精品解析：安徽省淮南市淮南第二中学2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

2027届高二年级第一学期期中考试物理试题 时间：90分钟 满分：100分 一、单选题（共8题，每题4分） 1. 下列对电场中的概念、公式的理解，正确的是（　　） A. 根据电容的定义式，电容器的电容与所带电荷量成正比 B. 根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 C. 根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比 D. 根据公式，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服静电力做功为1J，则A、B两点的电势差为1V 2. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A. 导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开 B. 手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电 C. 手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电 D. 手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电 3. 如图所示，正电荷q在电场力的作用下由p向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以判定，它所在的电场是图中哪一个（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，匀强电场平行于十六宫格所在平面，十六宫格上每小格正方形边长为L=4cm，已知a、b、c三个格点电势分别为φa=2V、φb=4V、φc=6V，以下说法正确的是（　　） A. 电场强度大小为50V/m B. 十六宫格25个格点中电势最高为12V C. 十六宫格25个格点中电势最低为-2V D. 十六宫格中央格点电势为2V 5. 在x轴上自左向右分别放置电荷量为、的点电荷，两电荷连线上的电势随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则下列判断正确的是（ ） A. 点P应该有一个带正电的点电荷 B. C. C点的电场强度大于A点的电场强度 D. 将一带负电的检验电荷从B点移到D点，其电势能先增大后减小 6. 莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘。从结构和功能上来看，莱顿瓶可视为一种早期的平行板电容器。关于莱顿瓶，下列说法正确的是（　　） A. 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷越多 B. 瓶内外锡箔的厚度越厚，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 C. 充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 D. 莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 7. 用两根等长的轻质绝缘细线，把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来，如图甲所示，小球 a、b质量分别为、，带电量大小分别为、。 如果在该区间加一水平向右的匀强电场，且细线始终拉紧，最后达到的平衡状态如图乙所示，则关于两球质量大小及带电荷量多少（两球之间的作用力不考虑），下列组合不符合要求的有（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 示波管的内部结构如图甲所示，如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心。如果在偏转电极XX′之间和YY′之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形，则（　　） A. 若XX′和YY′分别加电压（2）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形 B. 若XX′和YY′分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形 C. 若XX′和YY′分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形 D. 若XX′和YY′分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形 二、多选题（共4题，每题4分，漏选得2分，选错不得分。） 9. 如图所示，两个带等量正电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑绝缘的水平面上。P、N是小球A、B的连线的水平中垂线，且。现将一个电荷量很小的带负电的小球C（可视为质点），由P点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的速度图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，在正方形的四个顶点固定四个电荷量相等的点电荷，分别为正方形四条边的中点，为正方形的中心。已知点处的点电荷为正电荷，C点处的点电荷为负电荷，点处场强方向沿方向指向点，点处场强方向沿方向指向点。规定无穷远处电势为，下列判断正确的是（　　） A. 点处的点电荷是正电荷 B. 两点处电场强度相同 C. 点处场强、电势均为 D. 和连线上的电势处处相等 11. 如图所示，两块较大的金属板平行水平放置并与一电源相连闭合后，两板间有一质量为电荷量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将板向下平移一小段距离，则油滴向下加速运动中有的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将板向右平移一小段距离，则油滴保存静止不动，G中有的电流 C. 若将断开，且将板向左平移一小段距离，点电势降低 D. 若将断开，再将板向下平移一小段距离，点电势变大 12. 如图所示，三维坐标系O-xyz的z轴方向竖直向上，所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v0沿x轴正方向水平抛出，A点坐标为（0，0，L），重力加速度为g，电场强度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球在yOz平面内的分运动为平抛运动 B. 小球从抛出到落到xOy平面的过程电势能减小4mgL C. 小球到达xOy平面的速度大小为 D. 小球的运动轨迹与xOy平面交点的坐标为（，L，0） 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 某同学用图1所示电路观察电容器的放电过程。图中是两个完全相同的电容器，是数字电压表（内阻可视为无穷大）。主要实验步骤如下： ①断开，先接，之后再接，读出此时电压表的读数 ②断开，闭合，电容器对电阻放电，从计算机上得到图2所示图像，并数得图像与轴所围阴影部分单元格数量为38个 ③断开接，再次读出电压表的读数 ④断开，闭合，从计算机上得到与图2相似的图像（未画出），并数出图像与轴所围部分单元格的数量 （1）由图2所示的图像可知，本次放电过程，流过电阻的电荷量为_____，若电源的电压为，则电容器的电容为_____。 （2）理论上分析，电压表两次读数之比_____，步骤④的图像与轴所围部分单元格数量应为_____个。 14. 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______（用①中所选择的物理量表，已知当地的重力加速度为g） ③对于质量为m的油滴，如果改变它所带的电荷量q的大小，则能够使油滴达到平衡的电压必须是某些特定值，研究这些电压变化的规律可发现它们都满足方程：，式中n=1，2，3…，为特定数值，此结果说明了什么？答______ （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. 重力势能和电势能在减小 D. 油滴所受电场力方向向下 四、解答题 15. 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°，ab=3cm，bc=12cm。现将一个电量为4×10−4C的正电荷从a移动到b，电场力做功1.2×10−3J。求： （1）该电场的场强大小； （2）ac间的电势差Uac； （3）若b点的电势为3V，则该正电荷在b、c点电势能Epb、Epc。 16. 在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0.1kg，电荷量为×10－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力. g取10m/s2．求 （1）小球A的带电荷量； （2）释放瞬间小球B的加速度大小； （3）小球B运动到最低点时绳的拉力． 17. 在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在点处的点电荷产生的电场（大小未知），该点电荷的电荷量为，且只考虑该点电荷在第一象限内产生的电场；第二象限内有水平向右的匀强电场（大小未知）；第四象限内有大小为，方向按图乙周期性变化的电场，以水平向右为正方向，变化周期。一质量为，电荷量为的离子从点由静止释放，进入第一象限后恰能绕点做匀速圆周运动，由轴处离开第一象限。以离子到达轴时为计时起点，已知静电力常量为，不计离子重力。求： （1）离子在第一象限运动时速度大小和第二象限电场的大小； （2）当时，离子速度的大小和方向； （3）当时，离子的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二年级第一学期期中考试物理试题 时间：90分钟 满分：100分 一、单选题（共8题，每题4分） 1. 下列对电场中的概念、公式的理解，正确的是（　　） A. 根据电容的定义式，电容器的电容与所带电荷量成正比 B. 根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 C. 根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比 D. 根据公式，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服静电力做功为1J，则A、B两点的电势差为1V 【答案】C 【解析】 【详解】A．电容器的电容由其结构（如极板形状、间距、介质）决定，与电荷量和电压无关。定义式仅用于计算，不能说明与成正比，故A错误； B．电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故B错误； C．真空中点电荷的电场强度公式明确表明，与场源电荷的电荷量成正比，与距离平方成反比，故C正确； D．克服静电力做功1J，说明电场力做功。根据公式 得 即A、B两点的电势差为-1V，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A. 导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开 B. 手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电 C. 手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电 D. 手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电 【答案】B 【解析】 【详解】A．将一个带正电的导体球C靠近导体A，由于静电感应，导体A带负电，导体B带正电，故导体A、B下面的金属箔均张开，故A错误； B．手摸一下导体A后，拿开手，由于球C不动，根据静电感应原理可知，导体A带负电，故B正确； C．根据B选项分析可知，手摸一下导体B后，拿开手，则导体A仍然带负电，故C错误； D．将导体A、B分开后，再移走C，此时导体A、B不接触，电荷不发生转移，则A带负电，B带正电，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，正电荷q在电场力的作用下由p向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以判定，它所在的电场是图中哪一个（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】正电荷在电场力作用下做加速运动，运动方向与受力方向应相同；加速度越来越大，电场强度应越来越大，对应的电场线应越来越密，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，匀强电场平行于十六宫格所在平面，十六宫格上每小格正方形边长为L=4cm，已知a、b、c三个格点电势分别为φa=2V、φb=4V、φc=6V，以下说法正确的是（　　） A. 电场强度大小为50V/m B. 十六宫格25个格点中电势最高为12V C. 十六宫格25个格点中电势最低为-2V D. 十六宫格中央格点电势为2V 【答案】B 【解析】 【详解】A．点右侧格点电势为，由可知 故A错误； BCD．根据匀强电场中等距离间的电势差相等，则十六宫格25个格点中电势最高为，最低点电势最低为，十六宫格中央格点电势为，B正确，CD错误； 故选B。 5. 在x轴上自左向右分别放置电荷量为、的点电荷，两电荷连线上的电势随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则下列判断正确的是（ ） A. 点P应该有一个带正电的点电荷 B. C. C点的电场强度大于A点的电场强度 D. 将一带负电的检验电荷从B点移到D点，其电势能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，且P点电势为最低，可知点P应该有一个带负电的点电荷，故A错误； BC．根据图像切线的斜率等于电场强度，可知C点合场强为零，A点的合场强不等于零，则A点的场强比C点的大，由于C点与点电荷的距离较近，根据，可知电荷量，故B正确，C错误； D．将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，根据可知，电势能先减小后增大，故D错误。 故选B。 6. 莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘。从结构和功能上来看，莱顿瓶可视为一种早期的平行板电容器。关于莱顿瓶，下列说法正确的是（　　） A. 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷越多 B. 瓶内外锡箔的厚度越厚，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 C. 充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 D. 莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 【答案】A 【解析】 【详解】根据电容决定式 及电容定义式 联立可得 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，d越小，莱顿瓶能容纳的电荷Q越多，A正确； B．根据电容决定式，可知瓶内外锡箔的厚度与电容大小无关，因此锡箔厚度增加，C不变，莱顿瓶容纳电荷的本领不变，B错误； C．根据电容决定式，可知充电电压与电容C大小无关，充电电压升高，莱顿瓶容纳电荷的本领不变，C错误； D．根据电容决定式，可知莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度d有关，D错误。 故选A。 7. 用两根等长的轻质绝缘细线，把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来，如图甲所示，小球 a、b质量分别为、，带电量大小分别为、。 如果在该区间加一水平向右的匀强电场，且细线始终拉紧，最后达到的平衡状态如图乙所示，则关于两球质量大小及带电荷量多少（两球之间的作用力不考虑），下列组合不符合要求的有（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】设上端绳子拉力为，下端绳子拉力为，场强大小为E，乙图中上端绳子与竖直方向夹角为θ，下端绳子与竖直方向夹角为α。对a、b整体受力分析，如图所示 利用平行四边形定则，可得 对b受力分析，如图所示 利用平行四边形定则，可得 因为两根绳子等长，由数学知识可知 联立以上三式得 代入分析可知，BCD符合要求，A不符合要求。 故选A。 8. 示波管的内部结构如图甲所示，如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心。如果在偏转电极XX′之间和YY′之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形，则（　　） A. 若XX′和YY′分别加电压（2）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形 B. 若XX′和YY′分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形 C. 若XX′和YY′分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形 D. 若XX′和YY′分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形 【答案】C 【解析】 【详解】要显示一个周期的信号电压，XX′偏转电极要接入（3）的锯齿形电压。即若XX′和YY′分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a）所示波形；若XX′和YY′分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b）所示波形。 故选C。 二、多选题（共4题，每题4分，漏选得2分，选错不得分。） 9. 如图所示，两个带等量正电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑绝缘的水平面上。P、N是小球A、B的连线的水平中垂线，且。现将一个电荷量很小的带负电的小球C（可视为质点），由P点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的速度图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【详解】在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O点电场强度先变大后变小，到O点变为零，负电荷受力沿垂直平分线运动，PO段电场力做正功速度增加，ON段做负功速度减小，O点速度最大。 如果从P到O点场强一直变小，则加速度一直变小，如果从P点到O点场强先变大后变小则加速度先变大后变小。 故选AB。 10. 如图所示，在正方形的四个顶点固定四个电荷量相等的点电荷，分别为正方形四条边的中点，为正方形的中心。已知点处的点电荷为正电荷，C点处的点电荷为负电荷，点处场强方向沿方向指向点，点处场强方向沿方向指向点。规定无穷远处电势为，下列判断正确的是（　　） A. 点处的点电荷是正电荷 B. 两点处电场强度相同 C. 点处场强、电势均为 D. 和连线上的电势处处相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由处场强方向可知，处的点电荷分布如图所示 故错误； B．由电场强度的矢量叠加可知，两点场强大小相等，方向相反，故错误； CD．根据场强叠加原理，可知点场强为零；结合等量异种点电荷中垂线上的电势特点，可推知上电势处处为零，故CD正确。 故选CD。 11. 如图所示，两块较大的金属板平行水平放置并与一电源相连闭合后，两板间有一质量为电荷量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在S仍闭合的情况下，若将板向下平移一小段距离，则油滴向下加速运动中有的电流 B. 在S仍闭合的情况下，若将板向右平移一小段距离，则油滴保存静止不动，G中有的电流 C. 若将断开，且将板向左平移一小段距离，点电势降低 D. 若将断开，再将板向下平移一小段距离，点电势变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，根据可知电容器电容增大，依题意电容器与电源保持连通状态，极板间电压不变，由可知极板上电荷量增加，电容器处于充电状态，G中有的电流，故A错误； B．同理可知，若将A板向右平移一小段位移，极板的正对面积减小，电容器电容减小，极板上电荷量减小，电容器处于放电状态，G中有的电流，根据可知极板间匀强电场的场强不变，油滴仍然静止，故B正确； C．若将S断开，则极板上电荷量不变，将A板向左平移一小段位移，根据可知电容器电容减小，由可知极板间电压增大，根据可知电场强度增大，B、P间电势差增大，根据 B板接地，，P点电势降低，故C正确； D．同理可知，若将S断开，极板上电荷量不变，将板向下平移一小段距离，根据 可知匀强电场的场强不变，P、B间电势差不变，B板接地，P点电势不变，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，三维坐标系O-xyz的z轴方向竖直向上，所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v0沿x轴正方向水平抛出，A点坐标为（0，0，L），重力加速度为g，电场强度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球在yOz平面内的分运动为平抛运动 B. 小球从抛出到落到xOy平面的过程电势能减小4mgL C. 小球到达xOy平面的速度大小为 D. 小球的运动轨迹与xOy平面交点的坐标为（，L，0） 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带电小球始终受到重力与电场力，因此可等效成一个恒定的力，且此力方向与初速度方向垂直，所以做匀变速曲线运动，运动轨迹即为抛物线，所以小球在yOz平面内的分运动为匀加速直线运动，故A错误； B．小球从抛出到落到xOy平面的过程电势能减小量为，， 联立解得，故B正确； C．小球到达xOy平面时的速度大小为，故C正确； D．小球在x轴方向做匀速直线运动，则 在y方向，有 所以小球的轨迹与xOy平面交点的坐标为（，2L，0），故D错误。 故选AC。 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 某同学用图1所示电路观察电容器的放电过程。图中是两个完全相同的电容器，是数字电压表（内阻可视为无穷大）。主要实验步骤如下： ①断开，先接，之后再接，读出此时电压表的读数 ②断开，闭合，电容器对电阻放电，从计算机上得到图2所示图像，并数得图像与轴所围阴影部分单元格数量为38个 ③断开接，再次读出电压表的读数 ④断开，闭合，从计算机上得到与图2相似的图像（未画出），并数出图像与轴所围部分单元格的数量 （1）由图2所示的图像可知，本次放电过程，流过电阻的电荷量为_____，若电源的电压为，则电容器的电容为_____。 （2）理论上分析，电压表两次读数之比_____，步骤④的图像与轴所围部分单元格数量应为_____个。 【答案】（1） ①. ②. 950 （2） ①. 2 ②. 19 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电容器储存的电荷量 开关由拨至时，电容器平均分配电荷，由可得，极板间电压均为，电容器的电容为 【小问2详解】 [1][2]由实验步骤可知，电容器两次放电电荷量之比为2，故单元格数量之比也为2，则步骤④的图像与轴所围部分单元格数量个 由可知，。 14. 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______（用①中所选择的物理量表，已知当地的重力加速度为g） ③对于质量为m的油滴，如果改变它所带的电荷量q的大小，则能够使油滴达到平衡的电压必须是某些特定值，研究这些电压变化的规律可发现它们都满足方程：，式中n=1，2，3…，为特定数值，此结果说明了什么？答______ （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. 重力势能和电势能在减小 D. 油滴所受电场力方向向下 【答案】（1） ①. ACD ②. ③. 带电体所带电荷量均为元电荷的整数倍 （2）A 【解析】 【小问1详解】 [1]油滴悬浮，根据平衡条件有 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]一质量为m的油滴，在两金属板之间恰好处于平衡状态，结合上述可知，油滴所带电荷量 [3]由于带电体的电荷量等于元电荷的整数倍，则有 （n=1，2，3…） 结合上述有 （n=1，2，3…） 若油滴的电荷量恰好等于元电荷，则有 解得 （n=1，2，3…） 此结果说明了带电体所带电荷量均为元电荷的整数倍。 【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，结合上述可知，电势能增大，则机械能减小，故BC错误。 故选A。 四、解答题 15. 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°，ab=3cm，bc=12cm。现将一个电量为4×10−4C的正电荷从a移动到b，电场力做功1.2×10−3J。求： （1）该电场的场强大小； （2）ac间的电势差Uac； （3）若b点的电势为3V，则该正电荷在b、c点电势能Epb、Epc。 【答案】（1）100V/m （2）9V （3）1.2×10−3J，−1.2×10−3J 【解析】 【小问1详解】 由题意知 求得 【小问2详解】 ac间的电势差 【小问3详解】 由题意知 又 其中 解得 16. 在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0.1kg，电荷量为×10－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力. g取10m/s2．求 （1）小球A的带电荷量； （2）释放瞬间小球B的加速度大小； （3）小球B运动到最低点时绳的拉力． 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球B刚释放瞬间，沿绳子方向上，小球受到的合力为零，则有 mgcos60°= 代入数值解得 qA＝5×10－6C (2)小球所受合力方向与绳子垂直，由牛顿第二定律得 解得 (3)因释放后小球B做圆周运动，两球的相对距离不变，库仑力不做功，由机械能守恒得 mg（L－Lcos60°）＝ 由最低点 FT＋－mg＝ 联立解得 FT＝mg＝1.5N 17. 在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在点处的点电荷产生的电场（大小未知），该点电荷的电荷量为，且只考虑该点电荷在第一象限内产生的电场；第二象限内有水平向右的匀强电场（大小未知）；第四象限内有大小为，方向按图乙周期性变化的电场，以水平向右为正方向，变化周期。一质量为，电荷量为的离子从点由静止释放，进入第一象限后恰能绕点做匀速圆周运动，由轴处离开第一象限。以离子到达轴时为计时起点，已知静电力常量为，不计离子重力。求： （1）离子在第一象限运动时速度大小和第二象限电场的大小； （2）当时，离子速度的大小和方向； （3）当时，离子的坐标。 【答案】（1）， （2），方向与水平方向倾斜向下的夹角 （3） 【解析】 【小问1详解】 在第一象限内，由库仑力提供离子圆周运动的向心力 解得 在第二象限内，只有电场力对离子做功，由动能定理得 解得 【小问2详解】 离子在方向有公式，在时， 离子的合速度 ，则与水平方向倾斜向下的夹角 【小问3详解】 一个周期内，离子在x方向的平均速度 离子在x方向前进 根据乙图中场强的变化规律可判断，y方向上做匀速直线运动，x方向上第一个半个周期向右匀加速运动，第二个半个周期向右匀减速运动，当t=T时速度恰减为零，之后重复此运动过程，其轨迹如图所示 每半个周期沿x正方向运动的距离均相等 因为开始计时时离子坐标为x0，所以nT时， 离子的横坐标为 纵坐标为 在nT时离子的坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $