精品解析:四川泸州市叙永县叙永第一中学校2025-2026学年高二上学期期中物理试题
2026-03-19
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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) | 四川省 |
| 地区(市) | 泸州市 |
| 地区(区县) | 叙永县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.82 MB |
| 发布时间 | 2026-03-19 |
| 更新时间 | 2026-06-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56899370.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
泸州市三校联盟2025年高二上学期第一次联合考试
物 理 试 题
物理试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分,第一部分第1至2页,第二部分第3至4页,共100分。时间为75分钟。
答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试题卷上无效。考试结束后,将答题卡交回,试题卷自留。
预祝各位考生考试顺利!
第一部分 选择题(共46分)
注意事项:
每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如有改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
一、选择题(本大题共10个小题,其中第1~7题每小题4分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的;第8~10题有多个选项符合要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选或不选得0分,共46分)
1. 电学是物理学中一个重要的分支,下列说法正确的是( )
A. 元电荷是带电量最小的电荷
B. 密立根最早测算出了元电荷的数值
C. 电场是物质存在的一种形式,因此描述电场的电场线也是真实存在的
D. 库仑通过实验得到了点电荷之间作用的规律并规定了静电力常量的数值
【答案】B
【解析】
【详解】A.元电荷是电荷量的最小单位,而非带电量最小的电荷实体,故A错误;
B.密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的数值,故B正确;
C.电场线是人为假想工具,用于描述电场分布,并非真实存在,故C错误;
D.库仑通过实验总结出库仑定律,但静电力常量k的数值是在国际单位制确立后确定的,故D错误。
故选B。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 电流既有大小,又有方向,因此电流是矢量
B. 电阻率表征了材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,还与导体的温度有关
C. 导线电流的微观表达式,其中的v是指导线中电子无规则热运动的速率
D. 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成温度计
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流虽然有大小,又有方向,但是电流的合成不遵循平行四边形定则,因此电流是标量,选项A错误;
B.电阻率表征了材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,还与导体的温度有关,选项B正确;
C.导线电流的微观表达式,其中的v是指导线中电子的定向移动速率,选项C错误;
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成标准电阻,不能用来制成温度计,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球、和分别固定于边长为的正三角形的三个顶点上;、带正电,带负电,电荷量均为,已知静电力常量为,则正三角形中心处的电场强度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】若c带正电,电荷量为q,则正三角形中心处的场强为零;
若c带-q,相当于c带+q的基础上再在c处放置-2q的电荷,此时该电荷距离三角形中心处的距离为
故正三角形中心处的电场强度大小
故选C。
4. 某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N点,以下说法正确的是( )
A. M、N点的场强 B. 粒子在M、N点的加速度
C. 粒子在M、N点的速度 D. 粒子带正电
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电场线越密场强越大,根据图可知
粒子在M点场强小,受到的电场力就小,加速度小,AB错误;
CD.根据粒子运动的轨迹弯曲方向可知受到的电场力斜向上,所以粒子带正电,又因为从M到N点,电势降低,粒子电势能减小,动能增大,所以有
C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,场强方向平行正方形ABCD所在平面.已知A、B、C三点的电势分别为φA=9V,φB=3V,φC=-3V,则
A. D点的电势φD=3V,场强方向平行AB方向
B. D点的电势φD=3V,场强方向平行AC方向
C. D点的电势φD=6V,场强方向平行BC方向
D. D点的电势φD=6V,场强方向平行BD方向
【答案】B
【解析】
【详解】CD.匀强电场中,由公式U=Ed知沿着任意方向每前进相同的距离,电势差都相等,故连接AC,AC连线的中点为E,则E点的电势为;连接BE,如图所示:
则BE为一条等势线,D点在BE连线上,所以D点电势;故C项,D项均错误.
AB.过A点作出垂直于BE的有向线段,由高电势点A直线BE,如图中红线所示,即为电场线,那么场强方向平行AC方向;故A错误,B正确.
6. 两个电荷量相等的正点电荷,分别固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ连线于O点,A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则( )
A. O点是P、Q的连线上电势最高的点
B. q运动到O点时电势能为零
C. q由A点向O点做匀加速直线运动
D. q由A点向O点运动的过程中电势能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据等量同种正电荷电场强度分布可知点电场强度为零,直线上,电场强度方向指向,,根据沿着电场线电势降低可知O点是P、Q的连线上电势最低的点,故A错误;
B.在直线上,根据沿着电场线电势降低可知O点是的连线上电势高的点,无穷远处电势为零,可知O点时电势大于零,根据可知q运动到O点时电势能小于零,故B错误;
C.根据两等量正电荷周围电场线分布可知,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向,故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故C错误;
D.从A到O过程,电场力做正功,动能增大,电势能减小,故D正确。
故选D
7. 如图,氕、氘、氚和氦的原子核由静止开始经同一加速电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上。下列说法正确的是( )
A. 荧光屏上有3个亮点
B. 四种原子核全程运动时间相同
C. 四种原子核在偏转电场中的偏移距离y不同
D. 氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同
【答案】D
【解析】
【详解】C.原子核在偏转电场中设偏转电场两极板的电压为,极板的长度为,在偏转电场中的运动时间为
联立四式可得
所以偏转距离y与原子核的质量、电荷量无关,四种原子核在偏转电场中的偏转距离y相同,故C错误;
B.设加速电场两极板间的距离为,偏转电场右侧极板到荧光屏的距离为,则经加速电场加速后
得粒子离开加速电场的速度
设粒子在加速电场的运动时间为,则
得
离开加速电场到打到荧光屏上的时间为,则
得
全程运动时间
与粒子的比荷有关。四种原子核全程运动时间不全相同。故B错误;
A.原子核离开偏转电场时速度偏转角设,则
又
得
设荧光屏上亮点与中心的距离为,则
该距离与原子核的比荷无关。故荧光屏上有1个亮。故A错误;
D.设偏转电场两极板间电势差大小为,由静止开始进入加速电场到飞出偏转电场的过程中,偏转距离y相同,根据动能定理有
所以原子核飞出偏转电场时的动能与原子核的电荷量有关,氕、氘、氚3种原子核的电荷量相同。因此,氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同。故D正确;
故选D。
8. 如图所示的电路中,定值电阻分别为R1=4Ω、R2=6Ω、R3=3Ω、R4=6Ω,现在M、N两点间加12V的稳恒电压,则下列说法正确的是( )
A. M、N间的总电阻为14.5Ω B. R1和R4两端的电压比为
C. 流过R2和R3的电流比为 D. R1和R2两端的电压比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.和并联的电阻值为
则M、N间的总电阻为
故A错误;
B.和串联,流过两电阻的电流相等,则电压与电阻值成正比,即和两端的电压之比为
故B错误;
C.和并联,两端的电压相等,流过两电阻的电流与电阻成反比,即流过和的电流之比为
故C错误;
D.和串联,两端的电压等于两端的电压,则和两端的电压比为
故D正确。
故选D。
9. 如图,平行板电容器的两个极板A、B水平正对放置,一个电介质板放在B板上表面,两板与电源的正、负极相连,开关S闭合,一个带电粒子静止在两板间。对下列举措产生的现象判断正确的是( )
A. 仅将开关S断开,粒子会向下运动
B. 仅将极板A向上平移,粒子会向上运动
C. 仅将极板A向上平移,G中有从左向右的电流
D. 仅将电介质板移出电容器,G中有从左向右的电流
【答案】CD
【解析】
【详解】A.仅将开关S断开,电容器的电容、电荷量和电压均保持不变,可知板间电场保持不变,粒子受力保持不变,粒子处于静止状态,故A错误;
BC.仅将极板A向上平移,由于开关S保持闭合,电容器电压不变,根据
可知板间电场强度变小,粒子受到的电场力变小,粒子的合力向下,粒子向下运动;根据电容决定式
可知电容器电容变小,根据电容定义式
可知电容器电荷量变小,由于极板A带正电,则G中有从左向右的电流,故B错误,C正确;
D.仅将电介质板移出电容器,根据电容决定式
可知电容器电容变小,根据电容定义式
由于开关S保持闭合,电容器电压不变,可知电容器电荷量变小,由于极板A带正电,则G中有从左向右的电流,故D正确。
故选CD。
10. 反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=2.0×10-20kg,电荷量q=2.0×10-9C的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则( )
A. x轴原点左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比
B. 粒子沿x轴正方向从-1cm运动到0和从0运动到0.5cm运动过程中速度的变化量相同
C. 该粒子运动的周期T=4.0×10-8s
D. 该粒子运动过程中的最大动能为4.0×10-8J
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据匀强电场中电势差与电场强度的关系,有
则
可得,原点左侧电场强度大小为
原点右侧电场强度大小为
则
故A正确;
B.粒子带负电,从-1cm运动到0向右做匀加速运动,从0运动到0.5cm向右做匀减速运动,在原点速度最大,设为vm。取向右为正方向,从-1cm运动到0过程中速度的变化量
从0运动到0.5cm运动过程中速度的变化量
故B错误;
CD.粒子到原点时动能最大,设为Ekm,根据动能定理有
解得
设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2,在原点的速度为
,
周期为
由,解得
故C错误,D正确
故选AD。
第二部分 非选择题(共54分)
注意事项:
必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、实验题(本大题共2个小题,每空2分,11题6分,12题10分,共16分)
11. 央视《是真的吗》节目中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图乙),将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火(如图甲),这里利用了电流的热效应。已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等,则______段的电阻最大,因为材料和长度相同时,横截面积越______(“大”或“小”),电阻越大。能对此现象进行解释的定律是______。
【答案】 ①. ab ②. 小 ③. 电阻定律
【解析】
【详解】[1] [2] [3]由电阻定律知材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大,ab段横截面积最小,所以电阻最大。
12. 某物理兴趣小组利用下图装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的、、等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力__________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
②系在丝线上的带电小球B挂在横杆上的位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的方法是________(填正确选项前的字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法
(3)在阅读教材后,该同学知道了库仑定律的表达式,并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷.它将两个半径为的金属小球分别带上了和的正电,并使其球心相距,应用库仑定律,计算了两球之间的库仑力,则该同学的计算结果__________(选填“偏大”“偏小”“正确”),原因是:____________________。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 增大 (2)C
(3) ①. 偏大 ②. 由电荷间的相互作用可知,同种电荷相互排斥,故实验中两个带正电小球在排斥力作用下,正电荷分别集中在球的两外侧,故实际电荷间距r>3R,由可知,两电荷电荷量不变时,r越大F越小,故计算结果偏大。
【解析】
【小问1详解】
[1]在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力减小;
[2]使小球B处于同一位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力增大;
【小问2详解】
图甲中先保持带电小球的电荷量不变,把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置,改变两个小球之间的距离,比较库仑力的大小;后来保持小球之间的距离不变,改变小球所带的电荷量大小,分析小球之间的库仑力,所以实验采用的方法是控制受量法,故C正确,ABD错误;
【小问3详解】
[1]则该同学的计算结果偏大;
[2]由电荷间的相互作用可知,同种电荷相互排斥,故实验中两个带正电小球在排斥力作用下,正电荷分别集中在球的两外侧,故实际电荷间距r>3R大,由
可知,两电荷电荷量不变时,r越大F越小,故计算结果偏大。
三、计算题(本大题共3个小题,13题8分,14题14分,15题16分,共38分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,一质量为的带电小球,用长为的绝缘细线悬挂在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成角,重力加速度大小为g。
(1)指出小球所带电荷的电性;
(2)求小球所带电荷量的大小;
(3)若将细线突然剪断,求小球运动时的加速度大小。
【答案】(1)小球带负电;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)小球处于静止状态,小球受到重力、绳子的拉力和电场力三力平衡,受力分析如图所示
小球所受的电场力方向水平向左,与场强方向相反,可知该小球带负电。
(2)根据平衡条件得
则得
(3)细线突然剪断,小球仅受到重力G和电场力qE,两个力都是恒力,所以小球将做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得
14. 如图所示,一个质量为m = 2.0×10−11 kg,电荷量q = + 1.0×10−5 C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1 = 100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2 = 300 V。金属板长L = 20 cm,两板间距d = 30 cm。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角;
(3)微粒射出偏转电场时的动能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
微粒在加速电场中做加速运动,由动能定理得
解得
【小问2详解】
微粒在偏转电场中做类平抛运动,如图所示
水平方向有
竖直方向有
由牛顿第二定律得
飞出电场时,速度偏转角的正切
联立解得
【小问3详解】
竖直方向偏移距离
联立以上各式,代入数据解得
由静止开始进入加速电场到飞出偏转电场的过程中,根据动能定理有
解得
15. 如图所示,空间建有三维坐标系,O为坐标原点,整个空间分布着沿y轴正方向的匀强电场电场强度一质量为的带电小球从处以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,小球恰好做匀速直线运动,取重力加速度。求:
(1)带电小球所带电荷的电性与电荷量;
(2)如将匀强电场方向改成沿y轴负方向分布,求带电小球从处以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,运动到平面上时速度v的大小(结果可以用根式表示);
(3)如将匀强电场方向改成沿z轴正方向分布,求带电小球从处以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,运动到平面上时离原点O的距离L(结果可以用根式表示)。
【答案】(1)带正电;;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球恰好做匀速直线运动,所以小球受力平衡,故小球带正电;
由
可得
(2)由动能定理
可得
(3)y轴方向小球做自由落体运动,设时间为t,则
可得
x轴方向小球做匀速直线运动,则
z轴方向小球做匀加速直线运动,则
所以
可得
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泸州市三校联盟2025年高二上学期第一次联合考试
物 理 试 题
物理试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分,第一部分第1至2页,第二部分第3至4页,共100分。时间为75分钟。
答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试题卷上无效。考试结束后,将答题卡交回,试题卷自留。
预祝各位考生考试顺利!
第一部分 选择题(共46分)
注意事项:
每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如有改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
一、选择题(本大题共10个小题,其中第1~7题每小题4分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的;第8~10题有多个选项符合要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选或不选得0分,共46分)
1. 电学是物理学中一个重要的分支,下列说法正确的是( )
A. 元电荷是带电量最小的电荷
B. 密立根最早测算出了元电荷的数值
C. 电场是物质存在的一种形式,因此描述电场的电场线也是真实存在的
D. 库仑通过实验得到了点电荷之间作用的规律并规定了静电力常量的数值
2. 下列说法中正确的是( )
A. 电流既有大小,又有方向,因此电流是矢量
B. 电阻率表征了材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,还与导体的温度有关
C. 导线电流的微观表达式,其中的v是指导线中电子无规则热运动的速率
D. 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成温度计
3. 如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球、和分别固定于边长为的正三角形的三个顶点上;、带正电,带负电,电荷量均为,已知静电力常量为,则正三角形中心处的电场强度大小为( )
A.
B.
C
D.
4. 某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N点,以下说法正确的是( )
A. M、N点的场强 B. 粒子在M、N点的加速度
C. 粒子在M、N点的速度 D. 粒子带正电
5. 如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,场强方向平行正方形ABCD所在平面.已知A、B、C三点的电势分别为φA=9V,φB=3V,φC=-3V,则
A. D点的电势φD=3V,场强方向平行AB方向
B. D点的电势φD=3V,场强方向平行AC方向
C. D点的电势φD=6V,场强方向平行BC方向
D. D点的电势φD=6V,场强方向平行BD方向
6. 两个电荷量相等的正点电荷,分别固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ连线于O点,A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则( )
A. O点是P、Q的连线上电势最高的点
B. q运动到O点时电势能为零
C. q由A点向O点做匀加速直线运动
D. q由A点向O点运动的过程中电势能逐渐减小
7. 如图,氕、氘、氚和氦的原子核由静止开始经同一加速电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上。下列说法正确的是( )
A. 荧光屏上有3个亮点
B. 四种原子核全程运动时间相同
C. 四种原子核在偏转电场中的偏移距离y不同
D. 氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同
8. 如图所示的电路中,定值电阻分别为R1=4Ω、R2=6Ω、R3=3Ω、R4=6Ω,现在M、N两点间加12V的稳恒电压,则下列说法正确的是( )
A. M、N间的总电阻为14.5Ω B. R1和R4两端的电压比为
C. 流过R2和R3的电流比为 D. R1和R2两端的电压比为
9. 如图,平行板电容器的两个极板A、B水平正对放置,一个电介质板放在B板上表面,两板与电源的正、负极相连,开关S闭合,一个带电粒子静止在两板间。对下列举措产生的现象判断正确的是( )
A. 仅将开关S断开,粒子会向下运动
B. 仅将极板A向上平移,粒子会向上运动
C. 仅将极板A向上平移,G中有从左向右的电流
D. 仅将电介质板移出电容器,G中有从左向右的电流
10. 反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=2.0×10-20kg,电荷量q=2.0×10-9C的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则( )
A. x轴原点左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比
B. 粒子沿x轴正方向从-1cm运动到0和从0运动到0.5cm运动过程中速度的变化量相同
C. 该粒子运动的周期T=4.0×10-8s
D. 该粒子运动过程中的最大动能为4.0×10-8J
第二部分 非选择题(共54分)
注意事项:
必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、实验题(本大题共2个小题,每空2分,11题6分,12题10分,共16分)
11. 央视《是真吗》节目中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图乙),将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火(如图甲),这里利用了电流的热效应。已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等,则______段的电阻最大,因为材料和长度相同时,横截面积越______(“大”或“小”),电阻越大。能对此现象进行解释的定律是______。
12. 某物理兴趣小组利用下图装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的、、等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力__________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
②系在丝线上带电小球B挂在横杆上的位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的方法是________(填正确选项前的字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法
(3)在阅读教材后,该同学知道了库仑定律的表达式,并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷.它将两个半径为的金属小球分别带上了和的正电,并使其球心相距,应用库仑定律,计算了两球之间的库仑力,则该同学的计算结果__________(选填“偏大”“偏小”“正确”),原因是:____________________。
三、计算题(本大题共3个小题,13题8分,14题14分,15题16分,共38分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,一质量为的带电小球,用长为的绝缘细线悬挂在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成角,重力加速度大小为g。
(1)指出小球所带电荷的电性;
(2)求小球所带电荷量的大小;
(3)若将细线突然剪断,求小球运动时的加速度大小。
14. 如图所示,一个质量为m = 2.0×10−11 kg,电荷量q = + 1.0×10−5 C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1 = 100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2 = 300 V。金属板长L = 20 cm,两板间距d = 30 cm。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角;
(3)微粒射出偏转电场时的动能。
15. 如图所示,空间建有三维坐标系,O为坐标原点,整个空间分布着沿y轴正方向的匀强电场电场强度一质量为的带电小球从处以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,小球恰好做匀速直线运动,取重力加速度。求:
(1)带电小球所带电荷电性与电荷量;
(2)如将匀强电场方向改成沿y轴负方向分布,求带电小球从处以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,运动到平面上时速度v的大小(结果可以用根式表示);
(3)如将匀强电场方向改成沿z轴正方向分布,求带电小球从处以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,运动到平面上时离原点O的距离L(结果可以用根式表示)。
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