴一带电小球，小球质量为m、电荷量为q。系统处于水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g。 （1）求电场强度的大小E； （2）现将小球拉至与O点等高的B点，由静止释放，求当小球刚运动到最低点P时的速度大小，并说明此过程中小球的加速度变化与运动的轨迹。 14. 如图所示，竖直面内固定有一半径、圆心为的光滑绝缘圆轨道，点分别为轨道的最高点、最低点，、两点为轨道上与圆心等高的两点。竖直面内存在平行于平面的匀强电场（图中未画出），已知点的电势差，、点的电势差。将电荷量、质量的小球（视为点电荷）从轨道上点由静止释放。取重力加速度大小。求： （1）电场的电场强度的方向和大小； （2）小球经过点时对轨道的压力大小； （3）小球从点运动到点过程中的最大速度。 15. 如图所示，水平地面上放置一长度、质量的长木板。一可视为质点、质量、带电量的小物块放在木板上，小物块到木板右端距离。在距木板右端的虚线右侧，存在宽度的匀强电场，场强，方向竖直向下。匀强电场右侧存在宽度的匀强电场，场强方向竖直向上。从时刻起，水平恒力作用在长木板上，末撤去。已知物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数，物块带电量始终不变，重力加速度取，求： （1）物块运动多长时间进入匀强电场； （2）从物块进入匀强电场到离开匀强电场的过程，小物块对长木板的摩擦力所用的功； （3）物块离开匀强电场时，其离木板右端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校（贤岭校区） 2025-2026学年高二上期10月测试（一） 物理试题 一、单选题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A. 导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开 B. 手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电 C. 手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电 D. 手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电 【答案】B 【解析】 【详解】A．将一个带正电的导体球C靠近导体A，由于静电感应，导体A带负电，导体B带正电，故导体A、B下面的金属箔均张开，故A错误； B．手摸一下导体A后，拿开手，由于球C不动，根据静电感应原理可知，导体A带负电，故B正确； C．根据B选项分析可知，手摸一下导体B后，拿开手，则导体A仍然带负电，故C错误； D．将导体A、B分开后，再移走C，此时导体A、B不接触，电荷不发生转移，则A带负电，B带正电，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，发现验电器的箔片没有张开。下列说法正确的是（　　） A. 金属网上A点的电势高于B点的电势 B. 电梯中手机信号微弱，其原理与该实验相同 C. 带电金属球在金属网内部产生的电场强度为0 D. 箔片没有张开，是因为感应出的负电荷都集中在验电器的金属小球上 【答案】B 【解析】 【详解】A．关于金属网上A、B两点的电势。在静电平衡状态下，金属网是一个等势体，即其上各点的电势相等。因此A点的电势等于B点的电势，而非小于B点，故A错误； B．提到电梯中手机信号微弱与该实验原理相同。电梯对电磁波产生了屏蔽作用，这与本题中的静电屏蔽现象原理相似，故B正确； C．虽然金属网外部存在电场，但由于静电屏蔽作用，金属网内部（包括验电器所在位置）的合电场强度为零，是因为金属网产生电场的电场强度与外部电场的电场强度大小相等，方向相反，但这并不意味着带电金属球在金属网内部产生的电场强度本身为零，故C错误； D．由于金属网的静电屏蔽作用，验电器内部的电场强度几乎为零，验电器内金属里面的电子不会定向移动，呈电中性，因此箔片不会张开，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q，AC两点间距离为L，静电力常量为k，测得C点场强方向与AB平行且水平向左，则（　　） A. A点放置正电荷， B. B点放置负电荷 C. C点电场强度的大小 D. B点放置的点电荷的电荷量4q 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于C点的场强方向为水平向左，根据电场的叠加原理可知，因此A点为负电荷，B点为正电荷，故AB错误； C．如图所示，A点的点电荷在C点的场强 由几何知识可得 解得，故C正确； D．根据上述分析可知，B点的点电荷在C点的场强 又因为 联立解得，故D错误。 故选C。 4. 以下关于静电现象的说法中正确的是（　　） A. 油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 B. 雷电天气时，云层所带的电荷量大小不一定是元电荷的整数倍 C. 电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是提高衣服的耐穿性 D. 静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电斥力作用下喷涂更均匀 【答案】A 【解析】 【详解】A．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电，A正确； B．物体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，B错误； C．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是起到静电屏蔽的作用，使超高压输电线周围的电场被工作服屏蔽起来，对工人起到保护作用，C错误； D．静电喷漆时金属件与油漆雾滴带异种电荷，在静电引力作用下喷涂更均匀，D错误。 故选A。 5. 某小山坡的等高线如图，M表示山顶，A、B是同一等高线上两点，MA、MB分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下，不考虑阻力，则（　　） A. 球沿MA运动的加速度比沿MB的大 B. 小球分别运动到A、B点时速度相同 C. 若把等高线看成某静电场的等势线，则A点电场强度比B点大 D. 若把等高线看成某静电场的等势线，则右侧电势比左侧降落得快 【答案】D 【解析】 【详解】A．等高线越密集，坡面越陡，根据牛顿第二定律可得（为坡面与水平面夹角） MB对应的等高线更密集，坡面更陡，角越大，小球沿着MB运动时加速度比沿着MA运动时加速度大，故A错误； B．A、B在同一等高线，小球下落高度相同，根据机械能守恒，运动到A、B点时速度大小相同，但方向不同，故B错误； C．等势线越密集，电场强度越大，B处等势线更密集，A点电场强度比B点小，故C错误； D．等势线越密集，电势降落越快，右侧等势线更密集，右侧电势比左侧降落得快，故D正确。 故选D。 6. 如图，在地面上固定一轻弹簧，劲度系数为，弹簧上端固定一质量忽略不计的绝缘板。一质量为m，带电量为的小物块初始位置离绝缘板的高度为h。整个装置处于竖直向上的匀强电场中（图中未画出），场强大小为。弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），且弹簧始终在弹性限度之内。不计一切摩擦及空气阻力，不计电荷量的损失，将物块由静止释放到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块的运动过程中电场力做正功 B. 物块运动到最低点时不会再反弹，此时弹簧压缩量为3h C. 整个运动过程中物块的电势能的减少量为mgh D. 整个运动过程中物块与弹簧组成的系统机械能减少了mgh 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块带正电，受到向上的电场力，所以物块由静止释放到最低点的过程中，电场力做负功，故A错误； BCD．设到达最低点弹簧压缩量为，整个过程根据能量守恒 解得 因为，所以会反弹。 整个运动过程中电场力做负功，电势能增大，整个运动过程中物块与弹簧组成的系统机械能减少量等于克服电场力做功，故BC错误D正确。 故选D。 7. 如图所示，一平行板电容器两极板水平正对，上极板M固定，下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上，温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩。给电容器充电后，N板带有负电，一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。现使极板与电源断开，当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A. 带电微粒带正电 B. 带电微粒仍然静止 C. 电容器的电容减小 D. 两极板间电压增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．上极板M带正电，下极板N带负电，电场方向向下，带电微粒静止，说明微粒所受电场力向上，与电场方向相反，所以带电微粒带负电，A错误； B．由 可知，电荷量Q不变，和S也不变，所以电场强度E不变。带电微粒所受电场力不变，仍然与重力平衡，带电微粒仍然静止，B正确； C．根据 d减小，其他量不变，所以电容C增大，C错误； D．由 可得 Q不变，C增大，所以两极板间电压U减小，D错误。 故选B。 8. 如图所示，一半径为1m的圆处在平行于圆面的匀强电场中，AB为圆的直径，C为圆上一点，AB与AC夹角为37°。A点电势为2V，圆心O的电势为4V，C点电势为6V，sin37°=0.6，则（　　） A. 匀强电场方向平行于AC B. B点电势大于6V C. 匀强电场的电场强度大小为2.5V/m D. 圆周上电势最高点的电势为6.5V 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．匀强电场中平行等间距两条线段的电势差大小相等，可知，AC中点的电势为4V，即AC中点与O点连线为一条等势线，O与AC中点连线与AC垂直，电场线与等势线垂直且由高电势点指向低电势点，即电场强度方向沿，故A正确； B．由于BC与AC垂直，结合上述可知，BC为一条等势线，即B点与C点电势相等，大小等于6V，故B错误； C．结合上述，匀强电场的电场强度大小，故C正确； D．圆周上电势最高点的等势线一定与圆周相切，则该点为平行于电场线的直径的一个端点，则圆周上电势最高点的电势为，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，用一个电源分别给两个中间为真空的平行板电容器充电。开始时，电键断开，然后将电键S1分别接到1、2两处，稳定后断开。两个电容器充电过程中电流强度随时间变化的情况如乙图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容 B. 电容器的电容 C. 减小电容器C2的正对面积，再次闭合S1至1，电阻R2上有向左的瞬时电流流过 D. 在电容器C1中间插入有机玻璃，再次闭合S1至2，电阻R1上有向右的瞬时电流流过 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图像与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带电荷量大小，根据图像可知 充电稳定后，两个电容器两端电压均等于电源的电动势E，根据电容的定义式有， 则有，故A正确，B错误； C．对电容器C2，根据， 减小电容器C2的正对面积，电容减小，电荷量一定，则极板两端电压增大，即 再次闭合S1至1，电容器将处于放电状态，可知，电阻R2上有向右的瞬时电流流过，故C错误； D．对电容器C1，根据， 在电容器C1中间插入有机玻璃，介电常数增大，电容增大，电荷量一定，则极板两端电压减小，即 再次闭合S1至2，电容器将处于充电状态，可知，电阻R1上有向右的瞬时电流流过，故D正确。 故选AD。 10. 真空中有两个点电荷，电荷量均为，固定于相距为的两点，是连线的中点，点在连线的中垂线上，距离O点为，则下列说法正确的是（　　） A. 若在M点由静止释放一个电子，电子从M到点过程中加速度先增大后减小 B. 若在点由静止释放一个电子，电子从到点过程中加速度减小 C. 若在点以某一初速度开始运动的电子，电子速率可能不变 D. 若在点以某一初速度开始运动的电子，电子的加速度可能不变 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设处的点电荷在中垂线上某点A处产生的场强与竖直向下的夹角为，则根据场强的叠加原理可知，A点的合场强为 根据数学知识可知当时有最大值 根据几何关系可知，， 联立可得 即从M点到O点，电场强度先增大后减小 根据牛顿第二定律 可知若在M点由静止释放一个电子，电子从M到点过程中加速度先增大后减小，故A正确，B错误； C．若在点以某一初速度垂直纸面开始运动，电子可做匀速圆周运动，速率可不变，故C正确； D．结合前面分析可知，若在M点以某一初速度开始运动的电子，若电子做直线运动，则其在直线MO上运动，结合F=qE=ma 可知电子的加速度一定变化；若电子做匀速圆周运动，电子的加速度也一定变化（大小不变，方向时刻改变），故D错误。 故选AC。 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 某物理兴趣小组利用图装置来探究影响电荷间静电力的因素，做了如下实验，A是一个电荷量为Q的带正电物体，把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置，小球所带电荷量为q。 （1）为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是_________。 A. 比较小球抬起的高度 B. 比较小球往右偏移的距离 C. 比较丝线偏离竖直方向的角度 D. 比较丝线的长度 （2）使小球系于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是___________。（填正确选项前的字母）。 A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 微小量放大法 （3）接着该组同学又进行了如下实验，如图所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ，若两次实验中A的电量分别为Q1和Q2，θ分别为30°和60°，则为__________。 【答案】（1）C （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 带电小球平衡时，根据平衡条件可知，小球所受带电体的作用力大小为 所以，为了比较带电小球所受带电体的作用力的大小，最好的办法是比较丝线偏离竖直方向的角度。 故选C。 【小问2详解】 使小球系于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。所以，用的是控制变量法。 故选B。 【小问3详解】 对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有 解得 可得两次实验中A的电量之比为 12. 用图（a）的电路研究电容器的充放电，电源电动势为12V（内阻忽略不计）；R1、R2、R3为定值电阻，其中R2=160Ω；电流传感器（内阻忽略不计）将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I-t图像。 （1）①闭合开关K2，开关K1与1接通，待充电完成后，再与2接通，电容器放电的I-t图像如图（b）中的图线I，图线I与时间轴围成的“面积”为S1，其物理意义是_______________________________； ②断开开关K2，开关K1与1接通，待充电完成后，再与2接通，电容器放电的I-t图像如图（b）中的图线II，图线II与时间轴围成的“面积”为S2，理论上应该有S1__________S2（选填“>”“<”或“=”）； （2）测得S1为2.64mA•s，由此可知电容器的电容C=________μF，定值电阻R3=________Ω；开关K2闭合时，电容器放电过程中通过R3的电量为____________C。 【答案】（1） ①. 电容器放电过程，通过电流传感器的电荷量 ②. = （2） ①. 220 ②. 480 ③. 【解析】 【小问1详解】 ①[1]根据 可知I-t图像与对应时间轴所围成的面积表示的物理意义是电荷量，即电容器放电过程，通过电流传感器的电荷量。 ②[2] S1和S2均表示电容器放电的电荷量，所以 【小问2详解】 [1]根据 可得 [2]根据 可知，两次放电过程的最大电流与电路电阻成反比，即 解得 [3]开关K2闭合时，电容器放电过程中通过R3的电量为 三、解答题（共计38分） 13. 如图所示，长为L的轻质绝缘细线上端固定在O点，下端拴一带电小球，小球质量为m、电荷量为q。系统处于水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g。 （1）求电场强度的大小E； （2）现将小球拉至与O点等高的B点，由静止释放，求当小球刚运动到最低点P时的速度大小，并说明此过程中小球的加速度变化与运动的轨迹。 【答案】（1） （2），加速度不变沿着与竖直方向成角做匀加速直线运动 【解析】 【小问1详解】 对带电小球受力分析，如图所示 由平衡条件有， 解得 【小问2详解】 小球在B点所受的合力为，方向与竖直方向成角，故小球接下来的运动过程中，绳子始终松弛，在P点时绳子刚好伸直，故小球由B到P的过程中，沿着与竖直方向成角做匀加速直线运动； 小球的加速度为 根据运动学公式有 其中 解得 14. 如图所示，竖直面内固定有一半径、圆心为的光滑绝缘圆轨道，点分别为轨道的最高点、最低点，、两点为轨道上与圆心等高的两点。竖直面内存在平行于平面的匀强电场（图中未画出），已知点的电势差，、点的电势差。将电荷量、质量的小球（视为点电荷）从轨道上点由静止释放。取重力加速度大小。求： （1）电场的电场强度的方向和大小； （2）小球经过点时对轨道的压力大小； （3）小球从点运动到点过程中的最大速度。 【答案】（1）1000V/m，电场强度方向垂直于A、C点的连线，且由B点指向D点。 （2）6N （3） 【解析】 【小问1详解】 根据可知，电场强度方向垂直于A、C点的连线，结合可知，电场强度方向由B点指向D点，如图所示，由 解得 【小问2详解】 设小球经过D点时的速度大小为，小球从C点运动到D点的过程中有 小球经过D点时有 由牛顿第三定律有 解得 【小问3详解】 如图所示，小球在重力场和电场所受合力为，则小球在的方向上位移最大时，所做正功最多，由动能定理可知此时小球动能最大，也即速度最大，由图可知 设小球最大速度的点为G，则G、O点的连线与竖直方向的夹角为也为，从A点到G点，根据动能定理有 解得 解得 15. 如图所示，水平地面上放置一长度、质量的长木板。一可视为质点、质量、带电量的小物块放在木板上，小物块到木板右端距离。在距木板右端的虚线右侧，存在宽度的匀强电场，场强，方向竖直向下。匀强电场右侧存在宽度的匀强电场，场强方向竖直向上。从时刻起，水平恒力作用在长木板上，末撤去。已知物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数，物块带电量始终不变，重力加速度取，求： （1）物块运动多长时间进入匀强电场； （2）从物块进入匀强电场到离开匀强电场的过程，小物块对长木板的摩擦力所用的功； （3）物块离开匀强电场时，其离木板右端的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在物块未进入电场时设其最大加速度大小为，则由牛顿第二定律有 解得 当给木板施加恒力时，假设物块和木板能够保持相对静止，一起做匀加速直线运动，设共同加速度的加速度大小为，则对整体由牛顿第二定律有 代入数据解得 则假设成立，在未撤去力F的时间内物块的位移 可知 则可知在力F撤去前的某一时间内物块已经进入电场，设从开始运动到物块进入电场的施加为，由位移与时间的关系可得 解得 【小问2详解】 当物块进入电场后由于电场力竖直向下，增加了物块对木板的正压力同时也增加了木板对地面的正压力，因此可知木块仍相对于木板静止，在电场中，在力F未撤去时，设物块和木板共同运动的加速度大小为，由牛顿第二定律有 解得 即在物块进入电场中的1s时间内物块和木板一起做匀速直线运动，物块对长木板的摩擦力所用的功为 【小问3详解】 此时距进入电场的距离为 设在这段位移内物块和木板共同运动的加速度大小为，由牛顿第二定律有 解得 设物块和木板共同进入电场时的速度大小为，则由速度与位移的关系可得 解得 当进入匀强电场，电场力竖直向上，对物块在竖直方向有 可知，物块在电场中做匀速直线运动，因此，物块离开匀强电场时速度的大小为。设物块出电场所用的时间为，在物块出电场的过程中木板在电场中做匀减速直线运动的加速度大小为，则 解得 ， 设该过程中木板的位移为，可得 则可得物块出电场时距离木板右端的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $