精品解析:新疆克拉玛依市独山子区第二中学(高中部尖子班)2025-2026学年高二上学期期中考试物理试卷
2026-01-18
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 新疆维吾尔自治区 |
| 地区(市) | 克拉玛依市 |
| 地区(区县) | 独山子区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.52 MB |
| 发布时间 | 2026-01-18 |
| 更新时间 | 2026-01-24 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56016228.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
独山子第二中学2025-2026学年第一学期期中考试
高二物理试卷(尖子班)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号、班级信息填写在答题卡上。
2.将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。考试结束后请妥善保管好试卷,以备考试后上课老师讲评试卷时使用。
3.考试范围:人教必修第三册。
4.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为等势面,A、B为电场线上的两个点,下列判断正确的是( )
A. A点的场强比B点的场强小
B. A点电势比B点电势高
C. 带正电的检验电荷从A点移动到B点电势能增加
D. 带负电的检验电荷从A点移动到B点动能减少
2. 由欧姆定律推得,下列说法中正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端电压成正比
B. 导体的电阻与通过导体的电流成反比
C. 导体的电阻是导体本身的属性,等于电压与电流的比值
D. 不同导体的电阻可能不同
3. 两个带等量正点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D. 电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
4. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,从M运动到N,以下说法正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能大于它在N点的动能
5. 如图所示,用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值,c端与b端相连时,电流表示数为0.33 A,电压表示数为1.75 V,c端与a端相连时,电流表示数为0.34 A,电压表示数为1.65 V,比较这两次结果,下列说法正确的是( )
A. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且大于5.3 Ω
B. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且小于5.3 Ω
C. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且大于4.85 Ω
D. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且小于4.85 Ω
6. 如图所示,在x轴上的M、N处分别固定一个点电荷、,x轴上各点的电场强度E随坐标x的变化曲线(取x轴正方向为电场强度的正方向),其中O点电场强度为零,.P点和Q点在x轴上,且.下列说法正确的是( )
A. 与带等量负电荷
B. 与均带正电荷,且电荷量之比为
C. P点与Q点的电场强度等大反向
D. 若将一负试探电荷从P点移到Q点,电势能减小
7. 如图所示, 在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点, c点坐标为(-4cm,3cm)。现加上一方向平行于xOy 平面的匀强电场, b、c、d三点电势分别为9V、25V、16V, 将一电荷量为的点电荷从a点沿 abcd移动到d点,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O电势为7V
B. 电场强度的大小为500 V/m
C. 该点电荷在a点的电势能为2×10-4J
D. 该点电荷从a点移动到d点的过程中,电场力做功为8×10-4J
8. 一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功3J,电场力做功1J,克服空气阻力做功0.5J,则小球( )
A. 在a点的重力势能比在b点大3J
B. 在a点的电势能比b点小1J
C. 在a点的动能比在b点大3.5J
D. a点的机械能比b点机械能少0.5J
9. 如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为,偏转电压为,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是( )
A. 使减小到原来的
B. 使增大为原来的2倍
C. 使偏转极板的长度增大为原来的2倍
D. 使偏转极板间距离减小为原来的
10. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球,系在一根长为R的绝缘细线的一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g,电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大
C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为
二、实验题(共24分每空2分)
11. “探究电容器充放电”的实验装置示意图如图甲所示。
(1)当开关S接a时,平行板电容器上极板带________(选填“正电”或“负电”)。
(2)电容器充电完毕后,把开关S接b时,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,此过程中,电路中的电流________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)将开关S扳到a,待电容器充电结束后,再向电容器两板间插入一块有机玻璃板,则在插入玻璃板的过程中,电容器的电容会________(选填“变大”、“变小”或“不变”),电路中电流表A中的电流方向为________(选填“c→d”或“d→c”)
12. 某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中,欲先采用伏安法测出金属丝的电阻,已知金属丝的电阻大约为10Ω。
(1)用螺旋测微器测其直径______mm,再用游标卡尺测其长度为L=______cm。
实验室中有以下器材可供使用:
A、电压表0~3V,内阻约为5kΩ;
B、电压表0~15V,内阻约50kΩ;
C、电流表0~0.6A,内阻约为0.5Ω;
D、电流表0~3A,内阻约为0.1Ω;
E、滑动变阻器(0~5Ω);
F、滑动变阻器(0~50Ω);
G.两节干电池、开关及导线若干。
(2)要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______。(请填写器材前字母序号);
(3)请在虚线框中将电路图补充完整;
(4)实验中调节滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的U-I图像是一条过原点的直线,已知该图线的斜率为k,金属导体的有效长度为L,直径为D,则该金属导体电阻率的表达式为______(用题目中给定的字母表示)。
三、计算题(共36分,14题10分,15题12分,14题14分)
13. 现将内阻为的灵敏电流计G分别改装为双量程的电压表和电流表,如图甲和乙所示。 甲图中,,使用A、B两个端点时,电压表的量程为;乙图中使用A、B两个端点时,电流表量程为,使用A、C两个端点时,电流表量程为,试计算:
(1)灵敏电流计的满偏电流是多少?
(2)图甲中使用A、C两个端点时,电压表的量程是多少?
(3)图乙中R3和R4的阻值各为多少?
14. 如图所示长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角已知小球所带电荷量,匀强电场的电场强度,取重力加速度,,。
(1)求小球受电场力;
(2)求小球的质量m;
(3)若突然剪断细绳,求小球加速度大小;
(4)若将电场撤去,求小球回到最低点时速度大小;
(5)若将电场撤去,求小球回到最低点时绳拉力的大小。
15. 如图所示,在水平地面上有O、A两点,在O点上方右侧的竖直面内存在着水平向右的匀强电场,现有一个q=1×10-7C、m=1×10-3kg的带电小球从A点以v0=12m/s的初速度沿AB方向射出,小球恰好可以沿直线运动。已知OB之间的距离为L=1m,AB与水平面的夹角为30°,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)电场中O、A两点的电势差UOA;
(2)A点到小球的落地点C(未画出)之间的水平距离。
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独山子第二中学2025-2026学年第一学期期中考试
高二物理试卷(尖子班)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号、班级信息填写在答题卡上。
2.将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。考试结束后请妥善保管好试卷,以备考试后上课老师讲评试卷时使用。
3.考试范围:人教必修第三册。
4.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为等势面,A、B为电场线上的两个点,下列判断正确的是( )
A. A点的场强比B点的场强小
B. A点电势比B点电势高
C. 带正电的检验电荷从A点移动到B点电势能增加
D. 带负电的检验电荷从A点移动到B点动能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线的疏密程度反映场强的大小,A处电场线较密集,场强更大,故A错误;
B.沿电场线的方向电势降低,由题目图中可知,A点的电势低,故B错误;
C.A点的电势低,根据
正电荷在A点的电势能小,所以将一带正电的检验电荷从A移动到B电势能增加,故C正确;
D.A点的电势低,负电荷在A点的电势能大,所以将一带负电的检验电荷从A移动到B电势能减小,故D错误。
故选C。
2. 由欧姆定律推得,下列说法中正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端电压成正比
B. 导体的电阻与通过导体的电流成反比
C. 导体的电阻是导体本身的属性,等于电压与电流的比值
D. 不同导体的电阻可能不同
【答案】CD
【解析】
【详解】A.导体的电阻是导体本身的属性,由导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体两端的电压无关,故A错误;
B.导体的电阻是导体本身的属性,由导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与通过的电流无关,故B错误;
C.导体的电阻是导体本身的属性,电阻的大小等于电压与电流的比值,故C正确;
D.导体的电阻是导体本身的属性,由导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,不同导体的电阻可能不同,故D正确。
故选CD。
3. 两个带等量正点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D. 电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a,电子从a点到O点运动的过程中,电场力方向a→O,故加速度向下,与速度同向,速度越来越大;但电场线的疏密情况不确定,O点上方的电场强度最大点位置不确定,故电场强度大小变化情况不确定,则电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,AB错误;
C.越过O点后,电子做减速运动,则点电荷运动到O点时速度最大.电场力为零,加速度为零.C正确;
D.根据电场线的对称性可知,越过O点后,电子做减速运动,加速度的变化情况无法判断,D错误。
故选C.
4. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,从M运动到N,以下说法正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能大于它在N点的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据粒子运动轨迹弯曲的情况,粒子所受电场力应指向轨迹的凹侧,又粒子所受电场力的方向沿电场线切线方向,可知此粒子带正电,A错误;
BC.由于电场线越密,场强越大,粒子所受电场力越大,根据牛顿第二定律可知加速度也越大,因此粒子在N点的加速度大于它在M点的加速度,B错误,C正确;
D.粒子从M点到N点,仅有电场力做正功,电势能减小,动能增大,可知此粒子在N点的动能大于它在M点的动能,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值,c端与b端相连时,电流表示数为0.33 A,电压表示数为1.75 V,c端与a端相连时,电流表示数为0.34 A,电压表示数为1.65 V,比较这两次结果,下列说法正确的是( )
A. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且大于5.3 Ω
B. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且小于5.3 Ω
C. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且大于4.85 Ω
D. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且小于4.85 Ω
【答案】C
【解析】
【详解】比较两次电压表读数,可知
则
电流表示数变化
则
可得
即电压变化明显一些,可见电流表内阻带来的影响比电压表内阻带来的影响大,故采用外接法,则
根据规律可知电流表外接测量值小于真实值,即真实值大于测量值4.85 Ω。
故选C。
6. 如图所示,在x轴上的M、N处分别固定一个点电荷、,x轴上各点的电场强度E随坐标x的变化曲线(取x轴正方向为电场强度的正方向),其中O点电场强度为零,.P点和Q点在x轴上,且.下列说法正确的是( )
A. 与带等量负电荷
B. 与均带正电荷,且电荷量之比为
C. P点与Q点的电场强度等大反向
D. 若将一负试探电荷从P点移到Q点,电势能减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据题意,由图可知,MO间电场为正,ON间电场为负,且O点电场强度为零,则与均带正电荷,且
解得
故A错误,B正确;
CD.根据题意,由点电荷场强公式
结合电场叠加原理可知,令,P点的电场强度
Q点的电场强度
P点的电场强度大于Q点,P点电势
Q点电势
P点电势高于Q点,若将一负试探电荷从P点移到Q点,电势能增加,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示, 在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点, c点坐标为(-4cm,3cm)。现加上一方向平行于xOy 平面的匀强电场, b、c、d三点电势分别为9V、25V、16V, 将一电荷量为的点电荷从a点沿 abcd移动到d点,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电势为7V
B. 电场强度的大小为500 V/m
C. 该点电荷在a点的电势能为2×10-4J
D. 该点电荷从a点移动到d点的过程中,电场力做功为8×10-4J
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于该电场是匀强电场,故沿着同一个方向相同距离电势差相等,则有
解得
故A错误;
B.该电场沿轴方向分场强大小为
沿轴方向的分场强大小为
则该电场的电场强度的大小为
故B正确;
C.因,则有
解得
该点电荷在a点的电势能为
故C错误;
D.该点电荷从a点移到d点,电场力做功为
故D错误。
故选B。
8. 一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功3J,电场力做功1J,克服空气阻力做功0.5J,则小球( )
A. 在a点的重力势能比在b点大3J
B. 在a点的电势能比b点小1J
C. 在a点的动能比在b点大3.5J
D. a点的机械能比b点机械能少0.5J
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.重力做功等于重力势能的变化量,重力做功3J,重力势能减小3J,所以a点重力势能比b点大3J,故A正确;
B.电场力做功等于电势能的变化量,电场力做功1J,电势能减小1J,所以a点电势能比b点大1J,故B错误;
C.合力做功等于动能的变化量,合力做功等于各个分力做的总功,总功为3.5J,故动能增加3.5J,所以a点动能比b点小3.5J,故C错误;
D.除重力外各个力做的总功等于机械能的变化量,除重力外,电场力做功为1J,克服空气阻力做功0.5J,故机械能增加0.5J,所以a点机械能比b点小0.5J,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为,偏转电压为,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是( )
A. 使减小到原来的
B. 使增大为原来的2倍
C. 使偏转极板的长度增大为原来的2倍
D. 使偏转极板间的距离减小为原来的
【答案】ABD
【解析】
【详解】设电子的质量和电量分别为和,电子在加速电场中加速过程,根据动能定理,有
电子进入偏转电场后,做类平抛运动,加速度大小为
电子在水平方向做匀速直线运动,则有
在竖直方向做匀加速运动,则有偏转量
联立,可得
A.根据偏转量的表达式,可知要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,使减小到原来的即可,故A正确;
B.根据偏转量的表达式,可知要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,使增大为原来的2倍即可,故B正确;
C.根据偏转量的表达式,可知要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,使偏转极板的长度增大为原来倍即可,故C错误;
D.根据偏转量表达式,可知要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,使偏转极板的距离减小为原来的即可,故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球,系在一根长为R的绝缘细线的一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g,电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大
C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.带正电的电荷量为q的小球受到的电场力大小为
则重力和电场力的合力大小为
重力和电场力的合力方向与竖直方向的夹角满足
可得
如图所示
可知小球运动等效最低点时速度最大,细线的拉力最大;小球运动等效最高点时速度最小,则有
解得小球运动过程中的最小速度为
故A错误,D正确;
BC.从小球从A到B过程,电场力对小球一直做正功,小球电势能减小,小球从B到A过程,电场力对小球一直做负功,小球电势能增大,则小球运动到B点时的电势能最小,小球运动到B点时的机械能最大,故B错误,C正确。
故选CD。
二、实验题(共24分每空2分)
11. “探究电容器充放电”的实验装置示意图如图甲所示。
(1)当开关S接a时,平行板电容器上极板带________(选填“正电”或“负电”)。
(2)电容器充电完毕后,把开关S接b时,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,此过程中,电路中的电流________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)将开关S扳到a,待电容器充电结束后,再向电容器两板间插入一块有机玻璃板,则在插入玻璃板的过程中,电容器的电容会________(选填“变大”、“变小”或“不变”),电路中电流表A中的电流方向为________(选填“c→d”或“d→c”)
【答案】(1)正电 (2)减小
(3) ①. 变大 ②.
【解析】
【小问1详解】
开关S接a端时,与电源正极相连的极板带正电,所以上极板带正电。
【小问2详解】
根据图像可知,电容器放电过程中电流逐渐减小。
【小问3详解】
[1]根据平行板电容器的决定式可知,插入玻璃板的过程中,增大,所以电容变大。
[2]因电容器带电量要增加,因电容器上极板带正电,电容器充电,电流从。
12. 某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中,欲先采用伏安法测出金属丝的电阻,已知金属丝的电阻大约为10Ω。
(1)用螺旋测微器测其直径______mm,再用游标卡尺测其长度为L=______cm。
实验室中有以下器材可供使用:
A、电压表0~3V,内阻约为5kΩ;
B、电压表0~15V,内阻约为50kΩ;
C、电流表0~0.6A,内阻约为0.5Ω;
D、电流表0~3A,内阻约为0.1Ω;
E、滑动变阻器(0~5Ω);
F、滑动变阻器(0~50Ω);
G.两节干电池、开关及导线若干。
(2)要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______。(请填写器材前字母序号);
(3)请在虚线框中将电路图补充完整;
(4)实验中调节滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的U-I图像是一条过原点的直线,已知该图线的斜率为k,金属导体的有效长度为L,直径为D,则该金属导体电阻率的表达式为______(用题目中给定的字母表示)。
【答案】(1) ①. 4.669##4.700##4.701 ②. 10.050
(2) ①. A ②. C ③. E
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
[1]用螺旋测微器测其直径4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm
[2]用游标卡尺测其长度为L=10cm+0.05mm×10=10.050cm。
【小问2详解】
[1]两节干电池的电动势约为3V,电压表应选A;
[2]已知金属丝电阻大约为10Ω,最大电流约,电流表应选C;
[3]金属导体两端的电压从零开始变化,滑动变阻器必须采用分压接法,为了方便调节电路,滑动变阻器应选择E。
【小问3详解】
待测电阻较小,电流表采用外接法,电路如图。
【小问4详解】
根据欧姆定律
根据电阻定律
金属导体的横截面积为
解得
图线的斜率为
解得
三、计算题(共36分,14题10分,15题12分,14题14分)
13. 现将内阻为的灵敏电流计G分别改装为双量程的电压表和电流表,如图甲和乙所示。 甲图中,,使用A、B两个端点时,电压表的量程为;乙图中使用A、B两个端点时,电流表量程为,使用A、C两个端点时,电流表量程为,试计算:
(1)灵敏电流计的满偏电流是多少?
(2)图甲中使用A、C两个端点时,电压表的量程是多少?
(3)图乙中R3和R4的阻值各为多少?
【答案】(1)或
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
图甲中使用A、B两个端点时
得到
或
【小问2详解】
图甲中使用A、C两个端点时
得到
电压表的量程是
【小问3详解】
图乙中,使用A、B两个端点时
使用A、C两个端点时
解得
,
14. 如图所示长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角已知小球所带电荷量,匀强电场的电场强度,取重力加速度,,。
(1)求小球受电场力;
(2)求小球的质量m;
(3)若突然剪断细绳,求小球的加速度大小;
(4)若将电场撤去,求小球回到最低点时速度的大小;
(5)若将电场撤去,求小球回到最低点时绳拉力的大小。
【答案】(1),方向向右
(2)
(3)12.5m/s2
(4)2m/s (5)
【解析】
【小问1详解】
小球受电场力,方向向右;
【小问2详解】
根据
可得
【小问3详解】
若突然剪断细绳,小球加速度大小
【小问4详解】
若将电场撤去,小球回到最低点时,由机械能守恒定律
解得v=2m/s
【小问5详解】
小球回到最低点时
可得
15. 如图所示,在水平地面上有O、A两点,在O点上方右侧的竖直面内存在着水平向右的匀强电场,现有一个q=1×10-7C、m=1×10-3kg的带电小球从A点以v0=12m/s的初速度沿AB方向射出,小球恰好可以沿直线运动。已知OB之间的距离为L=1m,AB与水平面的夹角为30°,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)电场中O、A两点的电势差UOA;
(2)A点到小球的落地点C(未画出)之间的水平距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球沿直线运动,合力与速度共线,由几何关系
解得
、的水平距离
电场强度方向水平向右,沿电场线方向电势降低,故
电势差
【小问2详解】
长度
小球受竖直向下的重力,和水平向右的电场力,合力沿反方向,由牛顿第二定律
可得小球的加速度大小为
由匀变速直线运动位移公式
代入数据得或(舍去)
由匀变速直线运动速度公式得
速度方向沿斜向左上方,小球在左侧做斜上抛运动,水平分速度
竖直分速度
设竖直向上为正方向,点到地面的竖直位移
由竖直位移公式
解得时间
可知小球做斜抛运动的水平位移为
即A点到小球的落地点C之间的水平距离为
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