内容正文:
太行中学2025-2026学年第一学期第一次月考
高二物理试题
一、单项选择题(本题共9小题,每小题4分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 如图所示,A为带负电荷的小球,将带有绝缘支架的不带电的导体棒PQ靠近A放置,图中开关、开始均为断开状态,则( )
A. 导体棒P端带负电,Q端带正电
B. 感应电荷在P端产生的场强大于在Q端产生的场强
C. 仅闭合,Q端的感应电荷会增加
D. 仅闭合,瞬间有向右的电流经过
【答案】B
【解析】
【详解】A.导体棒处在负电荷的电场中,由于静电感应现象,导体棒P端感应出正电荷,Q端感应出负电荷,故A错误;
B.点电荷激发的电场公式,P端距场源电荷A近,A激发的电场也大,而静电平衡后各点合场强为0,故导体P上的感应电荷在P端产生的场强始终大于在Q端产生的场强,故B正确;
C.不闭合S2前, Q端感应出的电荷大小等于P端的带电荷量,仅闭合S2,则导体棒PQ与大地构成新的导体,则大地是远端且为高电势点,导体棒上的电子转移到大地中,导体棒整体带正电,则Q端感应出的电荷小于P端的带电荷量,故Q端的感应电荷会减少,故C错误;
D.静电平衡后,导体是等势体,电势处处相等,仅闭合,没有向右的电流经过,故D错误。
故选B。
2. 两个相同负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则下列说法正确的是( )
A. b点的电场强度比a点的大 B. a点的电势比b点的高
C. d点的电场强度比c点的大 D. c点的电势比d点的低
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图看出,a点处电场线比b点处电场线密,则a点的场强大于b点的场强,故A错误;
B.电场线从正电荷到负电荷,沿着电场线电势降低,所以b点的电势比a点的高,故B错误;
C.负电荷在c点的合场强为零,c点只有正电荷产生的电场强度;在d正电荷产生的场强向上,两个负电荷产生的场强向下,合场强是它们的差值,所以c点的电场强度比d点的大,故C错误;
D.若只有正电荷形成电场,则
若只有负电荷形成电场,则
而同时存在两种电荷时,可知,故D正确。
故选D。
3. 如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是
A. A点电势大于B点电势
B. A、B两点的电场强度相等
C. 的电荷量小于的电荷量
D. 在A点的电势能小于在B点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】由点电荷形成的电场电场线分布规律可知A点的场强大于B点,再由电场线和电势的关系可知A点电势低于B点,又因为两电荷移到无穷远处电场力做功一样,表明电势能相同,而UAO于UBO点,所以q1的电量小于q2。
故选C。
4. 已知一个均匀带正电的圆环如图甲所示,以圆环的圆心O为坐标原点,过O点垂直于圆环平面的线为x轴,在其轴线上距离圆心x处产生的电场强度如图乙所示,将一个带负电微粒(不计重力)从B处静止释放,以下说法正确的是( )
A. 粒子将沿着x轴正向运动到无穷远处
B. 粒子将沿着x轴负向运动到无穷远处
C. 粒子在A处的电势能比在B处的电势能低
D. 粒子在到达O点前有最大速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由乙图知,O点左侧场强方向从O点出发指向无穷远处,右侧场强方向也从O点指向无穷远处,故将一个带负电微粒(不计重力)从B处静止释放,粒子先受到向左的电场力,向左加速,过了O点,受到的电场力向右,做减速,直到速度为零;然后再反向加速,过O点后,再减速,到速度为零,如此往返运动,故AB错误;
C.根据图像与x轴围成的面积表示电势差, 可知
根据
可知粒子从B到O电场力对其做的正功大于粒子从O到A电场力对其做的负功,即粒子从B到O减少的电势能大于粒子从O到A增加的电势能,故粒子在A处的电势能比在B处的电势能低,故C正确;
D.由乙图可知,当加速度为零,即电场强度为零时,粒子有最大速度,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,空间中存在着匀强电场,长方体中是边长为1m的正方形,棱AB长2m,E、F为棱AB、CD的中点,、为棱、的中点。已知,,,,。则下列说法正确的是( )
A. BF线段上各点电势不等
B. 电场强度大小为
C. 电场强度大小为
D. 把0.1C正电荷从B点移到D点,电场力做功0.4J
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据匀强电场中平行等距的两线段电势差相等,则有
即
解得,
同理可得
又因为
所以平面为等势面(如图),则为等势线,A错误;
BC.电场强度方向沿方向的分量为
同理,、方向的分量均为,因此电场强度的大小为分量为,B正确,C错误;
D.由于,D错误。
故选B。
6. 如图所示,两带正电的不同带电粒子A、B分别沿椭圆、圆轨道绕固定在O点的负点电荷在纸面内沿逆时针方向运动,P点为两轨道切点,不计A、B受到的重力及A、B间的作用力,则( )
A. B运动的周期大于A运动的周期
B. A运动过程中动能与电势能之和不断变化
C. A经P点时,瞬时加速可能转移到B的轨道
D. A、B在P点的加速度大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A. 两带正电的不同带电粒子、分别沿椭圆、圆轨道绕固定在O点的负点电荷在纸面内沿逆时针方向运动,与行星的运动对比,由于行星绕中心天体运动时的万有引力提供向心力,即
可得
故与行星的质量无关,由于题中为带电粒子,库仑力提供向心力
可得
由于两粒子的关系未知,故无法比较周期大小,故A错误;
B.粒子在运动过程中,只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,B错误;
C.粒子沿椭圆运动,设间距离为d,在P点时有
对粒子B在P点时有
假设A经P点时,瞬时加速可转移到B轨道,加速后满足,可知速度增大时,该式可满足,故A经P点时,瞬时加速可能转移到B的轨道,故C正确;
D.在点,粒子和受到的库仑力大小为(其中为到的距离),根据牛顿第二定律,但由于、是“不同带电粒子”,质量或电荷量可能不同,因此加速度大小不一定相等,D错误。
故选C。
7. 如图,在负点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,。M、N、P、F四点处的电势分别用、、、表示。已知,,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则( )
A. 点电荷Q一定在MP的连线上
B. 线段PF上各点一定在同一等势面上
C. 大于
D. 将正试探电荷从P点移动到N点,电场力做负功
【答案】D
【解析】
【详解】A.点电荷的等势面是一系列的同心圆,圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心,故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上,根据几何关系可知,不在MP的连线上,故A错误;
B.φP=φF,线段PF是P、F所在等势面(圆)一个弦,连接PF的线段不在同一等势面上,故B错误;
C.根据图象可知,负点电荷到P点的距离小于到M点的距离,所以φP小于φM,故C错误;
D.在负的点电荷的电场中,离场源越远,电势越高,将正试探电荷从P点搬运到N点,电势能升高,电势能变大,故电场力做负功,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,氕核(m、+q)、氘核(2m、+q)氚核(3m、+q)三种粒子从同一位置无初速度飘入电场线水平向右的加速电场;之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转,最后打在屏上,整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )
A. 三种粒子一定打到屏上的同一位置
B. 三种粒子打到屏上时速度最大为氚核
C. 三种粒子运动到屏上所用时间最长为氘核
D. 偏转电场对氕核做功最多
【答案】A
【解析】
【详解】AD.设加速电场电势差,偏转电场电势差,粒子在加速电场中加速,由动能定理可知
解得
粒子在加速电场中的运动时间
粒子在偏转电场中做类平抛运动,运动时间
在偏转电场中的竖直分位移
联立得
y与q、m无关,所以三种粒子在偏转电场中轨迹重合,离开偏转电场后粒子做匀速直线运动,因此三种粒子一定打在屏上的同一位置,加速电场对粒子做功为
三种粒子的相等,所以加速电场对三种粒子做功相等,偏转电场对粒子做功
三种粒子的和均相等,则知偏转电场对三种粒子做功相等,由动能定理可得,三种粒子打到屏上时的动能一样大,故A正确,D错误;
B.由于动能相同,,所以速度最大的是氕核,故B错误;
C.离开偏转电场后粒子运动的时间
粒子运动到屏上的时间
氚核的最大,所以时间最长,故C错误。
故选A。
9. 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d处的P点有一带电小球,该小球从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移,则该小球再次从P点开始下落,将( )
A. 打到下极板上
B. 在下极板处返回
C. 在距上极板处返回
D. 在距上极板处返回
【答案】C
【解析】
【详解】设带电小球质量为m,电容器两极板的电压为U,由动能定理得
若将下极板向上移动,设带电粒子在电场中下降h,再由动能定理得
联立解得
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
10. 如图所示,在、连线上的某点固定一点电荷Q。另一带负电的粒子仅在库仑力作用下以一定的初速度从A点运动到B点,图中实线AB为运动轨迹且关于、连线对称,以下说法可能正确的是( )
A. Q为负电荷,粒子的速度先增加后减小,电势能先减少后增加
B. Q为负电荷,粒子的速度先减少后增大,电势能先增加后减少
C. Q为正电荷,粒子的速度先减少后增大,电势能先增加后减少
D. Q为正电荷,粒子的速度先增加后减小,电势能先减少后增加
【答案】BC
【解析】
【详解】根据带负电的粒子仅在库仑力的作用下的运动轨迹,可以得知粒子受到的库仑力方向指向轨迹凹侧,运动中库仑力先做负功后做正功,所以粒子的速度应先减小后增大,电势能先增大后减小,与固定的点电荷正负无关。
故选BC。
11. 如图所示,水平固定的绝缘光滑细杆上穿有一个带电小环(可视为点电荷),沿细杆方向建立一维坐标系,坐标原点O上方的P点固定另一个点电荷,将带电小环由处静止释放,小环在细杆上做往复运动。选无限远处电势为0,x轴上各点电势为,小环运动过程中的电势能为,、随x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB.若P点的点电荷带正电,则x轴上各点电势分布为图A所示;若P点的点电荷带负电,则x轴上各点电势分布为图B所示,故AB正确;
CD.小环在无穷远处电势能为零,无论P带何种电荷,带电小环向O点运动时,动能变大,电势能减小,可知在O点时电势能为负值且最小,则图C正确,D错误。
故选ABC。
12. 如图所示,倾角为的固定斜面下端固定一挡板,一轻弹簧下端固定在挡板上。现将一质量为m、电荷量为+q的绝缘小滑块从斜面上离弹簧上端L处由静止释放,小滑块始终处在场强大小为(g为重力加速度),方向平行斜面向下的匀强电场中,小滑块与斜面间的动摩擦因数为,则小滑块从释放到运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.
B. 滑块刚与弹簧接触瞬间达到最大动能
C. 滑块与弹簧组成的系统机械能一直在减小
D. 滑块与斜面摩擦产生的热量等于滑块的重力势能和电势能的减少量与弹簧弹性势能的增加量之差
【答案】AD
【解析】
【详解】A.滑块与弹簧接触前,受重力、支持力、摩擦力以及沿斜面向下的电场力作用,由于滑块沿斜面加速下滑,则
解得,故A正确;
B.当 时,滑块的合外力为零,加速度为零,速度最大,滑块的动能最大,此时,故B错误;
C.根据题意可知
摩擦力范围为
因为不知道电场力与摩擦力的大小关系,所以不能滑块与弹簧组成的系统机械能的变化情况,故C错误;
D.滑块由静止下滑运动至最低点的过程中,重力做正功、电场力做正功、弹簧的弹力做负功、摩擦力做负功,则由功能关系可知,因摩擦产生的热量等于重力势能和电势能的减少量与弹簧弹性势能的增加量之差,故D正确。
故选AD。
三、实验题:本大题共1小题,共12分。
13. 某同学用如图(a)所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E,电容器C,数字电压表V(可视为理想电压表),定值电阻R,电流传感器(不考虑内阻),计算机,单刀双掷开关S,导线若干。
(1)将S接1电压表示数逐渐增大,最后稳定在8V。在此过程中,电流传感器的示数______;
A.一直稳定在某一数值
B.由某一数值逐渐减小为零
C.先增大,后逐渐减小为零
D.先逐渐增大,后逐渐减小至某一非零数值
(2)电容器充电完成后,电容器______极板带正电(选填“上”或“下”),要将S接2,通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I-t图像,如图(b)。t=1.2s时,I=1.0mA,图中两阴影部分的面积之比为,则t=1.2s时,电容器两极板间电压______V,电阻R=______kΩ;(结果均保留2位有效数字)
【答案】 ①. C ②. 上 ③. ④.
【解析】
【详解】[1]电容器充电过程中,当电路刚接通后,电流先从0增大到某一最大值,后随着电容器极板上电荷的不断增多,电流逐渐减小,当电容器两极板电压等于电源电压时电荷停止定向移动,电流为0。
故选C。
[2] 根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电。
[3] [4]t=1.2s时,I=1.0mA,此时电容器两端的电压为
电容器开始放电前两端电压为8V,根据图像与横轴围成的面积表示放电电量可得间的放电电量为
1.2s后到放电结束间放电量为
代入
得,
四、计算题:本大题共3小题,12+12+10共34分
14. 如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角方向时,A对B的静电力为B所受重力的倍。
(1)求丝线BC长度L。
(2)以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,试判断绝缘丝线的拉力大小变化情况。
【答案】(1)或者
(2)不变
【解析】
【小问1详解】
对小球进行受力分析,如图所示
小球A对B的库仑力F与绳子拉力T的合力与小球B所受的重力等大反向,力的平行四边形中的一个三角形与△ABC相似,对应边长成比例,则
由题可知
解得
则此时,解得∠B=60°或120°
因此或者
【小问2详解】
根据
则在漏电过程中,G、h、L都不变,则绝缘丝线的拉力大小不变。
15. 如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集效率。当时为64%(即离下板范围内的尘埃能够被收集)。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。求收集效率为100%时,两板间距的最大值。
【答案】
【解析】
【详解】收集效率为64%,故离下板的尘埃恰好到达下板的右端边缘,设高压电源的电压为,尘埃做类平抛运动,
根据牛顿第二定律有
联立解得
同理可得收集效率为100%时,由上板左端边缘进入的尘埃恰好到达下板的右端边缘
联立解得
16. 如图所示,,,AB⊥BC,一匀强电场方向与平面平行。一质量,电荷的带电质点仅受静电力的作用做匀变速运动,在时刻,3s,5s时分别经过A,B,C三点,重力不计。
(1)受斜上抛运动规律的启示,请用作图法画出带电质点所受静电力的方向;
(2)试计算匀强电场场强的大小和方向。
【答案】(1)见解析 (2),方向斜向右上方与BA方向夹角为
【解析】
【小问1详解】
设想一质点做匀变速曲线运动,其轨迹如图I曲线所示
假设轨迹上有O、P、Q三点,质点由O到P所用的时间为,由P到Q所用的时间为,质点运动的合外力方向为y轴的负方向,则质点沿x方向的运动为匀速直线运动,现作出图中的PM、QN均与y轴平行,则应有
可见在合外力方向未知的情况下,只要根据在OQ上找出R点,然后连接PR,则PR所指的方向就是该质点运动的合外力的方向。据此可以确定此类问题中质点运动的合外力的方向。所以如图Ⅱ所示
在直角三角形ABC中,由于带电质点由A点运动到B点和由B点运动到C点所用的时间相等(均为2s),故取AC中点D,连接BD,则射线BD所指方向即为该带电质点所受的静电力的方向。根据几何关系有
所以
即静电力的方向为斜向右上方与BA方向夹角为。
【小问2详解】
如上图所示,取射线BD为y轴,设质点在A处时的速度在y轴方向的分量大小为,在y轴方向分运动,即匀变速直线运动的加速度大小为a,取,则质点由A运动到B时,其在y轴方向分运动的位移公式为
质点由A运动到C时,其y轴方向分运动的位移公式为
因为
将其代入以上两式,联立可解得
根据牛顿第二定律方程有
解得
即该匀强电场的电场强度大小为,方向斜向右上方与BA方向夹角为。
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太行中学2025-2026学年第一学期第一次月考
高二物理试题
一、单项选择题(本题共9小题,每小题4分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 如图所示,A为带负电荷的小球,将带有绝缘支架的不带电的导体棒PQ靠近A放置,图中开关、开始均为断开状态,则( )
A. 导体棒P端带负电,Q端带正电
B. 感应电荷在P端产生的场强大于在Q端产生的场强
C. 仅闭合,Q端的感应电荷会增加
D. 仅闭合,瞬间有向右的电流经过
2. 两个相同负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则下列说法正确的是( )
A. b点的电场强度比a点的大 B. a点的电势比b点的高
C. d点的电场强度比c点的大 D. c点的电势比d点的低
3. 如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是
A. A点电势大于B点电势
B. A、B两点的电场强度相等
C. 的电荷量小于的电荷量
D. 在A点的电势能小于在B点的电势能
4. 已知一个均匀带正电的圆环如图甲所示,以圆环的圆心O为坐标原点,过O点垂直于圆环平面的线为x轴,在其轴线上距离圆心x处产生的电场强度如图乙所示,将一个带负电微粒(不计重力)从B处静止释放,以下说法正确的是( )
A. 粒子将沿着x轴正向运动到无穷远处
B. 粒子将沿着x轴负向运动到无穷远处
C. 粒子在A处的电势能比在B处的电势能低
D. 粒子在到达O点前有最大速度
5. 如图所示,空间中存在着匀强电场,长方体中是边长为1m的正方形,棱AB长2m,E、F为棱AB、CD的中点,、为棱、的中点。已知,,,,。则下列说法正确的是( )
A. BF线段上各点电势不等
B. 电场强度大小
C. 电场强度大小为
D. 把0.1C正电荷从B点移到D点,电场力做功是0.4J
6. 如图所示,两带正电的不同带电粒子A、B分别沿椭圆、圆轨道绕固定在O点的负点电荷在纸面内沿逆时针方向运动,P点为两轨道切点,不计A、B受到的重力及A、B间的作用力,则( )
A. B运动的周期大于A运动的周期
B. A运动过程中动能与电势能之和不断变化
C. A经P点时,瞬时加速可能转移到B的轨道
D. A、B在P点的加速度大小相等
7. 如图,在负点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,。M、N、P、F四点处的电势分别用、、、表示。已知,,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则( )
A. 点电荷Q一定在MP的连线上
B. 线段PF上各点一定在同一等势面上
C. 大于
D. 将正试探电荷从P点移动到N点,电场力做负功
8. 如图所示,氕核(m、+q)、氘核(2m、+q)氚核(3m、+q)三种粒子从同一位置无初速度飘入电场线水平向右的加速电场;之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转,最后打在屏上,整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )
A. 三种粒子一定打到屏上的同一位置
B. 三种粒子打到屏上时速度最大为氚核
C. 三种粒子运动到屏上所用时间最长为氘核
D. 偏转电场对氕核做功最多
9. 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d处的P点有一带电小球,该小球从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移,则该小球再次从P点开始下落,将( )
A. 打到下极板上
B. 在下极板处返回
C. 距上极板处返回
D. 在距上极板处返回
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
10. 如图所示,在、连线上的某点固定一点电荷Q。另一带负电的粒子仅在库仑力作用下以一定的初速度从A点运动到B点,图中实线AB为运动轨迹且关于、连线对称,以下说法可能正确的是( )
A. Q为负电荷,粒子的速度先增加后减小,电势能先减少后增加
B. Q为负电荷,粒子的速度先减少后增大,电势能先增加后减少
C. Q为正电荷,粒子的速度先减少后增大,电势能先增加后减少
D. Q为正电荷,粒子速度先增加后减小,电势能先减少后增加
11. 如图所示,水平固定的绝缘光滑细杆上穿有一个带电小环(可视为点电荷),沿细杆方向建立一维坐标系,坐标原点O上方的P点固定另一个点电荷,将带电小环由处静止释放,小环在细杆上做往复运动。选无限远处电势为0,x轴上各点电势为,小环运动过程中的电势能为,、随x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,倾角为的固定斜面下端固定一挡板,一轻弹簧下端固定在挡板上。现将一质量为m、电荷量为+q的绝缘小滑块从斜面上离弹簧上端L处由静止释放,小滑块始终处在场强大小为(g为重力加速度),方向平行斜面向下的匀强电场中,小滑块与斜面间的动摩擦因数为,则小滑块从释放到运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.
B. 滑块刚与弹簧接触瞬间达到最大动能
C. 滑块与弹簧组成的系统机械能一直在减小
D. 滑块与斜面摩擦产生热量等于滑块的重力势能和电势能的减少量与弹簧弹性势能的增加量之差
三、实验题:本大题共1小题,共12分。
13. 某同学用如图(a)所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E,电容器C,数字电压表V(可视为理想电压表),定值电阻R,电流传感器(不考虑内阻),计算机,单刀双掷开关S,导线若干。
(1)将S接1电压表示数逐渐增大,最后稳定在8V。在此过程中,电流传感器的示数______;
A.一直稳定在某一数值
B.由某一数值逐渐减小为零
C.先增大,后逐渐减小为零
D.先逐渐增大,后逐渐减小至某一非零数值
(2)电容器充电完成后,电容器______极板带正电(选填“上”或“下”),要将S接2,通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I-t图像,如图(b)。t=1.2s时,I=1.0mA,图中两阴影部分的面积之比为,则t=1.2s时,电容器两极板间电压______V,电阻R=______kΩ;(结果均保留2位有效数字)
四、计算题:本大题共3小题,12+12+10共34分
14. 如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角方向时,A对B的静电力为B所受重力的倍。
(1)求丝线BC长度L。
(2)以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,试判断绝缘丝线的拉力大小变化情况。
15. 如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集效率。当时为64%(即离下板范围内的尘埃能够被收集)。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。求收集效率为100%时,两板间距的最大值。
16. 如图所示,,,AB⊥BC,一匀强电场方向与平面平行。一质量,电荷的带电质点仅受静电力的作用做匀变速运动,在时刻,3s,5s时分别经过A,B,C三点,重力不计。
(1)受斜上抛运动规律的启示,请用作图法画出带电质点所受静电力的方向;
(2)试计算匀强电场场强的大小和方向。
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