精品解析：四川省遂宁市射洪中学校2025-2026学年高二（强基）上学期10月月考物理试题

射洪中学高2024级高二上期强基班第一学月考试 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题 共43分） 一、单项选择题（本题共7个小题，每小题4分，共28分。） 1. 如图，一对带绝缘支柱的导体M、N彼此接触，且均不带电。把带正电的物体P移近导体M。下列说法正确的是（　　） A. 若先把M、N分开，再移去P，则M带正电，N带负电 B. 若先用手接触M，不移去P，则M不带电 C. 若先用手接触M一次，移去手，不移去P，则M带负电 D. 若先用手接触M一次，依次移去手和P，则M和N都不带电 2. 把一个不带电的金属球壳导体置于匀强电场中，达到稳定状态后球壳周围的电场线和等势线分布如图所示，其中、两点对称地分布在球壳两侧且连线过球心，、点位于球壳上。下列说法中正确的是（　　） A. 点电势比点电势大 B. 点电场强度比点电场强度大 C. 感应电荷在点产生的场强为零 D. 、两点间电势差等于、间电势差 3. 空间中有一电场，若取x轴正方向为正方向，其电场强度E随x变化的图像如图所示，大小相对于纵坐标轴对称，则（　　） A. 点的场强最小，电势最低 B. 处的电势和处的电势相等 C. 处到点的电势差与点到处的电势差相等 D. 电子从处到处的过程中电势能一直减小 4. 做心电图时，心脏可视为由两个等量异种点电荷组成的系统。图中显示的是患者体表的瞬时电势分布，实线为等差等势面，数值表示其电势，、为两点电荷连线上对称的两点，、为连线中垂线上对称的两点，则（　　） A. B. 点与点的电场强度大小相等，方向相反 C. 人体内的在点的电势能比在点的电势能大 D. 若人体内沿两电荷连线的中垂线从点运动到点，电场力不做功 5. 把电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。电流传感器中的电流i随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 在t1 ~ t2时间内，电容器两极板间电压逐渐减小 B. 在t3 ~ t4时间内，电容器的电容逐渐减小 C. 曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积 D. S接1端，只要时间足够长，电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E 6. 如图所示，空间中存在平行于菱形所在平面的匀强电场（未画出），点处有一粒子源，可不断地朝各方向发射电荷量为、初动能为的带正电的粒子，经过点时粒子的动能为，经过点时粒子的动能为。已知菱形的边长为，，粒子的重力忽略不计。则该电场的电场强度的大小为（　　） A. 匀强电场方向沿方向 B. 电场强度的大小为 C. 、两点间的电势差为 D. 粒子经过点时动能为 7. 如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴，现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（本题包含3小题，每小题5分，共15分，每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全部选对的得5分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图为某控制电路的一部分，已知的输入电压为，如果电阻，，，则可能输出的电压是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，虚线为某静电场中的等差等势线（相邻两虚线间的电势差相等），实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，、、、为粒子的运动轨迹与等势线的交点，已知粒子只受静电力作用。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在、两点的加速度大小一定相等 B. 粒子在、两点的速度大小一定相等 C. 粒子运动过程中速度一定先减小后增大 D. 粒子在点时的电势能一定比在点时的电势能小 10. 如图所示，棱长为的正四面体，在点、处分别放置电荷量为的正、负点电荷，为棱的中点，为棱的中点，静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 、处的电场强度大小相等，方向相同 B. 点的电势比点的电势低 C. 处的电场强度大小为 D. 将相同的电荷从移动至比从移动至电势能改变量相同 第Ⅱ卷（非选择题 共57分） 三、本大题2小题，每空2分，共18分。 11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是（ ） A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况 B.使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况 C.静电计可以用电压表替代 D.静电计可以用电流表替代 （2）使电容器充电后与电源断开： ①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角_________选填“变大”“变小”或“不变”； ②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________选填“变大”“变小”或“不变”； ③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________选填“变大”“变小”或“不变”。 12. 周鑫林同学为测量一段金属丝的电阻率，完成了以下步骤的操作： （1）如图所示，用螺旋测微器测出了待测金属丝的直径_____，用刻度尺测出了长度为_____。 （2）周鑫林同学使用多用电表的电阻挡测量电阻丝的电阻为，可以用公式_____（用步骤中的字母、、表示）计算出该金属丝的电阻率。 （3）周鑫林同学用多用电表粗测电阻丝的电阻，张朕同学为了检验该结果是否准确，张朕同学选择用伏安法再测一次电阻，实验所用器材为： 电池组（电动势，内阻为） 电流表（内阻约） 电压表（内阻约） 滑动变阻器（，额定电流） 开关、导线若干；则以下电路中最合适的是_____。 A. B. C. D. （4）该同学根据步骤（4）的电路图采用多次测量求平均值的方法完成实验，分析该实验的系统误差，电阻的测量值_____真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。 四、计算题（本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，匀强电场中有一等边∆ABC匀强电场的方向与等边 ∆ABC所在的平面平行。将电荷量为 的点电荷从A 点移到B点，静电力做功 ，再从 B点移到C点，静电力做功 （1）求A、B 两点间的电势差； （2）若规定A 点的电势为0，求点电荷在C点具有的电势能； （3）已知 求电场强度大小。 14. 如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为，点在A、B板间，A板接地，B板的电势随时间的变化情况如图乙所示，时，在点由静止释放一质量为、电荷量为的电子，当时，电子回到点。电子运动过程中未与极板相碰，不计重力。求： （1）A、B板间的电势的比值； （2）在时间内，哪个时刻电子的电势能最小，此时电子的电势能减少了多少。 15. 用长为的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为、电荷量为的小球，细线的上端固定于点。现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成角，如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放，则，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）经过时小球的速度大小； （3）小球第一次通过点正下方时的速度大小（结果用根号和小数表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 射洪中学高2024级高二上期强基班第一学月考试 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题 共43分） 一、单项选择题（本题共7个小题，每小题4分，共28分。） 1. 如图，一对带绝缘支柱的导体M、N彼此接触，且均不带电。把带正电的物体P移近导体M。下列说法正确的是（　　） A. 若先把M、N分开，再移去P，则M带正电，N带负电 B. 若先用手接触M，不移去P，则M不带电 C. 若先用手接触M一次，移去手，不移去P，则M带负电 D. 若先用手接触M一次，依次移去手和P，则M和N都不带电 【答案】C 【解析】 【详解】A．把带正电的物体P移近彼此接触且均不带电的导体M、N，由于电荷间的相互作用，导体中的自由负电荷便被P吸引，使导体M带负电，导体N带正电，因此若先把M、N分开，再移去P，则M仍带负电，N带正电，故A错误； B．若先用手接触M，则人体与导体M组成一个导体，不移去P，则M仍带负电，故B错误； C．若先用手接触M一次，此时人体带正电，移去手不移去P，则M带负电，故C正确； D．若先用手接触M一次，此时人体带正电，依次移去手和P，则M和N都带负电，故D错误。 故选C。 2. 把一个不带电的金属球壳导体置于匀强电场中，达到稳定状态后球壳周围的电场线和等势线分布如图所示，其中、两点对称地分布在球壳两侧且连线过球心，、点位于球壳上。下列说法中正确的是（　　） A. 点电势比点电势大 B. 点电场强度比点电场强度大 C. 感应电荷在点产生的场强为零 D. 、两点间电势差等于、间电势差 【答案】D 【解析】 【详解】A．达到静电平衡时，金属壳是等势体，可知点电势与点电势相等，A错误； B．达到静电平衡时，金属壳内部场强处处为零，则点电场强度与点电场强度相等，B错误； C．因c点的合场强为零，则感应电荷在点产生的场强与外电场强度等大反向，则感应电荷在点产生的场强不为零，C错误； D．因b、c两点电势相等，a、d两点关于球壳对称，可知、两点间电势差等于、间电势差，D正确。 故选D。 3. 空间中有一电场，若取x轴正方向为正方向，其电场强度E随x变化的图像如图所示，大小相对于纵坐标轴对称，则（　　） A. 点的场强最小，电势最低 B. 处的电势和处的电势相等 C. 处到点的电势差与点到处的电势差相等 D. 电子从处到处的过程中电势能一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．从图象可以看出，O点的场强最小；由于电场强度的方向全是沿x轴的正方向，沿着电场线电势降低，故在x轴正方向上，x越大，电势越低；故AB错误； C．根据对称性可知，处的电势的绝对值和处的电势绝对值相等，结合AB可得处到点的电势差与点到处的电势差相等，故C正确； D．由于电场强度是正方向，故电子受力沿着负方向，故电子电子从处到处的过程中电场力与速度一直反向，电场力做负功，电子的电势能增大，故D错误。 故选C。 4. 做心电图时，心脏可视为由两个等量异种点电荷组成的系统。图中显示的是患者体表的瞬时电势分布，实线为等差等势面，数值表示其电势，、为两点电荷连线上对称的两点，、为连线中垂线上对称的两点，则（　　） A. B. 点与点的电场强度大小相等，方向相反 C. 人体内的在点的电势能比在点的电势能大 D. 若人体内沿两电荷连线的中垂线从点运动到点，电场力不做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知， 所以，A错误； B．根据等量异号点电荷电场的对称性可知a点与b点的电场强度相同，故B错误； C．根据得，负电荷在电势越高的地方电势能越小，人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能小，C错误； D．等量异号点电荷电场的中垂线是等势线，若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点，电场力始终不做功，D正确。 故选D。 5. 把电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。电流传感器中的电流i随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 在t1 ~ t2时间内，电容器两极板间电压逐渐减小 B. 在t3 ~ t4时间内，电容器的电容逐渐减小 C. 曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积 D. S接1端，只要时间足够长，电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E 【答案】C 【解析】 【详解】A．在t1 ~ t2时间内，电容器充电，所带电量在增加，电容不变，根据 可知，极板间的电压增大，A错误； B．在t3 ~ t4时间内，电容器在放电，在放电过程中，电容器电荷量在减小，但电容是反应电容器本身的特性，与电压和电量无关，保持不变，B错误； C．图像与时间轴围成的面积表示电荷量，由于电容器充电和放电的电量相等，所以曲线1与横轴所围成的面积等于曲线2与横轴所围成的面积，C正确； D．S接1端，只要时间足够长，电容器充电完毕，电路中没有电流，电源内电压为零，电容器极板间的电压等于电源的电动势，D错误。 故选C。 6. 如图所示，空间中存在平行于菱形所在平面的匀强电场（未画出），点处有一粒子源，可不断地朝各方向发射电荷量为、初动能为的带正电的粒子，经过点时粒子的动能为，经过点时粒子的动能为。已知菱形的边长为，，粒子的重力忽略不计。则该电场的电场强度的大小为（　　） A. 匀强电场方向沿方向 B. 电场强度的大小为 C. 、两点间的电势差为 D. 粒子经过点时动能为 【答案】B 【解析】 【详解】C．粒子从a点到b点，根据动能定理有 解得，故C错误； A．粒子从a点到d点，根据动能定理有 解得 取ad的中点e，如图所示 则ae的电势差为 故b、e为等电势点，be为等势线，根据几何关系，可知be与ad垂直，又正电荷从a点到d点动能增加，电场力做正功，电势能减少，即正电荷从高电势点运动到低电势点，所以电场方向沿ad方向，故A错误； B．根据几何关系，可知be与ad垂直，则ad两点沿电场线方向的距离为L，根据 解得，故B正确； D．根据几何关系，可得ac两点的距离为 则两点之间沿电场线方向的距离 粒子从a点到c点，根据动能定理有 解得，故D错误。 故选B。 7. 如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴，现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】无限大均匀带电平板R取无限大，在Q点产生的场强 半径为r的圆板在Q点产生的场强 无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板后的场强是两个场强的差，所以 故选A。 【点睛】本题对高中学生来说比较新颖，要求学生能应用所学过的单位制的应用及极限法；本题对学生的能力起到较好的训练作用，是道好题 二、多选题（本题包含3小题，每小题5分，共15分，每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全部选对的得5分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图为某控制电路的一部分，已知的输入电压为，如果电阻，，，则可能输出的电压是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】若两开关都闭合，则电阻和并联，再和串联，为并联电路两端电压，则有 若闭合，断开，则和串联，则有 若闭合，断开，则和串联，则有 若、都断开，则电路断路，则有 故选AC。 9. 如图所示，虚线为某静电场中的等差等势线（相邻两虚线间的电势差相等），实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，、、、为粒子的运动轨迹与等势线的交点，已知粒子只受静电力作用。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在、两点的加速度大小一定相等 B. 粒子在、两点的速度大小一定相等 C. 粒子运动过程中速度一定先减小后增大 D. 粒子在点时的电势能一定比在点时的电势能小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据等势面越密集，电场强度越大，由图可知a点处的等势面密集，故a点的电场强度大，故电荷在a点受到的电场力大于c点受到的电场力，根据牛顿第二定律可知粒子在a点的加速度比在c点的加速度大，故A错误； B．、两点在同一等势面上，故两点的电势相等，则粒子在b、c两点的电势能相等，根据能量守恒可知粒子在b、c两点的动能相等，则粒子在这两点的速度大小相等，故B正确； C．若粒子是从a到d运动，根据粒子运动的轨迹弯曲的方向，可知粒子受到的电场力指向曲线内，则粒子从a到b的过程中，电场力做正功，粒子动能增大，电势能减小，粒子从c到d过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增大，故粒子从a到d运动过程中的动能先增大后减小，即速度先增大后减小；若粒子是从d到a运动，根据分析，可知速度变化情况与粒子从a到d的速度变化情况一样，故C错误； D．根据粒子运动的轨迹弯曲的方向可知粒子受到的电场力指向曲线内侧，c到d电场力做负功，动能减小，电势能增大，即粒子在c点的电势能小于在d点的电势能，而c点电势与b点电势相等，故粒子在c点的电势能等于粒子在b点的电势能，故粒子在点时的电势能一定比在点时的电势能小，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，棱长为的正四面体，在点、处分别放置电荷量为的正、负点电荷，为棱的中点，为棱的中点，静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 、处的电场强度大小相等，方向相同 B. 点的电势比点的电势低 C. 处的电场强度大小为 D. 将相同的电荷从移动至比从移动至电势能改变量相同 【答案】AD 【解析】 【详解】BD．连接OP、OC，在正四面体中，平面OPC与AB垂直，平面OPC为AB连线的中垂面，是等势面，P、C处的电势相等，在等势面内移动电荷，电势能变化量为零，B错误，D正确； A．由几何知识知P与C到A、B的距离相等，由库仑定律知PC处的场强大小都为，方向与平面OPC垂直，故两处场强大小、方向均相同，A正确； C．由几何知识得A、B到D的距离r=，设OD连线与BD的夹角为，则，D处的场强，C错误。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题 共57分） 三、本大题2小题，每空2分，共18分。 11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是（ ） A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况 B.使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况 C.静电计可以用电压表替代 D.静电计可以用电流表替代 （2）使电容器充电后与电源断开： ①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角_________选填“变大”“变小”或“不变”； ②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________选填“变大”“变小”或“不变”； ③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________选填“变大”“变小”或“不变”。 【答案】 ①. A ②. 变大 ③. 变小 ④. 变小 【解析】 【详解】（1）[1] AB．静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况。故A正确，B错误； CD．静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代。电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转。故CD错误。 故选A。 （2）[2] 上移左极板，即两极板正对面积减小，根据电容的决定式 可知电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式 分析得到板间电势差U变大，即静电计指针偏角变大； [3] 将极板间距离d减小时，根据电容的决定式 可知电容C变大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式 分析得到板间电势差U变小，即静电计指针偏角变小； [4] 两板间插入一块玻璃，则相对电介质常数变大，根据电容的决定式 可知电容C变大。而电容器的电量Q不变，由电容的定义式 分析得到板间电势差U变小，即静电计指针偏角变小； 12. 周鑫林同学为测量一段金属丝的电阻率，完成了以下步骤的操作： （1）如图所示，用螺旋测微器测出了待测金属丝的直径_____，用刻度尺测出了长度为_____。 （2）周鑫林同学使用多用电表的电阻挡测量电阻丝的电阻为，可以用公式_____（用步骤中的字母、、表示）计算出该金属丝的电阻率。 （3）周鑫林同学用多用电表粗测电阻丝的电阻，张朕同学为了检验该结果是否准确，张朕同学选择用伏安法再测一次电阻，实验所用器材为： 电池组（电动势，内阻为） 电流表（内阻约） 电压表（内阻约） 滑动变阻器（，额定电流） 开关、导线若干；则以下电路中最合适的是_____。 A. B. C. D. （4）该同学根据步骤（4）的电路图采用多次测量求平均值的方法完成实验，分析该实验的系统误差，电阻的测量值_____真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1） ①. 2.155##2.156##2.157##2.158 ②. 60.10 （2） （3）A （4）小于 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器需要估读到分度值的下一位，由图可知螺旋测微器的读数为 考虑到估读，结果为2.155~2.158mm皆可。 [2]由图可知刻度尺的读数为 【小问2详解】 根据电阻率公式可得 解得 【小问3详解】 各器材的阻值之比为， 比较可得 则采用电流表外接法，在测量电阻中，为了减小误差需要多次测电阻求平均值，所以需要多组数据，且范围越大误差越小，故采用滑动变阻器分压式接法，故A电路图最合适。故选A。 【小问4详解】 由于电压表的分流作用，导致电流表测量的电流的值比流过电阻的实际值大，由欧姆定律得 可知电阻的测量值小于真实值。 四、计算题（本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，匀强电场中有一等边∆ABC匀强电场的方向与等边 ∆ABC所在的平面平行。将电荷量为 的点电荷从A 点移到B点，静电力做功 ，再从 B点移到C点，静电力做功 （1）求A、B 两点间的电势差； （2）若规定A 点的电势为0，求点电荷在C点具有的电势能； （3）已知 求电场强度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，A、B两点间的电势差 （2）由 则从A到C电势能增加，因A点电势能为零，可得C点电势能为 （3）由题可知规定A 点的电势为0，则AB中点D的电势为4V； AB中点D的电势为与C点的电势相等； 根据几何关系，有AB⊥CD，则可知CD为该匀强电场中的一条等势线，故场强方向从 A 指向 B，电场强度大小 解得 E=160V/m 14. 如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为，点在A、B板间，A板接地，B板的电势随时间的变化情况如图乙所示，时，在点由静止释放一质量为、电荷量为的电子，当时，电子回到点。电子运动过程中未与极板相碰，不计重力。求： （1）A、B板间的电势的比值； （2）在时间内，哪个时刻电子的电势能最小，此时电子的电势能减少了多少。 【答案】（1） （2）时刻电势能最小， 【解析】 【小问1详解】 电子在时间内向上加速运动，在时间内先向上减速到零后向下加速回到原出发点，则有 解得 【小问2详解】 依据电场力做正功最多，电势能最小，而内电子做匀加速运动，之内先做匀减速直线运动，后反向匀加速直线运动，时刻电子的速度为 则时刻电子的动能 在时刻电子的速度 故电子在时的动能 所以在时刻电势能最小。 根据能量守恒定律，电势能的减小量等于动能的增加量，即 15. 用长为的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为、电荷量为的小球，细线的上端固定于点。现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成角，如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放，则，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）经过时小球的速度大小； （3）小球第一次通过点正下方时的速度大小（结果用根号和小数表示） 【答案】（1）或 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球平衡时，受力为重力、电场力和细线的拉力。根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 小球在重力和电场力的合力作用下做匀加速直线运动，合力大小 根据牛顿第二定律可得 由图可得，当细线拉直时小球做圆周运动，此时小球的位移为 由得 因为 所以经过小球的速度大小为 【小问3详解】 小球从点静止运动至点时： 此时细线绷紧，小球沿细线方向的分速度损失减为零，则细线绷紧过程中小球机械能损失， 此后在电场力、重力和细线拉力作用下沿圆弧运动至点正下方，根据能量守恒定律，可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $