精品解析：广东省中山市和美联盟2025-2026学年高二上学期10月联考物理试卷

和美联盟2025—2026学年度第一学期10月联考 高二物理试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卡收回。 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 下列说法中，正确的是（ ） A. 元电荷是一个理想化模型，就是电荷量很小的电荷 B. 电场强度为零点，电势不一定为零 C. 匀强电场中任意两点间的电势差，等于电场强度和这两点间距离的乘积 D. 为了有效保护建筑物，通常把避雷针顶端设计成球形 2. 两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为r时相互作用的库仑力为吸引力、大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 在生物医学研究中，静电场被常用于细胞操作和基因治疗等领域。如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子仅在静电力作用下进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. N、P两点的电势不相等 C. DNA分子在M点的加速度比在N点大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点大 4. 有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为（　　） A. B. C. D. 5. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A. 材料竖直方向尺度减小 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变大 D. 电容器电容变大 6. 如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像，下列说法正确的是（　　） A. B. 将电阻A、B串联，其图线应在区域Ⅲ C. 将电阻A、B串联，其图线应在区域Ⅱ D. 将电阻A、B并联，其图线应在区域Ⅲ 7. 工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的直线所示。一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题4分，共20分） 8. 某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V的等势线上，则（ ） A. a、b、c、d中a点电场强度最大 B a、b、c、d中d点电场强度最大 C. 一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV D. 一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV 9. 如图1所示，两水平平行金属板A、B的中央有一静止电子，现在A、B间加上如图2所示电压，t=0时，A为正，设电子运动过程中未与两板相碰，则下述说法中正确的是（　　） A. 时，电子回到原位置 B. 时，电子在原位置上方 C. 到间，电子向A板运动 D. 至间，电子向B板运动 10. 如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为,电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为,下落高度H到B点后与一绝缘轻弹簧接触,又下落h到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是（ ） A. 物块在B点速度最大 B. 弹簧的弹性势能的增加量为 C. 带电物块电势能增加量为 D. 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为 11. 如图所示，在正方体中面对角线的中点放一电荷量为的点电荷，在面的对角线的中点放另一电荷量为的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. a点的电势等于点的电势 B. b点的电场强度与点的电场强度相同 C. 负的试探电荷沿棱从到电势能先增大后减小 D. 正的试探电荷沿棱从到电场力一直做负功 12. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时，电势能均为。下列说法正确的是（　　） A. 中点的电势为零 B. 电场的方向与x轴正方向成角 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为 三、实验题（共13分） 13. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路，观察电容器的充、放电过程，同时测量电容器的电容。电路图中直流电源电压恒为8V，定值电阻R1<R2。操作时，先把开关K接1，待稳定后，再把开关K接2。 （1）将K与“2”端相连时，R2中电流方向________（填“自上向下”或“自下向上”）。 （2）图乙中阴影部分的面积S1________S2（选填“>”、“<”或“=”）； （3）已知图乙中阴影部分的面积S1为480mA·s，则该电容器的电容为________F（保留2位有效数字）。 （4）若不改变电路其它参数，只减小电阻R2，图乙中阴影部分的面积S2将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管长为L，玻璃管两端口用插有铜钉的橡皮塞塞住。 （1）注水前，如图1所示，用螺旋测微器测得玻璃管内径为__________mm；如图2所示，用20分度游标卡尺测得玻璃管长度为__________cm。 （2）为了测量所取纯净水的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A.电流表（量程0~3mA，电阻约为5Ω） B.电压表（量程0~6V，电阻约为10kΩ） C.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A） D.电源（能提供6V的恒定电压） E.开关一只、导线若干 ①根据图3中的电路图，请将图4电路连接完整_________； ②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最_________（选填“左”或“右”）端。 ③图5为根据电流表和电压表的实验数据所画的U-I图像。根据U-I图像，求出该纯净水的电阻_________Ω（保留2位有效数字）。实验得出的数值与真实值相比_________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （3）计算纯净水电导率表达式_________（用符号、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。 四、解答题（共39分） 15. 如图所示，带电量为的小球被绝缘棒固定在点，右侧有固定在水平面上、倾角为的光滑绝缘斜面。质量为、带电量为的小滑块从斜面上点由静止释放，滑到与小球等高的点时加速度为零，滑到点时速度为零。已知间的距离为，重力加速度大小为，静电力常量为，，，求： （1）的距离； （2）之间的电势差。 16. 如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，，。现将一个电量为的正电荷从a移动到b，电场力做功。求： （1）该电场的场强大小； （2）ac间的电势差； （3）若a点的电势为6V，则该正电荷在c点电势能。 17. 地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m带电量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中，当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为，此时小球到地面投影M点高度为h，求： （1）匀强电场的场强大小？ （2）若突然剪断丝线，小球落地速度多大？ （3）若丝线未剪断前，向右拉起小球至丝线水平后，无初速释放，求小球经过最低点时丝线对小球的拉力。 18. 如图所示，金属板AB和CD水平放置，中间开有小孔O1、O2，两板之间加有加速电压。金属板EF和GH均是以O点为圆心，半径为3R和R的同心圆弧板，O3O4也是以O点为圆心的圆弧，且到两金属板距离相等，两板之间加有电压。长2R的金属板MN、PQ水平放置，点M、P分别和点F、H对齐，两板之间加有偏转电压。质量为m、电荷量为q的粒子从粒子源中无初速度漂进加速电场，恰好能沿图示O1－O2－O3－O4－O5－K虚线轨迹运动，最后到达PQ板的中点K。不考虑场的边界效应，不计粒子的重力。求： （1）圆弧O3O4处电场强度的大小； （2）为使粒子恰好能到达PQ板的中点K，金属板MN、PQ之间加的偏转电压U的值； （3）从粒子进入金属板MN、PQ开始计时，经多长时间粒子运动到距直线MQ最近，最近距离多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 和美联盟2025—2026学年度第一学期10月联考 高二物理试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卡收回。 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 下列说法中，正确的是（ ） A. 元电荷是一个理想化模型，就是电荷量很小的电荷 B. 电场强度为零点，电势不一定为零 C. 匀强电场中任意两点间的电势差，等于电场强度和这两点间距离的乘积 D. 为了有效保护建筑物，通常把避雷针顶端设计成球形 【答案】B 【解析】 【详解】A．元电荷是电荷量的最小单位，其值为，所有电荷量均为元电荷的整数倍。元电荷并非“理想化模型”，而是实际存在的电荷量基本单位，故A错误。 B．电场强度与电势无直接因果关系。例如静电平衡导体内部场强为零，但电势可能不为零（如带电导体球壳内部），故B正确。 C．匀强电场中电势差公式为，其中是两点沿电场方向的投影距离。若两点连线与场强方向不平行，需用有效距离，而非任意距离，故C错误。 D．避雷针利用尖端放电效应，顶端需设计成尖锐形状以增强电场，促进放电。若为球形，电场强度减弱，保护效果降低，故D错误。 故选B。 2. 两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为r时相互作用的库仑力为吸引力、大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】相距为r时相互作用的库仑力为吸引力，可知两小球带有异种电荷。设两小球所带电荷量分别为q和－3q，根据库仑定律有 使两小球接触后，两小球所带电荷量均变为 将两小球放到相距2r处后，此时库仑力的大小为 若两球电荷量分别为-q和3q，计算结果不变。 A正确，BCD错误。 故选A。 3. 在生物医学研究中，静电场被常用于细胞操作和基因治疗等领域。如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子仅在静电力作用下进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. N、P两点的电势不相等 C. DNA分子在M点的加速度比在N点大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，N、P两点的电场强度大小相等，但方向不同，故电场强度不同，故A错误； B．根据对称性可知，N、P两点的电势相等，故B错误 C．M点电场线比N点稀疏，故M点电场强度比N点小，根据可知，DNA分子在M点的加速度比N点小，故C错误； D．DNA分子由M点运动到N点过程中，所受静电力与速度方向成锐角，静电力做正功，电势能减小，故DNA分子在M点的电势能比在N点大，故D正确。 故选D 4. 有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据 Q=CU 可知 ∆Q=C∆U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C 则该过程中跨膜电流的平均值为 故选D。 5. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A. 材料竖直方向尺度减小 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变大 D. 电容器电容变大 【答案】A 【解析】 【详解】BCD．根据电容的决定式可知，根据题意可知极板之间电压不变，极板上所带电荷量变少，极板间距增大，电容减小，极板之间形成匀强电场，根据可知极板间电场强度减小，BCD错误； A．极板间距增大，材料竖直方向尺度减小，A正确； 故选A。 6. 如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像，下列说法正确的是（　　） A. B. 将电阻A、B串联，其图线应在区域Ⅲ C. 将电阻A、B串联，其图线应在区域Ⅱ D. 将电阻A、B并联，其图线应在区域Ⅲ 【答案】B 【解析】 【详解】A．因I-U图像斜率的倒数等于电阻，图像A斜率较大，可知，A错误； BC．将电阻A、B串联，则总电阻变大，其图线应在区域Ⅲ，B正确，C错误； D．将电阻A、B并联，则总电阻变小，其图线应在区域Ⅰ，D错误。 故选B。 7. 工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的直线所示。一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】B．电子所受的电场力的方向与电场强度方向相反，指向圆心，所以电子向圆心运动，电场强度逐渐增大，根据 ，电场力逐渐增大，图线向上，B错误； A．电子的加速度 ，电子向圆心运动，电场强度增大，电子的加速度增大，速度图线的斜率增大，图线向上弯曲，A错误； C．根据，电子向圆心运动，电场强度增大，电势能图线的斜率增大，图线向上弯曲，C错误； D．根据 解得 电子向圆心运动，逆电场线运动电势升高；电子向圆心运动，电场强度增大，电势图线的斜率增大，图线向上弯曲，D正确。 故选D。 二、多选题（每题4分，共20分） 8. 某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1V、2V的等势线上，则（ ） A. a、b、c、d中a点电场强度最大 B. a、b、c、d中d点电场强度最大 C. 一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV D. 一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．a、b、c、d中a点的等差等势面最密集，则电场线最密集，则电场强度最大，A正确，B错误； C．一个电子从b点移动到c点电势能减小2eV，则电场力做功为2eV，C正确； D．从a到d电势升高4V，则一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV，D错误。 故选AC。 9. 如图1所示，两水平平行金属板A、B的中央有一静止电子，现在A、B间加上如图2所示电压，t=0时，A为正，设电子运动过程中未与两板相碰，则下述说法中正确的是（　　） A. 时，电子回到原位置 B. 时，电子在原位置上方 C. 到间，电子向A板运动 D. 至间，电子向B板运动 【答案】BCD 【解析】 【详解】由图示图象可知： 时间内，电子向上做初速度为零的匀加速直线运动，电子向A板运动； 在时间内，电子向上做匀减速直线运动，电子向A板运动； 在时间内电子向下做初速度为零的匀加速直线运动，向B板运动； A．由以上分析可知，时电子在原位置的上方，向上的位移最大，故A错误； B．时在原位置的上方，没有回到原来的位置，与时的位置相同，故B正确； C．时间内，电子向上做匀减速直线运动，电子向A板运动，故C正确； D．至间，电子向B板运动，故D正确； 故选BCD。 10. 如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为,电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为,下落高度H到B点后与一绝缘轻弹簧接触,又下落h到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是（ ） A. 物块在B点速度最大 B. 弹簧的弹性势能的增加量为 C. 带电物块电势能增加量 D. 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A.物块由静止开始下落时的加速度为，根据牛顿第二定律得，解得，合外力为零时，速度最大，所以B点速度不是最大速度，故A错误； B.由A到C应用能量守恒定律，弹簧的弹性势能的增加量，故B正确； C.从A到C的过程中，电场力做功．带电物块电势能的增加量为，故C错误； D.带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量等于克服电场力做的功，所以带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为，故D正确． 故选BD 11. 如图所示，在正方体中面的对角线的中点放一电荷量为的点电荷，在面的对角线的中点放另一电荷量为的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. a点的电势等于点的电势 B. b点的电场强度与点的电场强度相同 C. 负的试探电荷沿棱从到电势能先增大后减小 D. 正的试探电荷沿棱从到电场力一直做负功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于点靠近正电荷，a点靠近负电荷，所以a点的电势小于点的电势，故A错误； B．作出b点的电场强度与点的电场强度如图所示 由点电荷电场强度公式及几何关系可知，与相同，与相同，所以与相同，故B正确； C．负的试探电荷沿棱从c到，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C错误； D．正的试探电荷沿棱从b到，电场力一直做负功，电势能一直增大，故D正确。 故选BD。 12. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时，电势能均为。下列说法正确的是（　　） A. 中点的电势为零 B. 电场的方向与x轴正方向成角 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知O点、A点和B点的电势分别为，， 故中点的电势为 故A正确； B．如图，设N点为AB的三等分点，同理易知N点电势为0，连接MN为一条等势线，过A点做MN的垂线，可知电场线沿该垂线方向，指向右下方，由可知，故电场的方向与x轴正方向成角，故B错误； CD．电场强度的大小为 故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题（共13分） 13. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路，观察电容器的充、放电过程，同时测量电容器的电容。电路图中直流电源电压恒为8V，定值电阻R1<R2。操作时，先把开关K接1，待稳定后，再把开关K接2。 （1）将K与“2”端相连时，R2中电流方向________（填“自上向下”或“自下向上”）。 （2）图乙中阴影部分的面积S1________S2（选填“>”、“<”或“=”）； （3）已知图乙中阴影部分的面积S1为480mA·s，则该电容器的电容为________F（保留2位有效数字）。 （4）若不改变电路其它参数，只减小电阻R2，图乙中阴影部分的面积S2将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）自上向下 （2）= （3）0.60 （4）不变 【解析】 【小问1详解】 电容器上极板带正电，则将K与“2”端相连时，R2中电流方向自上向下。 【小问2详解】 图乙中阴影部分的面积分别代表电容器充电电量和放电时的电量，可知S1=S2。 【小问3详解】 已知图乙中阴影部分的面积S1为480mA·s，可知电容器带电量为Q=480mA·s=0.48C 则该电容器电容为 【小问4详解】 因阴影部分的面积表示电容器的带电量，则若不改变电路其它参数，只减小电阻R2，图乙中阴影部分的面积S2将不变。 14. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管长为L，玻璃管两端口用插有铜钉的橡皮塞塞住。 （1）注水前，如图1所示，用螺旋测微器测得玻璃管内径为__________mm；如图2所示，用20分度游标卡尺测得玻璃管长度为__________cm。 （2）为了测量所取纯净水的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A.电流表（量程0~3mA，电阻约为5Ω） B.电压表（量程0~6V，电阻约为10kΩ） C.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A） D.电源（能提供6V的恒定电压） E.开关一只、导线若干 ①根据图3中的电路图，请将图4电路连接完整_________； ②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最_________（选填“左”或“右”）端。 ③图5为根据电流表和电压表的实验数据所画的U-I图像。根据U-I图像，求出该纯净水的电阻_________Ω（保留2位有效数字）。实验得出的数值与真实值相比_________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （3）计算纯净水的电导率表达式_________（用符号、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。 【答案】（1） ①. 6.124 ②. 10.225 （2） ①. ②. 左 ③. ④. 偏大 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以 [2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 【小问2详解】 ①[1]根据电路图进行实物连接，如图所示 ②[2] 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端，使待测电阻电压为0。 ③[3]根据欧姆定律可得 [4]由于电流表的分压使得测量值偏大。 【小问3详解】 根据电阻定律可得， 所以 四、解答题（共39分） 15. 如图所示，带电量为的小球被绝缘棒固定在点，右侧有固定在水平面上、倾角为的光滑绝缘斜面。质量为、带电量为的小滑块从斜面上点由静止释放，滑到与小球等高的点时加速度为零，滑到点时速度为零。已知间的距离为，重力加速度大小为，静电力常量为，，，求： （1）的距离； （2）之间的电势差。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 依题意，在B点对小滑块受力分析如图 由于小滑块加速度为零，由平衡条件可知 解得 【小问2详解】 从A到C过程，由动能定理可知 解得 由功能关系可知 联立以上解得 16. 如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，，。现将一个电量为的正电荷从a移动到b，电场力做功。求： （1）该电场的场强大小； （2）ac间的电势差； （3）若a点的电势为6V，则该正电荷在c点电势能。 【答案】（1）75V/m （2）7.5V （3） 【解析】 【小问1详解】 将一个电荷量为的正电荷从a移动到b，电场力做功，可知 电场的场强大小 【小问2详解】 ac间的电势差 【小问3详解】 若a点的电势为6V，则c点的电势 该正电荷在c点电势能 17. 地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m带电量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中，当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为，此时小球到地面投影M点高度为h，求： （1）匀强电场的场强大小？ （2）若突然剪断丝线，小球落地速度多大？ （3）若丝线未剪断前，向右拉起小球至丝线水平后，无初速释放，求小球经过最低点时丝线对小球的拉力。 【答案】（1） （2） （3）3mg-2mgtanθ 【解析】 小问1详解】 对小球受力分析可知 可得 【小问2详解】 若突然剪断细线，则小球受重力和电场力，合力方向沿着原来细线的方向，则加速度为 则小球做匀加速直线运动，小球落地速度 【小问3详解】 小球从释放到到达最低点的过程由动能定理 在最低点时有牛顿第二定律可知 可知丝线对小球的拉力为 18. 如图所示，金属板AB和CD水平放置，中间开有小孔O1、O2，两板之间加有加速电压。金属板EF和GH均是以O点为圆心，半径为3R和R的同心圆弧板，O3O4也是以O点为圆心的圆弧，且到两金属板距离相等，两板之间加有电压。长2R的金属板MN、PQ水平放置，点M、P分别和点F、H对齐，两板之间加有偏转电压。质量为m、电荷量为q的粒子从粒子源中无初速度漂进加速电场，恰好能沿图示O1－O2－O3－O4－O5－K虚线轨迹运动，最后到达PQ板的中点K。不考虑场的边界效应，不计粒子的重力。求： （1）圆弧O3O4处电场强度的大小； （2）为使粒子恰好能到达PQ板的中点K，金属板MN、PQ之间加的偏转电压U的值； （3）从粒子进入金属板MN、PQ开始计时，经多长时间粒子运动到距直线MQ最近，最近距离是多少。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）粒子从O1运动到O2的过程中，由动能定理有 粒子从O3运动到O4的过程中，由牛顿第二定律有得 联立以上两式得 （2）粒子在金属板MN、PQ之间做类平抛运动，对O5K过程分析，粒子在水平方向有 竖直方向有 根据牛顿第二定律有 其中 联立以上各式解得 （3）把电场中的运动分解成平行于MQ和垂直于MQ两个方向的分运动，则垂直MQ方向，粒子速度减为0的过程中粒子做匀减速的直线运动，对于垂直于MQ方向的分运动有 由速度与位移的关系可得 解得 所以粒子运动过程中距离MQ最近为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $