精品解析:福建省南安市成功中学2025-2026学年高二上学期期中考物理试卷
2026-03-10
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2份
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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) | 福建省 |
| 地区(市) | 泉州市 |
| 地区(区县) | 南安市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.33 MB |
| 发布时间 | 2026-03-10 |
| 更新时间 | 2026-03-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56739814.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年秋季成功中学高二期中考
物理试题
【完卷时间:90分钟 满分:100分】
一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 以下说法正确是( )
A. 元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的,元电荷的数值跟一个电子电荷量的绝对值的数值相等
B. 由公式知,当真空中的两个电荷间的距离时,它们之间的静电力
C. 一带负电的金属小球放在潮湿的空气中,一段时间后,发现该小球上带的负电荷几乎不存在了,这说明小球上原有的负电荷逐渐消失了
D. 只有体积很小带电体才能看成点电荷
2. 真空中两个相同的点电荷A和B,带电量分别为QA=-2×10-8C和QB=+4×10-8C,相互作用力大小为F,若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力大小将变为( )
A. F B. C. D.
3. 对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,下列说法中正确的是( )
A. 常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10R
B. 常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为原来的二分之一
C. 给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U,则任一状态下的比值一定不变
D. 常温下,若将金属丝对折后再对折,电阻变为原来的十六分之一
4. 真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线由A向B做直线运动,则下列判断正确的是( )
A. 微粒一定带正电 B. 微粒可能做匀速直线运动
C. 微粒一定做匀减速直线运动 D. 微粒一定做匀加速直线运动
5. 科学家研究发现,蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图,当地球表面带有负电荷,空气中有正电荷时,蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝,在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是( )
A. 蜘蛛往电势高处运动 B. 电场力对蛛丝做负功
C. 蛛丝的电势能增大 D. 蛛丝带的是正电荷
6. 带电粒子只在电场力作用下沿直线运动,其动能Ek随位移x变化图线如图所示,其中a、b、c为粒子运动中所经过的三点,且ab=bc,ab段为直线,bc段为曲线。则下面判断正确的是( )
A. a、b、c三点电场强度大小关系为Ea>Eb>Ec
B. 粒子在a、b、c三点受到的电场力大小关系为Fa=Fb>Fc
C. a、b、c三点电势大小关系为φa>φb>φc
D. ab间电势差的绝对值小于bc间电势差的绝对值
二、多选题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每一小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 下列说法中正确的是( )
A. 静电除尘器属于静电的防止
B. 雷雨天气在室内,应立即观看电视,及时了解天气状况
C. 摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分
D. 将电子设备置于接地封闭金属罩中,可避免外界电场对设备的影响
8. 如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时,金属膜片发生相应的振动,于是就改变了它与固定极板b间的距离,从而使电容发生变化,而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K,若声源S发出声波使a向右运动时()
A. 电容器的电容增大
B. a、b板之间的电场强度减小
C. 流过电流表的电流方向为自左向右
D. 流过电流表电流方向为自右向左
9. 扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,并能根据红外感应绕开障碍物。某扫地机器人正常工作时电动机的电压为、电流为、线圈电阻为。则下列有关它的说法正确的是( )
A. 正常工作时,电动机的总功率为
B. 正常工作时,电动机的发热功率为
C. 正常工作时,电动机的输出功率为
D. 电动机被杂物卡住无法运转(不考虑保护电路的作用)时,电动机的发热功率为
10. 在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8 J,在M点的动能为6 J,不计空气的阻力,则下列判断正确的是( )
A. 小球水平位移x1与x2的比值为1∶3 B. 小球水平位移x1与x2的比值为1∶4
C. 小球落到B点时的动能为32 J D. 小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6 J
三、填空、实验题(共4题,15分)
11. 如图所示,在真空中正点电荷所形成的电场中,A、B为一条水平电场线上的两点,由图可知,A点的电场强度_______(填“大于”“等于”或“小于”)B点的电场强度;若将电荷量为q的正点电荷置于A点时,所受电场力大小为F,则A点的电场强度大小为_______,方向_______(填“水平向左”或“水平向右”)。
12. 示波管应用了______(填“电场”或“磁场”)使电子束偏转的原理;它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空,如图所示。给电子枪通电后,如果偏转电极和上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的极板X应带______电,极板Y应带______电。
13. “场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡内壁有一层均匀导电膜:在钨针和导电膜间加上高电压后,玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场,如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点,是一段以O为圆心的圆弧,d为的中点。a、d两点场强大小分别为、,O、a、c、d四点电势分别为、、、,则:______、______,______。(填“大于”“等于”或“小于”)
14. 按要求完成题目。
(1)把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流为,内阻,现在通过串联一个的电阻把它改装成一个电压表,此电压表的量程为________V。
(2)如图是用上述改装后的电压表测定未知电阻的电路图,测量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头读数如图所示,那么的阻值等于________。
(3)请根据(2)的电路图在图中进行实物连线.电流表选0.6A量程,电压表选3V量程。
四、计算题(37分)
15. 某匀强电场的电场线如图所示,A、B是电场中的两点,电荷量的正点电荷,放在A点时受到的电场力大小。问:
(1)该匀强电场的电场强度大小是多少?
(2)若把另一个电荷量的负点电荷,放在电场中的B点,则它受到电场力的大小多少?方向如何?
16. 小李新买了一个电热水壶,其铭牌上的电气参数如表中所示,问:
电热水壶
型号
JDC-1500D
额定功率
1500W
额定电压
220V
容量
12L
额定频率
50Hz
(1)该电热水壶正常工作时的电压U是多少?正常工作时的电流I是多少?(结果保留一位小数)
(2)若该电热水壶正常工作烧开一壶水用时,需消耗的电能W是多少?
17. 如图所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间所加电压为U1,发射出的电子被电场加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长为l,两板间距离为d,偏转电场两极板间所加电压为U2,从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量-e,电子的质量为m,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:
(1)电子射入偏转电场S时的动能Ek;
(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。
18. 如图,绝缘平直轨道和竖直面上半径R=0.05m的半圆形轨道BCD相连,其中AP间有一个电压为U0=4V的加速电场和PB间有一个方向竖直向下的匀强电场(场强E大小可调节),且PB=0.1m。质量为m=2×10-6kg、电荷量为q=1×10-6kg的带正电小物块(可视为质点)在加速电场中,从A点静止开始,经加速电场加速后进入PB段。小物块在PB段的动摩擦因数μ=0.25,其余部分均光滑,g=10m/s2,求:
(1)小物块离开加速电场的速度大小v;
(2)小物块恰好到达B点时的PB间匀强电场强度大小E1;
(3)小物块进入半圆形轨道,若不脱离轨道,则PB间电场强度的大小范围。
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2025年秋季成功中学高二期中考
物理试题
【完卷时间:90分钟 满分:100分】
一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 以下说法正确的是( )
A. 元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的,元电荷的数值跟一个电子电荷量的绝对值的数值相等
B. 由公式知,当真空中的两个电荷间的距离时,它们之间的静电力
C. 一带负电的金属小球放在潮湿的空气中,一段时间后,发现该小球上带的负电荷几乎不存在了,这说明小球上原有的负电荷逐渐消失了
D. 只有体积很小的带电体才能看成点电荷
【答案】A
【解析】
【详解】A.元电荷的数值最早由密立根通过油滴实验测得,且元电荷的数值等于一个电子电荷量的绝对值,故A正确。
B.当时,两电荷不能视为点电荷,库仑定律不再适用,因此静电力不会趋于无穷大,故B错误。
C.根据电荷守恒定律,电荷不能被创造或消灭,只能转移;小球上负电荷减少是由于与潮湿空气中的正离子中和,而非消失,故C错误。
D.点电荷是理想模型,其条件取决于带电体大小相对于距离可忽略,并非仅由体积小决定,故D错误。
故选A。
2. 真空中两个相同的点电荷A和B,带电量分别为QA=-2×10-8C和QB=+4×10-8C,相互作用力大小为F,若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力大小将变为( )
A. F B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律可得开始时有
①
将两球接触后再放回原处有
②
根据电荷的中和规律可知
③
联立①②③并代入数据解得
④
故选B。
3. 对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,下列说法中正确的是( )
A. 常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10R
B. 常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为原来的二分之一
C. 给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U,则任一状态下的比值一定不变
D. 常温下,若将金属丝对折后再对折,电阻变为原来的十六分之一
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电阻定律
常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,横截面也减小,故电阻大于10R,故选项A错误;
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,长度变成原来的一半,横截面积为原来的两倍,故电阻变为原来的四分之一,故选项B错误;
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U,金属丝的温度将发生变化,故电阻率也会改变,电阻也会改变,故比值也会发生变化,故选项C错误;
D.常温下,若将金属丝对折后再对折,长度变成原来的四分之一,横截面积为原来的四倍,故电阻为原来的十六分之一,故选项D正确。
故选D。
4. 真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线由A向B做直线运动,则下列判断正确的是( )
A. 微粒一定带正电 B. 微粒可能做匀速直线运动
C. 微粒一定做匀减速直线运动 D. 微粒一定做匀加速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上,微粒受到竖直向下的重力,只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上,由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反,则微粒必带负电,故A错误;
BCD.微粒受到向左的电场力与竖直向下的重力,合力的方向为左下方,与速度方向相反,所以运动过程中微粒做匀减速直线运动,故BD错误,C正确。
故选C。
5. 科学家研究发现,蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图,当地球表面带有负电荷,空气中有正电荷时,蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝,在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是( )
A. 蜘蛛往电势高处运动 B. 电场力对蛛丝做负功
C. 蛛丝的电势能增大 D. 蛛丝带的是正电荷
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,蛛丝受到空气中正电荷的吸引力和地球负电荷的排斥力,则蛛丝带的是负电荷;离正电荷越近电势越高,则蜘蛛往电势高处运动,运动过程电场力对蛛丝做正功,蛛丝的电势能减小。
故选A。
6. 带电粒子只在电场力作用下沿直线运动,其动能Ek随位移x变化图线如图所示,其中a、b、c为粒子运动中所经过的三点,且ab=bc,ab段为直线,bc段为曲线。则下面判断正确的是( )
A. a、b、c三点电场强度大小关系为Ea>Eb>Ec
B. 粒子在a、b、c三点受到的电场力大小关系为Fa=Fb>Fc
C. a、b、c三点电势大小关系为φa>φb>φc
D. ab间电势差的绝对值小于bc间电势差的绝对值
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.由可知,图线斜率代表电场力,可得出
由可得
选项A错误,B正确;
CD.由图可知,根据可知可得
因粒子电性未知,所以a、b、c三点电势无法确定,选项C、D错误。
故选B。
二、多选题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每一小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 下列说法中正确的是( )
A. 静电除尘器属于静电的防止
B. 雷雨天气在室内,应立即观看电视,及时了解天气状况
C. 摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体一部分转移到另一部分
D. 将电子设备置于接地封闭金属罩中,可避免外界电场对设备的影响
【答案】CD
【解析】
【详解】A.静电除尘器属于静电的利用,A错误;
B.雷雨天气在室内,应关掉电视,防止雷电事故,B错误;
C.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分,C正确;
D.将电子设备置于接地封闭金属罩中,封闭金属罩对电子设备会产生屏蔽效果,可避免外界电场对设备的影响,D正确。
故选CD。
8. 如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时,金属膜片发生相应的振动,于是就改变了它与固定极板b间的距离,从而使电容发生变化,而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K,若声源S发出声波使a向右运动时()
A. 电容器的电容增大
B. a、b板之间的电场强度减小
C. 流过电流表的电流方向为自左向右
D. 流过电流表的电流方向为自右向左
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由电容的决定式:
可知,a向右运动时,极板间的距离d减小,所以电容增大,A正确;
B.闭合开关K,电压保持不变,距离减小,由:
可知,电场强度增大,B错误;
CD.由电容定义式:
可知,电容增大,电压不变,所以电荷量增大,电容器充电,流过电流表的电流方向为自左向右,C正确,D错误。
故选AC。
9. 扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,并能根据红外感应绕开障碍物。某扫地机器人正常工作时电动机的电压为、电流为、线圈电阻为。则下列有关它的说法正确的是( )
A. 正常工作时,电动机的总功率为
B. 正常工作时,电动机的发热功率为
C. 正常工作时,电动机的输出功率为
D. 电动机被杂物卡住无法运转(不考虑保护电路的作用)时,电动机的发热功率为
【答案】BC
【解析】
【详解】正常工作时,电动机输入的总功率、热功率及输出功率分别为
电动机被杂物卡住无法运转(不考虑保护电路作用)时,电动机的发热功率为
故选BC。
10. 在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8 J,在M点的动能为6 J,不计空气的阻力,则下列判断正确的是( )
A. 小球水平位移x1与x2的比值为1∶3 B. 小球水平位移x1与x2的比值为1∶4
C. 小球落到B点时的动能为32 J D. 小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6 J
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动。竖直分运动为竖直上抛运动,所以从A到M和从M到B点所用时间相等。对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3,则小球水平位移x1与x2的比值为1:3,故A正确,B错误;
C. 设物体在B动能为EkB,水平分速度为vBx,竖直分速度为vBy,
由竖直方向运动对称性知:
,
对于水平分运动运用动能定理得:
Fx1=,
F(x1+x2)= ,
由A可知x1:x2=1:3,
解得:
Fx1=6J,F(x1+x2)=24J,
故
EkB==32J,
故C正确;
D. 小球受力如图所示:
小球受到的合外力为重力和电场力的合力,为恒力,在A点时,合力与速度之间的夹角为钝角,在M点时,合力与速度之间的夹角为锐角,即合力先做负功后做正功,小球的动能先减小后增大,小球从M到B的过程,合力一直做正功,动能一直增大。则小球从A运动到B的过程中最小动能一定小于6J,故D错误。
故选:AC。
三、填空、实验题(共4题,15分)
11. 如图所示,在真空中的正点电荷所形成的电场中,A、B为一条水平电场线上的两点,由图可知,A点的电场强度_______(填“大于”“等于”或“小于”)B点的电场强度;若将电荷量为q的正点电荷置于A点时,所受电场力大小为F,则A点的电场强度大小为_______,方向_______(填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】 ①. 大于 ②. ③. 水平向右
【解析】
【分析】
【详解】[1]电场线的疏密表示电场的强度,所以A点的场强大于B点的场强.
[2][3]根据电场强度的定义可知,由于电荷量为q的正点电荷置于A点时,所受电场力大小为F,则A点的电场强度大小为
方向水平向右。
12. 示波管应用了______(填“电场”或“磁场”)使电子束偏转的原理;它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空,如图所示。给电子枪通电后,如果偏转电极和上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的极板X应带______电,极板Y应带______电。
【答案】 ①. 电场 ②. 正 ③. 负
【解析】
【详解】[1]示波管应用了电场使电子束偏转的原理。
[2]电子受力方向与电场方向相反,因电子向极板X偏转,则极板应带正电。
[3]电子受力方向与电场方向相反,因电子向极板向偏转,可知电场方向为到,则极板应带负电。
13. “场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡内壁有一层均匀导电膜:在钨针和导电膜间加上高电压后,玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场,如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点,是一段以O为圆心的圆弧,d为的中点。a、d两点场强大小分别为、,O、a、c、d四点电势分别为、、、,则:______、______,______。(填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 大于 ③. 小于
【解析】
【详解】[1][2]根据电场线及等势线的分布情况可知,a、b、c三点位于同一等势面上,故有
沿电场线的方向电势逐渐降低,故有
[3]根据电场线分布情况可知,电场线密集的地方电场强度大,电场线稀疏的地方电场强度小,故有
14. 按要求完成题目。
(1)把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流为,内阻,现在通过串联一个的电阻把它改装成一个电压表,此电压表的量程为________V。
(2)如图是用上述改装后的电压表测定未知电阻的电路图,测量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头读数如图所示,那么的阻值等于________。
(3)请根据(2)的电路图在图中进行实物连线.电流表选0.6A量程,电压表选3V量程。
【答案】(1)5 (2)15
(3)
【解析】
小问1详解】
电压表的量程
【小问2详解】
由图可知,改装后电压表读数为U=3.0V,则
【小问3详解】
电路连线如图
四、计算题(37分)
15. 某匀强电场的电场线如图所示,A、B是电场中的两点,电荷量的正点电荷,放在A点时受到的电场力大小。问:
(1)该匀强电场的电场强度大小是多少?
(2)若把另一个电荷量的负点电荷,放在电场中的B点,则它受到电场力的大小多少?方向如何?
【答案】(1),方向向右
(2),方向向左
【解析】
【小问1详解】
根据电场强度公式
得,方向向右。
【小问2详解】
根据电场强度公式
得,方向向左。
16. 小李新买了一个电热水壶,其铭牌上的电气参数如表中所示,问:
电热水壶
型号
JDC-1500D
额定功率
1500W
额定电压
220V
容量
1.2L
额定频率
50Hz
(1)该电热水壶正常工作时的电压U是多少?正常工作时的电流I是多少?(结果保留一位小数)
(2)若该电热水壶正常工作烧开一壶水用时,需消耗的电能W是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图得正常工作时电压
由
得电流
小问2详解】
烧开一壶水所需的电能
得到
17. 如图所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间所加电压为U1,发射出的电子被电场加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长为l,两板间距离为d,偏转电场两极板间所加电压为U2,从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量-e,电子的质量为m,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:
(1)电子射入偏转电场S时的动能Ek;
(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。
【答案】(1)eU1 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中,根据动能定理有
【小问2详解】
设电子在偏转电场中运动的时间为t,电子在水平方向做匀速运动,由
电子在竖直方向受电场力电子,在竖直方向做匀加速直线运动,设其加速度为a,根据牛顿第二定律有
解得电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为
【小问3详解】
电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功为
18. 如图,绝缘平直轨道和竖直面上半径R=0.05m的半圆形轨道BCD相连,其中AP间有一个电压为U0=4V的加速电场和PB间有一个方向竖直向下的匀强电场(场强E大小可调节),且PB=0.1m。质量为m=2×10-6kg、电荷量为q=1×10-6kg的带正电小物块(可视为质点)在加速电场中,从A点静止开始,经加速电场加速后进入PB段。小物块在PB段的动摩擦因数μ=0.25,其余部分均光滑,g=10m/s2,求:
(1)小物块离开加速电场的速度大小v;
(2)小物块恰好到达B点时的PB间匀强电场强度大小E1;
(3)小物块进入半圆形轨道,若不脱离轨道,则PB间电场强度的大小范围。
【答案】(1)2m/s;(2)140V/m;(3) 或者
【解析】
【详解】(1)小物块从A点运动到P点,由动能定理
解得
(2)小物块从P点运动到B点,由动能定理
解得
(3) 小物块从P点运动到D点恰好不脱离轨道, 在D点有
由动能定理
解得
所以
若小物块能到达与圆心O等高的C点,则
解得
E3=100V/m
则
则小物块进入半圆形轨道,若不脱离轨道,则PB间电场强度大小范围是或者。
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