精品解析:福建省连城县第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题
2025-10-18
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内容正文:
连城一中2025—2026学年上期高二年级月考1
物理试卷
满分100分 考试时间75分钟
一、单选题(4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列关于匀强电场的结论正确的是
A. 公式E上不适用于匀强电场
B. 根据U=Ed可知,任意两点的电势差与这两点的距离成正比
C. 匀强电场的电场强度值等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势
D. 匀强电场的电场强度方向总是跟电荷所受静电力的方向一致
【答案】C
【解析】
【详解】A.公式是场强的定义式,适用于任何电场;故A错误.
B.根据U=Ed可知,任意两点的电势差与这两点沿电场方向的距离成正比,故B错误.
C.根据 ,知匀强电场的电场强度值等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势,故C正确.
D.电场强度方向总是跟正电荷所受静电力的方向一致,跟负电荷所受静电力的方向相反.故D错误.
2. 下列各图中,a、b两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,a、b两点的电场强度方向不同,故A错误;
B.由图可知,a、b两点处的电场线疏密程度不同,则电场强度大小不同,故B错误;
C.由图可知,a、b两点在同一匀强电场中,则a、b两点的电场强度相同,故C正确;
D.由图可知,a、b两点处的电场线疏密程度不同,电场线方向也不同,则a、b两点的电场强度不同,故D错误。
故选C。
3. 如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量的变化,则以下说法正确的是( )
A. A点电势低于B点电势 B. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动
C. 尘埃在A点的加速度小于在B点的 D. 尘埃在迁移过程中电势能先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.沿电场线电势逐渐降低,由图可知A点电势低于B点电势,故 A正确;
B.由图可知,尘埃在迁移过程中电场线的疏密程度不断变化,说明电场强度不断变化,故尘埃所受电场力不断变化,根据牛顿第二定律可知,尘埃的加速度也不断变化,故尘埃做非匀变速运动,故B错误;
C.根据电场线密集,电场强度越大,由图可知,A点的电场线较B点密集,可知A点的电场强度较大,则尘埃在A点所受电场力较大,根据牛顿第二定律可知,尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度,故C错误;
D.在图中标出尘埃所受电场力方向如图
由图可知,尘埃在迁移过程中电场力先做负功,后做正功,则电势能先增大后减小,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,是正四面体,分别为、、的中点。在顶点、分别固定有电荷量相等的正点电荷,则下列说法正确的是( )
A. 、两点的电势相等
B. 、两点的电场强度相同
C. 将带正电的试探电荷由点移动到点,电场力做正功
D. 是等势面
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意知、
又顶点、分别固定有电荷量相等的正点电荷,故,
故
即
故A正确;
B.根据电场叠加原理知,、两点的电场强度大小相同,方向不同,故B错误;
C.根据电势叠加原理知,点与点的电势相等,故将带正电的试探电荷由点移动到点,电场力不做功,故C错误;
D.点到两点电荷的距离更近,根据电势叠加原理知,
故不是等势面,故D错误。
故选A。
二、双项选择题(4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分)
5. 下列说法中正确的是( )
A. 电场线就是电荷运动的轨迹
B. 沿着电场线的方向电势一定越来越低
C. 匀强电场中,各点的电势一定相等
D. 匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场线与电荷运动的轨迹不是一回事,有时两者重合,有时不重合,与电荷受到的电场力和初速度有关,故A错误;
B.根据电场线的物理意义可知,沿着电场线的方向电势一定越来越低,故B正确;
C.匀强电场中,各点的电势不一定相等,顺着电场线方向电势会逐渐降低,故C错误;
D.匀强电场中,场强处处相同,即场强的大小一定相同,方向一定相同,故D正确。
故选BD。
6. 如图甲,电鲶遇到危险时,可产生数百伏的电压。若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鲶身体的中点,且AB为鱼身长的一半,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. A点电势高于B点电势
B. A点电势低于B点电势
C. 将正电荷由A点移动到O点,电场力做负功
D. 当电鲶产生400V的电压时,AB间的电压为200V
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.头部集中正电荷,尾部集中负电荷,故B点电势高于A点,故A错误,B正确;
C.正电荷由A到O移动时,电场力做负功,故C正确;
D.A、B间的平均场强小于A点到鱼尾或B点到鱼头的平均场强,故A、B之间电压小于200 V,故D错误。
故选BC。
7. 如图所示为某静电场中轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点由静止释放,仅在电场力作用下沿轴正向运动,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子运动到坐标轴上处电势能最小
C. 粒子从坐标轴上处运动到处,动能先减小后增大
D. 粒子从坐标轴上处运动到处,加速度先增大后减小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由于从坐标原点沿x轴正向电势先升高后降低,因此电场方向先向左后向右;由于带电粒子在坐标原点由静止沿x轴正向运动,因此可知粒子带负电,故A正确;
B.由图可知,坐标处的电势最高,由于粒子带负电,因此粒子在处电势能最小,故B正确;
C.负电荷从运动到处,电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小后增大,动能先增大后减小,故C错误;
D.由电场强度与电势差关系
可知在图像中,图像的斜率为电场强度的大小,结合图像可知,从处运动到处,图像的斜率逐渐减小,电场强度逐渐减小,因此粒子的加速度逐渐减小,故D错误。
故选AB。
8. 如图所示,在一倾角为的绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态,现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从点移至A正上方的点处,已知、A在同一水平线上,且在此过程中物体A和C始终保持静止不动,A、B可视为质点。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. 物体A受到斜面的支持力可能一直增大
B. 物体受到斜面的摩擦力可能先减小后增大
C. 地面对斜面的摩擦力可能先减小后增大
D. 地面对斜面的支持力一定一直增大
【答案】BD
【解析】
【详解】CD.以A和C整体为研究对象,受力分析如图所示
设B对A的库仑力大小为F,与竖直方向的夹角为,根据平衡条件得,
小球B从P点到Q点过程中库仑力F的大小不变,减小,减小,故地面对斜面C的摩擦力逐渐减小;增大,故地面对斜面的支持力一定一直增大,故C错误,D正确;
AB.以A为研究对象,受力分析如图所示
小球B从P点到Q点过程中库仑力F的大小不变,但B对A的库仑力F垂直于斜面方向的分力先增大后减小,根据平衡条件
可知物体A受到斜面的支持力先增大后减小,故A错误;
B.以A为研究对象,若刚开始,则物体受到斜面的摩擦力沿斜面向下,小球B从P点到Q点过程中库仑力F的大小不变,但B对A的库仑力F平行于斜面方向的分力先沿斜面向上减小,根据平衡条件,可知摩擦力沿斜面向下,大小在减小;当时摩擦力,继续沿斜面向上减小,则摩擦力方向变成沿斜面向上,大小不断增大;当反向,方向变成沿斜面向下,大小不断增大,则摩擦力方向仍沿斜面向上,大小仍不断增大,故物体受到斜面的摩擦力先减小后增大;若刚开始,则物体受到斜面的摩擦力沿斜面向上,小球B从P点到Q点过程中库仑力F的大小不变,但B对A的库仑力F平行于斜面方向的分力先沿斜面向上减小,根据平衡条件,可知摩擦力沿斜面向上不断增大;当反向,方向变成沿斜面向下,大小不断增大,则摩擦力方向仍沿斜面向上,大小仍不断增大,故物体受到斜面的摩擦力一直增大,由题无法知道与的大小关系,故物体受到斜面的摩擦力可能先减小后增大,也可能一直增大,故B正确。
故选BD。
三、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12~13题为实验题,14~16题为计算题,考生根据要求作答。
9. 如图所示,实线是一正电荷仅在电场力作用下由点运动到点的运动轨迹,虚线可能是电场线,也可能是等差等势线。若虚线是电场线,则正电荷在点的动能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的动能,点的电势_____(选填“大于”“小于”或“等于”)点的电势。若虚线是等差等势线,则正电荷在点的电势能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的电势能。
【答案】 ①. 大于 ②. 小于 ③. 大于
【解析】
【详解】[1] [2]若虚线是电场线,根据曲线运动的特点,可知粒子所受的电场力沿电场线向左,正电荷由a点运动到b点的过程中,电场力做负功,正电荷的电势能增大,动能减小,则正电荷在a点的动能大于在b点的动能;正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,根据正电荷在电势越高的点,电势能越大,可知点的电势小于点的电势;
[3]若虚线是等差等势线,电场线与等势线垂直,根据正电荷的运动轨迹可知电场力大致向下,正电荷由a点运动到b点的过程中,电场力对正电荷做正功,正电荷的电势能减小,正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能。
10. 如图所示,真空中平面直角坐标系上的三点构成等边三角形,边长。若将两个电荷量均为的点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量,则点的电场强度大小为_____N/C,C点的电场强度大小为______N/C,C点的电场强度的方向_____。
【答案】 ①. 0 ②. ③. 沿y轴正方向
【解析】
【详解】[1]根据题意可知,O为AB连线的中点,而A、B处为等量的同种正电荷,则可知A处的电荷在O点处产生的电场强度水平向右,B点处的电荷在O点产生的电场强度水平向左,根据点电荷的电场强度公式
可知A、B两处的电荷在O点产生的电场强度等大反向,因此可知O点处的电场强度为零;
[2][3]A、B两点距C点的距离相等,根据场强公式
可知A、B两点处的电荷在C点产生的电场强度大小相等,为
根据几何关系可得,C点的电场强度大小为
C点的电场强度的方向为沿y轴正方向。
11. 如图所示,正方形处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为,,。则D点的电势_______,电场线的方向与_____的连线垂直。(选填“AC”或“BD”)
【答案】 ①. 4.0V ②. BD
【解析】
【详解】[1][2]根据匀强电场中同一方向上相同距离的两点间电势差绝对值相等,所以
则有
可知B、D两点电势相等,即BD连线为等势线,根据电场线与等势线垂直,所以电场线的方向与BD的连线垂直。
12. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的,,等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 微小量放大法 D. 控制变量法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图乙,当小球B静止时,两球球心恰好在同一水平面上,细线与竖直方向的夹角为,若小球B的质量为m,重力加速度为g,则库仑力F与夹角之间的关系式________.
【答案】(1)D (2)增大
(3)
【解析】
【小问1详解】
题中采用的是控制变量法,保证电荷量不变改变距离,或者保证距离不变改变电荷量。
【小问2详解】
离得越远角度越小,说明库仑力越小,故库仑力会随着距离的减小而增大。
【小问3详解】
对小球列平衡方程,则有
可解得
13. 油滴实验
(1)美国物理学家密立根于1910年利用如图所示的实验装置,
①(多选)若要测出该油滴的电荷量,则需要测出的物理量是______(已知重力加速度为g)
A.油滴的质量m B.两板的长度L C.两板间的电压U D.两板间的距离d
②若某次实验中,一质量为m的油滴,在两金属板之间恰好处于平衡状态。则油滴所带电荷量q=______(用①中所选择的物理量表示,已知当地的重力加速度为g)
(2)实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场之中。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电势能在增大 B. 机械能守恒
C. 重力势能和电势能都在减小 D. 油滴所受电场力方向向下
【答案】(1) ①. ACD ②. (2)A
【解析】
【小问1详解】
①[1]油滴悬浮,根据平衡条件有
又
联立解得
可知,若要测出该油滴的电荷量,则需要测出的物理量是油滴的质量、两板间的间距与两板间的电压。
故选ACD。
②[2]一质量为m的油滴,在两金属板之间恰好处于平衡状态,结合①分析过程可知,油滴所带电荷量为
【小问2详解】
D.带负电的油滴悬浮在电场之中,重力方向竖直向下,根据平衡条件可知,电场力方向竖直向上,故D错误;
A.结合上述可知,当油滴向下加速运动时,电场力做负功,电势能增大,故A正确;
BC.由于重力做正功,重力势能减小,而电场力做负功,电势能增大,故机械能减小,故机械能不守恒,故BC错误。
故选A。
14. 将带电量为的负电荷从电场中的点移到点,克服电场力做了的功,再从移到,电场力做了的功,则:
(1)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点的电势能分别为多少?
(2)如果规定B点的电势为零,则C点的电势为多少?
(3)求A、C两点间的电势差。
【答案】(1);(2)2V;(3)3V
【解析】
【详解】(1)规定点的电势能为零,从点到点,负电荷的电势能增加
可知A点的电势能为
(2)从B移到C,电场力做了的功,根据
可得
则有
(3)从A经B到C的过程中,电场力做的功是
而
代入数据可知AC间的电势差为
15. 如图所示,光滑绝缘细杆沿竖直方向固定,其底端O固定一带正电的点电荷。一质量为m、电荷量为+q的小球,中心开孔套在杆上,孔径比杆的直径略大,小球恰能静止在距O点为h的A点。现将小球移至距O点为2h的B点由静止释放,小球运动至A点时速度大小为v。已知重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)O点处点电荷在A处的场强大小和方向
(2)小球在B点释放时的加速度大小a;
(3)以A为零电势,B点的电势大小。
【答案】(1),方向竖直向上;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球最开始静止在距O点高为h的A点,由受力平衡有
解得
方向竖直向上
(2)小球最开始静止在距O点高为h的A点,由受力平衡有
小球在B点由静止释放时,由牛顿第二定律有
解得
(3)小球由B运动到A,由动能定理有
解得
又由
解得
16. 如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管固定在竖直平面内。圆管的圆心为,点为圆管的最低点,、两点在同一水平线上,的长度为,圆管的半径(圆管的内径忽略不计)。过的虚线与过的虚线垂直相交于点,在虚线的上方存在方向水平向右、范围足够大的匀强电场;虚线的下方存在方向竖直向下、范围足够大的、电场强度大小的匀强电场。圆心正上方的点有一质量为、电荷量为的带电小球(可视为质点),、间距为。现将该小球从点无初速度释放,经过一段时间后,小球刚好从管口处无碰撞地进入圆管内,并继续运动。已知重力加速度大小为。
(1)求虚线上方匀强电场的电场强度大小。
(2)求小球在管中运动经过点时对管的压力。
(3)小球从管口离开后,经过一段时间到达虚线上的点(图中未标出),求小球在圆管中运动的时间与运动的总时间之比。
【答案】(1);(2),方向竖直向下;(3)
【解析】
【详解】(1)小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,小球从点沿切线方向进入圆管,则此时速度方向与竖直方向的夹角为45°,即加速度方向与竖直方向的夹角为45°,则
解得
(2)从到的过程,根据动能定理有
解得
小球在管中运动时
小球做匀速圆周运动,则
在点时,圆管下壁对小球的支持力大小
由牛顿第三定律得
方向竖直向下。
(3)小球由点运动到点的过程做匀加速直线运动,设所用时间为,则
解得
设小球在圆管内做匀速圆周运动的时间为,则
小球离开圆管后做类平抛运动,设小球从点到点的过程中所用时间为,则
其中
由几何关系可知,联立解得
则
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连城一中2025—2026学年上期高二年级月考1
物理试卷
满分100分 考试时间75分钟
一、单选题(4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列关于匀强电场的结论正确的是
A. 公式E上不适用于匀强电场
B. 根据U=Ed可知,任意两点的电势差与这两点的距离成正比
C. 匀强电场的电场强度值等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势
D. 匀强电场的电场强度方向总是跟电荷所受静电力的方向一致
2. 下列各图中,a、b两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量的变化,则以下说法正确的是( )
A. A点电势低于B点电势 B. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动
C. 尘埃在A点的加速度小于在B点的 D. 尘埃在迁移过程中电势能先减小后增大
4. 如图所示,是正四面体,分别为、、的中点。在顶点、分别固定有电荷量相等的正点电荷,则下列说法正确的是( )
A. 、两点的电势相等
B. 、两点的电场强度相同
C. 将带正电的试探电荷由点移动到点,电场力做正功
D. 是等势面
二、双项选择题(4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分)
5. 下列说法中正确的是( )
A. 电场线就是电荷运动的轨迹
B. 沿着电场线的方向电势一定越来越低
C. 匀强电场中,各点的电势一定相等
D. 匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同
6. 如图甲,电鲶遇到危险时,可产生数百伏的电压。若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鲶身体的中点,且AB为鱼身长的一半,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. A点电势高于B点电势
B. A点电势低于B点电势
C. 将正电荷由A点移动到O点,电场力做负功
D. 当电鲶产生400V的电压时,AB间的电压为200V
7. 如图所示为某静电场中轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点由静止释放,仅在电场力作用下沿轴正向运动,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子运动到坐标轴上处电势能最小
C. 粒子从坐标轴上处运动到处,动能先减小后增大
D. 粒子从坐标轴上处运动到处,加速度先增大后减小
8. 如图所示,在一倾角为的绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态,现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从点移至A正上方的点处,已知、A在同一水平线上,且在此过程中物体A和C始终保持静止不动,A、B可视为质点。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. 物体A受到斜面的支持力可能一直增大
B. 物体受到斜面的摩擦力可能先减小后增大
C. 地面对斜面的摩擦力可能先减小后增大
D. 地面对斜面的支持力一定一直增大
三、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12~13题为实验题,14~16题为计算题,考生根据要求作答。
9. 如图所示,实线是一正电荷仅在电场力作用下由点运动到点的运动轨迹,虚线可能是电场线,也可能是等差等势线。若虚线是电场线,则正电荷在点的动能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的动能,点的电势_____(选填“大于”“小于”或“等于”)点的电势。若虚线是等差等势线,则正电荷在点的电势能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的电势能。
10. 如图所示,真空中平面直角坐标系上的三点构成等边三角形,边长。若将两个电荷量均为的点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量,则点的电场强度大小为_____N/C,C点的电场强度大小为______N/C,C点的电场强度的方向_____。
11. 如图所示,正方形处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为,,。则D点的电势_______,电场线的方向与_____的连线垂直。(选填“AC”或“BD”)
12. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的,,等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 微小量放大法 D. 控制变量法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图乙,当小球B静止时,两球球心恰好在同一水平面上,细线与竖直方向的夹角为,若小球B的质量为m,重力加速度为g,则库仑力F与夹角之间的关系式________.
13. 油滴实验
(1)美国物理学家密立根于1910年利用如图所示的实验装置,
①(多选)若要测出该油滴的电荷量,则需要测出的物理量是______(已知重力加速度为g)
A.油滴的质量m B.两板的长度L C.两板间的电压U D.两板间的距离d
②若某次实验中,一质量为m的油滴,在两金属板之间恰好处于平衡状态。则油滴所带电荷量q=______(用①中所选择的物理量表示,已知当地的重力加速度为g)
(2)实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场之中。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电势能在增大 B. 机械能守恒
C. 重力势能和电势能都在减小 D. 油滴所受电场力方向向下
14. 将带电量为的负电荷从电场中的点移到点,克服电场力做了的功,再从移到,电场力做了的功,则:
(1)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点的电势能分别为多少?
(2)如果规定B点的电势为零,则C点的电势为多少?
(3)求A、C两点间的电势差。
15. 如图所示,光滑绝缘细杆沿竖直方向固定,其底端O固定一带正电的点电荷。一质量为m、电荷量为+q的小球,中心开孔套在杆上,孔径比杆的直径略大,小球恰能静止在距O点为h的A点。现将小球移至距O点为2h的B点由静止释放,小球运动至A点时速度大小为v。已知重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)O点处点电荷在A处的场强大小和方向
(2)小球在B点释放时的加速度大小a;
(3)以A为零电势,B点的电势大小。
16. 如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管固定在竖直平面内。圆管的圆心为,点为圆管的最低点,、两点在同一水平线上,的长度为,圆管的半径(圆管的内径忽略不计)。过的虚线与过的虚线垂直相交于点,在虚线的上方存在方向水平向右、范围足够大的匀强电场;虚线的下方存在方向竖直向下、范围足够大的、电场强度大小的匀强电场。圆心正上方的点有一质量为、电荷量为的带电小球(可视为质点),、间距为。现将该小球从点无初速度释放,经过一段时间后,小球刚好从管口处无碰撞地进入圆管内,并继续运动。已知重力加速度大小为。
(1)求虚线上方匀强电场的电场强度大小。
(2)求小球在管中运动经过点时对管的压力。
(3)小球从管口离开后,经过一段时间到达虚线上的点(图中未标出),求小球在圆管中运动的时间与运动的总时间之比。
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