精品解析：甘肃省兰州市西北师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期第一次月考物理试题

西北师大附中2025-2026学年第一学期第一次月考考试试题 高二物理 一、单选题：本大题共7小题，每题4分，共28分。 1. 以下说法错误的是（　　） A. 是能量的单位 B. 正电荷和负电荷最早是由科学家富兰克林命名的 C. 元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的 D. 物理学中引入“质点”、“点电荷”等概念，从科学方法上来说是理想模型法 2. 如图所示，带电体靠近一个接地（大地电势为零）空腔导体，空腔里面无电荷。静电平衡后，下列物理量不为零的是（　　） A. 导体空腔内任意点的电势 B. 导体外表面的电荷量 C. 导体空腔内任意点的电场强度 D. 导体空腔内表面的电荷量 3. 如图，虚线、、表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为带负电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、是这条轨迹上的两点。则下面说法中正确的是（　　） A. 三个等势面中，的电势最低 B. 该负电粒子一定从点运动到点 C. 对于、两点，带电粒子通过点时加速度较大 D. 对于、两点，带电粒子通过点时电势能较大 4. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线、按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. 、的电阻之比为 B. 流过、的电流之比为 C. 单位时间通过、的电量之比为 D. 通过、的电子定向移动速率之比为 5. 如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板接地，开关闭合，电容器两极板间点处有一带电油滴处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 保持开关闭合，板竖直下移一小段距离，电容器的电容变小 B. 保持开关闭合，板竖直上移一小段距离过程中，电流表中有从向的电流通过 C. 断开开关，板竖直下移一小段距离，带电油滴向上运动 D. 断开开关，板竖直上移一小段距离，带电油滴的电势能将减小 6. 熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，为的中点，连线平行于平板电极，下列说法正确的是（　　） A. a点电势比点的高 B. 、两点在同一等势面上 C. 某带正电颗粒在点的电势能比在点的大 D. 、两点间电势差大于、两点间电势差 7. 如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场。其中有一个半径为的竖直光滑圆环轨道，环内有两根光滑的弦轨道和，点所在的半径与竖直直径成37°角。质量为、电荷量为的带电小环（视为质点）穿在弦轨道上，从点由静止释放，可分别沿和到达圆周上的、点。现去掉弦轨道和，如图乙所示，让小环穿在圆环轨道上且恰好能做完整的圆周运动。不考虑小环运动过程中电荷量的变化。下列说法正确的是（，g取）（　　） A. 小环做圆周运动经过点时机械能最大 B. 小环做圆周运动过程中动能最小值是 C. 小环做圆周运动过程中对环的压力最大值是 D. 小环从点由静止释放沿弦轨道分别到圆周B、C两点，沿弦AB比沿弦AC用时短 二、多选题：本大题共3小题，每题5分，共15分。 8. 两点电荷固定在轴上坐标为和的两点处，已知位于处的点电荷带电量大小为，两点电荷连线上各点的电势随变化的关系图像如图所示。处的电势最低，轴上、两点的坐标分别为和，则（　　） A. 两点电荷为同种电荷 B. 位于处的点电荷带电量为 C. 点的电场强度大于点的电场强度 D. 正电荷在点处的电势能小于在点处的电势能 9. 氢有三种同位素分别为氕、氘、氚，如图所示，氕、氘、氚的原子核由静止经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（　　） A. 三种原子核打在屏上同一位置处 B. 三种原子核打在屏上氚核的速度最小 C. 经过加速电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多 D. 经过偏转电场的过程中，电场力对氕核做的功最多 10. 如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板P、Q，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压。在两板左侧紧靠P板处有一粒子源，自时刻开始连续释放初速度大小为，方向平行于金属板的相同带电粒子。时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力。则（　　） A. 粒子的电荷量为 B. 在时刻进入的粒子离开电场时速度等于 C. 在时刻进入的粒子恰好从P、Q两板正中间离开电场 D. 在时刻进入的粒子恰好从P、Q两板正中间离开电场 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。 （1）如上图所示，示波管构造及功能的原理图，电子枪的作用是给电子_____（填“加速”、“减速”、“偏转”），电极控制的是_____（填“竖直”、“水平”）方向偏转。 （2）如果在荧光屏上点出现亮斑，那么示波管中的：①极板应带正电；②极板应带正电；③极板应带正电；④极板应带正电。以上4项中正确的是_____。 A. ①③ B. ①② C. ②③ D. ③④ （3）如图，示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况，电子经电压加速后进入偏转电场。下列关于所加竖直偏转电压、水平偏转电压与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是_____。 A. 如果只在上加上图甲所示的，则在荧光屏上看到的图形如图所示 B. 如果只在上加上图乙所示的，则在荧光屏上看到的图形如图所示 C. 如果同时在和上加上甲、乙所示的、，则在荧光屏上看到的图形如图所示 D. 如果同时在和上加上甲、乙所示的、，则在荧光屏上看到的图形如图所示 12. 下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其极板间距离、极板正对面积S之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题： （1）本实验采用的科学方法是_____ A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 （2）在该实验中，静电计的作用是_____ A. 测定该电容器两极的电势差 B. 测定该电容器的电容 C. 测定该电容器的电荷量 D. 测定A、B两板之间的电场强度 （3）在实验中可观察到的现象（选填“变大”“变小”或“不变”） ①甲图中的手水平向左移动增大极板间距离时，静电计指针的张角_____： ②乙图中的手竖直向上移动减小极板正对面积S时，静电计指针的张角_____。 （4）通过以上实验可归纳得到的结论是：平行板电容器极板间距越大，电容_____；两板间的正对面积S越小，电容_____。（选填“越大”“越小”或“不变”） 四、计算题：本大题共3小题，共37分。 13. 如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端处，小球半径可以忽略，重力加速度取，静电力常数。（结果可以用根式表示） （1）若小球A带电量为，求小球B所带电荷量； （2）若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。 14. 如图所示，AB是位于竖直平面内、半径R = 0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E = 5×103N/C。今有一质量为m = 0.1kg、电荷量q = 1.2×10−4C的带正电的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ = 0.2。取g = 10m/s2，求： （1）滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时的速度vB； （2）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力； （3）小滑块运动到右侧最远处到最低点B的距离。 15. 如图所示，水平轨道上只有段粗糙其余部分光滑，之间存在水平向右的匀强电场，点右侧的点处静止放置一质量为绝缘物块，点的左侧有一质量带正电的物块，与一锁定的压缩弹簧接触但不拴接。弹簧的弹性势能，现对弹簧解除锁定，被弹出，滑出电场后与发生弹性碰撞，到达点前弹簧已恢复原长。已知长，与之间的动摩擦因数，场强，的电荷量，重力加速度取。、均可视为质点，运动过程中的电荷量始终保持不变。（结果可以用根式和分式表示） （1）求物块运动到点时的速度大小； （2）求第一次碰撞后瞬间、的速度大小，； （3）若每次物块与点处的物块碰撞之后，都立即在点放入与物块完全相同的静止物块，求被弹簧弹出后，经过足够多次的碰撞，在电场中运动的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西北师大附中2025-2026学年第一学期第一次月考考试试题 高二物理 一、单选题：本大题共7小题，每题4分，共28分。 1. 以下说法错误的是（　　） A. 是能量的单位 B. 正电荷和负电荷最早是由科学家富兰克林命名的 C. 元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的 D. 物理学中引入“质点”、“点电荷”等概念，从科学方法上来说是理想模型法 【答案】A 【解析】 【详解】A．mA·h是电荷量的单位（1 mA·h = 3.6 C），而非能量单位，A错误，符合题意； B．富兰克林最早命名正负电荷，B正确，但不符合题意； C．密立根通过油滴实验测得元电荷值，C正确，但不符合题意； D．“质点”、“点电荷”均为理想模型法，D正确，但不符合题意。 故选A。 2. 如图所示，带电体靠近一个接地（大地电势为零）空腔导体，空腔里面无电荷。静电平衡后，下列物理量不为零的是（　　） A. 导体空腔内任意点的电势 B. 导体外表面的电荷量 C. 导体空腔内任意点的电场强度 D. 导体空腔内表面的电荷量 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由于导体接地，故整个导体的电势为零。导体外表面受带电体的影响，所带电荷量不为零，故A不符合题意、B符合题意； CD．静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零，且内表面不带电，故CD不符合题意。 故选B。 3. 如图，虚线、、表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为带负电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、是这条轨迹上的两点。则下面说法中正确的是（　　） A. 三个等势面中，的电势最低 B. 该负电粒子一定从点运动到点 C. 对于、两点，带电粒子通过点时加速度较大 D. 对于、两点，带电粒子通过点时电势能较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子做曲线运动，受到的电场力与等势面垂直且指向轨迹凹侧，如图所示 粒子带负电，可知电场线方向与受力方向相反，又电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面，可知三个等势面中，的电势最高，故A错误； B．该负电粒子可以从点运动到点，也可以从点到点，故B错误； C．等差等势面越密集，电场强度越大，根据可知带电粒子通过点时加速度较大，故C正确； D．若粒子从点运动到点，电场力与速度夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，可知粒子通过点时电势能较小；若粒子从点到点，电场力与速度夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，可知粒子通过点时电势能较小，故带电粒子通过点时电势能较小，故D错误。 故选C。 4. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线、按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. 、的电阻之比为 B. 流过、的电流之比为 C. 单位时间通过、的电量之比为 D. 通过、的电子定向移动速率之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电阻定律（） 已知， 则有 因此，电阻之比为，A错误； B． A、B导线串联，串联电路中电流处处相等，因此流过 A、B的电流之比为，B错误； C．单位时间通过的电量之比即电流之比，由于A、B串联，电流相等，因此单位时间通过的电量之比为，C 错误； D．设为单位体积内自由电子数，为电子电荷量，为横截面积，为电子定向移动速率，则有电流的微观表达式 由于，、相同，且 所以，D正确。 故选D。 5. 如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板接地，开关闭合，电容器两极板间点处有一带电油滴处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 保持开关闭合，板竖直下移一小段距离，电容器的电容变小 B. 保持开关闭合，板竖直上移一小段距离过程中，电流表中有从向的电流通过 C. 断开开关，板竖直下移一小段距离，带电油滴向上运动 D. 断开开关，板竖直上移一小段距离，带电油滴的电势能将减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．保持开关闭合，电容器两极板的电压保持不变，板竖直下移一小段距离，则板间距d变小，根据，则电容器的电容C变大，故A错误； B．板竖直上移板间距d变大，电容C变小，根据，保持开关闭合U不变，则Q减小，电容器放电，电流表中的电流从向通过，故B正确； CD．断开开关，板竖直下移或板竖直上移电容器板间距d都变小，电容C变大，根据，Q不变则U减小，根据，可知场强不变，带电油滴仍静止不动，由 得 板竖直上移减小，增大，由平衡条件可知油滴带正电，故油滴的电势能将增大，故CD错误。 故选B。 6. 熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，为的中点，连线平行于平板电极，下列说法正确的是（　　） A. a点电势比点的高 B. 、两点在同一等势面上 C. 某带正电颗粒在点的电势能比在点的大 D. 、两点间电势差大于、两点间电势差 【答案】D 【解析】 【详解】AC．顺着电场线方向电势降低，可得 根据可知带正电颗粒在点的电势能比在点的小。 故AC错误； B．、两点连线与电场线不垂直，根据电场线和等势面垂直可得、两点不在同一等势面上，故B错误； D．由于为的中点，且、两点间的平均场强大于、两点间的平均场强，由U=Ed可知、两点间电势差大于、两点间电势差，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场。其中有一个半径为的竖直光滑圆环轨道，环内有两根光滑的弦轨道和，点所在的半径与竖直直径成37°角。质量为、电荷量为的带电小环（视为质点）穿在弦轨道上，从点由静止释放，可分别沿和到达圆周上的、点。现去掉弦轨道和，如图乙所示，让小环穿在圆环轨道上且恰好能做完整的圆周运动。不考虑小环运动过程中电荷量的变化。下列说法正确的是（，g取）（　　） A. 小环做圆周运动经过点时机械能最大 B. 小环做圆周运动过程中动能最小值是 C. 小环做圆周运动过程中对环的压力最大值是 D. 小环从点由静止释放沿弦轨道分别到圆周B、C两点，沿弦AB比沿弦AC用时短 【答案】C 【解析】 【详解】D．因为重力和电场力均为恒力，所以二者的合力大小为 与竖直方向夹角的正切值为 解得θ=37° 重力与电场力合力指向AO，A为等效最高点，根据等时圆原理，小环在弦轨道AB和AC上运动时间相等，故D错误； A．小环机械能最大的位置电势能最小，则机械能最大的位置应该在圆环的最右端，A错误； B．因为小环穿在圆环轨道上且恰好能做完整的圆周运动，则小环在等效最高点A速度最小为零，在A点动能最小也为零，故B错误； C．小环在等效最低点时速度最大，动能最大，小环对圆环轨道压力最大，从等效最高点至等效最低点过程中，根据动能定理得 由牛顿第二定律得 代入数据得FN=5.0N 由牛顿第三定律，小环做圆周运动的过程中对环的最大压力是5.0N，故C正确。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，每题5分，共15分。 8. 两点电荷固定在轴上坐标为和的两点处，已知位于处的点电荷带电量大小为，两点电荷连线上各点的电势随变化的关系图像如图所示。处的电势最低，轴上、两点的坐标分别为和，则（　　） A. 两点电荷为同种电荷 B. 位于处的点电荷带电量为 C. 点的电场强度大于点的电场强度 D. 正电荷在点处的电势能小于在点处的电势能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图像上某点的切线的斜率的绝对值表示场强的大小，处的电势最低，可知该点的场强为零，因为该点在两点电荷之间，所以两点电荷一定是同种电荷，故A正确； BC．由图像可知，处的电势最低，可知该点的场强是零，设位于处的点电荷带电量为，由点电荷的场强公式可得 由此可知 M点距离−3L处与N点距离3L处的距离相等，所以M点的电场强度大于N点的电场强度，故B错误，C正确； D．正电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，由图像可知，M点处的电势高于N点处的电势，所以正电荷在M点处的电势能大于在N点处的电势能，故D错误。 故选AC。 9. 氢有三种同位素分别为氕、氘、氚，如图所示，氕、氘、氚的原子核由静止经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（　　） A. 三种原子核打在屏上同一位置处 B. 三种原子核打在屏上氚核的速度最小 C. 经过加速电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多 D. 经过偏转电场的过程中，电场力对氕核做的功最多 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．设质量为，电荷量为的粒子经加速电场加速后，获得的速度为，则根据动能定理有 解得 设粒子再以垂直电场线进入偏转电场内，若偏转电场的板长为，则粒子在偏转电场中的运动时间为 若偏转电场的板间距为，则粒子在偏转电场中的侧移为 同理可得到粒子出偏转电场时速度偏向角的正切值为 可见y和与粒子的电荷量以及质量无关，所以三种原子核打在屏上同一位置处，故A正确； B．设粒子从偏转电场射出时的速度为，对粒子经加速电场加速后，又经偏转电场偏转的整个过程，列动能定理方程有 解得 由于、、、、均相同，而氚核的质量最大，所以氚核打在屏上的速度最小。故B正确； C．粒子在加速电场中运动时，电场力做的功为 由于加速电压相同，电荷量相等，所以电场力做的功相等，即经过加速电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多，故C正确； D．粒子在经过偏转电场的过程中，电场力做的功为 由于偏转电压相同，电荷量和侧移相等，所以电场力对三种核做的功一样多，故D错误。 故选ABC。 10. 如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板P、Q，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压。在两板左侧紧靠P板处有一粒子源，自时刻开始连续释放初速度大小为，方向平行于金属板的相同带电粒子。时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力。则（　　） A. 粒子的电荷量为 B. 在时刻进入的粒子离开电场时速度等于 C. 在时刻进入的粒子恰好从P、Q两板正中间离开电场 D. 在时刻进入的粒子恰好从P、Q两板正中间离开电场 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，则时刻进入电场的粒子在电场中的运动时间为 此时间正好是交变电场的一个周期；粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动，经过一个周期，粒子的竖直速度为零，故粒子离开电场时速度等于；粒子在竖直方向，根据对称性可知在时间内的位移为，则有 解得粒子的电荷量为，故AB正确； C．在时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动，然后向下减速运动，再向上加速，向上减速，由对称可知，此时竖直方向的位移为零，故粒子从P板右侧边缘离开电场，故C错误； D．在时刻进入电场的粒子，离开电场时在竖直方向上的位移为 即粒子恰好从P、Q两板正中间离开电场，故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。 （1）如上图所示，示波管构造及功能的原理图，电子枪的作用是给电子_____（填“加速”、“减速”、“偏转”），电极控制的是_____（填“竖直”、“水平”）方向偏转。 （2）如果在荧光屏上点出现亮斑，那么示波管中的：①极板应带正电；②极板应带正电；③极板应带正电；④极板应带正电。以上4项中正确的是_____。 A. ①③ B. ①② C. ②③ D. ③④ （3）如图，示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况，电子经电压加速后进入偏转电场。下列关于所加竖直偏转电压、水平偏转电压与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是_____。 A. 如果只在上加上图甲所示的，则在荧光屏上看到的图形如图所示 B. 如果只在上加上图乙所示的，则在荧光屏上看到的图形如图所示 C. 如果同时在和上加上甲、乙所示的、，则在荧光屏上看到的图形如图所示 D. 如果同时在和上加上甲、乙所示的、，则在荧光屏上看到的图形如图所示 【答案】（1） ①. 加速 ②. 竖直 （2）A （3）BD 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电子枪的作用是给电子加速，电极间构成的是竖直方向的匀强电场，控制的是竖直方向偏转。 【小问2详解】 示波管中电子向第一象限偏转，说明水平方向受力向右，竖直方向受力向上，则极板应带正电，极板应带正电，即选①③；故选A。 【小问3详解】 A．如果只在上加上甲图所示的电压，电子只在竖直方向偏转，且偏转距离不一，故在荧光屏上看到的图形为一竖直图线，如图a，故A错误； B．如果只在上加上乙图所示的电压，电子只在水平方向偏转，且偏转距离不一，故在荧光屏上看到的图形为一水平线段，如图b，故B正确； CD．如果同时在和上加上甲、乙所示的电压，在水平方向为扫描，则在荧光屏出现两个周期的图形且开始电子先向偏，在荧光屏上看到的图形如图d所示，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其极板间距离、极板正对面积S之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题： （1）本实验采用的科学方法是_____ A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 （2）在该实验中，静电计的作用是_____ A. 测定该电容器两极的电势差 B. 测定该电容器的电容 C. 测定该电容器的电荷量 D. 测定A、B两板之间的电场强度 （3）在实验中可观察到的现象（选填“变大”“变小”或“不变”） ①甲图中的手水平向左移动增大极板间距离时，静电计指针的张角_____： ②乙图中的手竖直向上移动减小极板正对面积S时，静电计指针的张角_____。 （4）通过以上实验可归纳得到的结论是：平行板电容器极板间距越大，电容_____；两板间的正对面积S越小，电容_____。（选填“越大”“越小”或“不变”） 【答案】（1）B （2）A （3） ①. 变大 ②. 变大 （4） ①. 越小 ②. 越小 【解析】 【小问1详解】 本实验要研究一个物理量与多个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法，故选B。 【小问2详解】 在该实验中，静电计的作用是测定该电容器两极的电势差，故选A。 【小问3详解】 ①[1]甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，根据可知C减小，因Q一定，根据Q=CU可知，U变大，即静电计指针的张角变大； ②[2]乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，根据可知C减小，因Q一定，根据Q=CU可知，U变大，静电计指针的张角变大。 【小问4详解】 [1][2]通过以上实验可归纳得到的结论是：平行板电容器极板间距越大，电容越小；两板间的正对面积S越小，电容越小。 四、计算题：本大题共3小题，共37分。 13. 如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端处，小球半径可以忽略，重力加速度取，静电力常数。（结果可以用根式表示） （1）若小球A带电量为，求小球B所带电荷量； （2）若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。 【答案】（1） （2），方向水平向右 【解析】 【小问1详解】 对B球受力分析有，沿斜面方向根据平衡条件可得 代入数据解得小球B所带电荷量为 【小问2详解】 对B球受力分析，根据平衡条件可知，所受电场力水平向右，由于B球带正电，所以匀强电场的电场强度方向水平向右；沿斜面方向有 解得 14. 如图所示，AB是位于竖直平面内、半径R = 0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E = 5×103N/C。今有一质量为m = 0.1kg、电荷量q = 1.2×10−4C的带正电的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ = 0.2。取g = 10m/s2，求： （1）滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时的速度vB； （2）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力； （3）小滑块运动到右侧最远处到最低点B的距离。 【答案】（1），方向水平向右 （2），方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从点到点过程，根据动能定理可得 解得 方向水平向右。 【小问2详解】 小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点时，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知对B点的压力大小为，方向竖直向下。 【小问3详解】 设小滑块运动到右侧最远处到最低点的距离为，根据动能定理可得 解得 15. 如图所示，水平轨道上只有段粗糙其余部分光滑，之间存在水平向右的匀强电场，点右侧的点处静止放置一质量为绝缘物块，点的左侧有一质量带正电的物块，与一锁定的压缩弹簧接触但不拴接。弹簧的弹性势能，现对弹簧解除锁定，被弹出，滑出电场后与发生弹性碰撞，到达点前弹簧已恢复原长。已知长，与之间的动摩擦因数，场强，的电荷量，重力加速度取。、均可视为质点，运动过程中的电荷量始终保持不变。（结果可以用根式和分式表示） （1）求物块运动到点时的速度大小； （2）求第一次碰撞后瞬间、的速度大小，； （3）若每次物块与点处的物块碰撞之后，都立即在点放入与物块完全相同的静止物块，求被弹簧弹出后，经过足够多次的碰撞，在电场中运动的路程。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 释放后弹性势能转化为小物块a的动能 解得运动到A点的速度为； 【小问2详解】 由A到B过程中，根据动能定理得 a与b碰前的速度为 物块a与物块b发生弹性碰撞，根据动量守恒定律可得 根据机械能守恒可得 联立解得， 可得所以， 即第一次碰撞后两物块的速度大小均为m/s； 【小问3详解】 碰后物块a第1次经过B点运动到最左端的过程中，根据能量守恒定律可得 解得 即a到达不了A点，设第n次碰后物块a经过B点进入电场到最左端的距离为xn，进电场经过B点的速度为，出电场经过B点的速度为，由动能定理，进电场有 出电场有 联立可得， 同理可得 物块a与物块b碰撞前后物块a的速度关系 联立可得 所以 代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $