精品解析：湖南省株洲市芦淞健坤高级中学2024-2025学年高二下学期2月月考物理试题

株洲市健坤高中2024-2025学年高二上学期第一次月考 物理试题 （75分钟 100分） 一、单项选择题 1. 关于电场强度的概念，下列说法正确的是(　　) A. 由可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关 C. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 2. 关于电容器的电容，正确的说法是（  ） A. 根据，如果电容器不充电，也就无电压，也就没有电容量 B. 不超过耐压值的情况下，一固定的电容器上充的电量与两极间的电压成正比 C. 一只电容器充的电量越多，它的电容也就越大 D. 一个电容器的电容与加在两极间电压的大小成反比 3. A、B是两个几何形状完全相同的带电金属小球，且qA＝qB＝Q，在真空中相距r，它们相互作用的斥力为F，引入第三个形状完全相同的金属球C，球C不带电．现将A、B两球同时与C球相接触后，移到原来相距r的位置，则A、B的作用力是（ ） A. B. C. D. 4. 下列关于电阻率的叙述，错误的是（　　） A. 当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零 B. 常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C. 材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D. 材料的电阻率一般都随随温度变化而变化 5. 如图所示，让平行板电容器带电后，静电计指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，那么静电计指针的偏转角度（ ） A. 一定减小 B. 一定增大 C. 一定不变 D. 无法确定 6. 如图是某区域的电场线分布，某带电粒子仅在电场力的作用下，从A点运动到B点，则可判断（　　） A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 C. 带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 D. A点的电势低于B点的电势 7. 有关电压和电动势的说法中正确的是（　　） A. 电压和电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同说法 B. 电动势公式中的W与电压中的W是一样的，都是电场力做的功 C. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量 D. 路端电压始终等于电源的电动势 8. 如图，在场强为的匀强电场中有一个质量为的带正电小球悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（　　） A. B. C. D. 9. 水平放置的平行板，上板带负电，下板带正电，间距为d。一个带正电的液滴带电量为q，质量为m，从上板边缘射入电场，沿直线从下板边缘射出，下列说法中错误的是（　　） A. 液滴做的是匀速直线运动 B. 液滴做的是匀减速直线运动 C. 两板的电势差大小为 D. 液滴的电势能增加了mgd 10. 如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为和；经过时间t，电流通过电阻R做的功为，产生的热量为；电流通过电动机M做的功为，产生的热量为，则有（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 11. 如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为Y.要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转极板的情况）（　　） A. 增大偏转电压U B. 增大加速电压U0 C. 增大偏转极板间距离 D. 将发射电子改成发射负离子 12. 如图1、2、3、4虚线是正点电荷形成电场中的等势线，相邻等势线的电势差大小均为10V，且令。某一带电量q＝0.1C的带电粒子，沿图中实线运动轨迹，先后通过A、B、C三点，经过A点时，带电粒子的动能，则关于动能、电势能、电势，以及电场力做功，下列说法正确的是（ ） A. EkB＝2 J，WAB＝－8J， B. EkC＝9 J，WBC＝1J， C. EkC＝1J，WAC＝1J， D. 从A到B电场力做正功，从B到C电场力做负功 13. 如图所示，为某一闭合电路的部分电路，其中R1=20Ω，R2=R3=40Ω，下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3，以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是（　　） A. U1=U2，P1=P2=P3 B. U1>U2，P1∶P2∶P3=1∶2∶2 C. U1=U2，P1∶P2∶P3=2∶1∶1 D. U1<U2， P1<P2=P3 14. 有两个完全相同的表头G，内电阻为Rg­=100Ω，满偏电流为Ig=1mA。现将它们分别改装成量程为0.6A的电流表和量程为3V的电压表，需分别并联一个电阻R1和串联一个电阻 R2，则R1和R2的值分别为（　　） A. R1=600Ω，R2=3000Ω B. R1=60Ω，R2=300Ω C. R1=5Ω，R2=3000Ω D. R1=0.17Ω，R2=2900Ω 15. 如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，当闭合开关S后，电路正常连通，小灯泡L1、L2均发光，当滑动变阻器R的滑片P向右滑动一段距离后，下列判断正确的是（　　） A. L1变亮 B. L2变亮 C. 电源消耗的总功率变大 D. 电源的路端电压变小 二、实验题 16. 某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图所示，则该电阻值是______。如果要用该多用电表测量一个阻值约200Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是____。 17. 影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。 （1）他们应选用图1所示的_____电路进行实验。 （2）按照正确的电路图，连接图3的实物图 （3）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：______。 U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60 I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20 （4）把元件Z接入如图2所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A。结合上表数据，求出电池的电动势为______V，内阻为______Ω。（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字） （5）用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图4所示，则元件Z的直径是______mm。 （6）用20分度的游标卡尺测得线状元件Z的长度如图5所示，则元件Z的长度是______cm。 三、计算题 18. 如图所示，电源电动势E＝10V，内电阻r＝0.5Ω，R1＝5.5Ω，R2＝4Ω，水平放置的平行板电容器的电容C＝5×10-5F，当开关S闭合后，求： （1）流过R1的电流I和路端电压U； （2）电源消耗的总功率P和R2上消耗的功率P2； （3）电容器所带的电量Q。 19. 在粗糙的水平地面上，有一小滑块，质量为m＝1kg，带正电荷，带电量为，整个空间充满着水平向右的匀强电场，电场强度为，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.4。在地面A处，滑块开始以水平向右的初速度v0＝2m/s向右滑动，最后在B处停下，重力加速度取，求： （1）滑块在水平地面上滑动的距离xAB； （2）带电滑块在电场中具有的电势能怎样变化？变化多少？ （3）A、B两点的电势差UAB多大？ 20. 如图所示，真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图所示.将一个质量m=2.0×10-23 kg，电量q=+1.6×10-15C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力.求： （1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小; （2）若在t=时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰好不能到达A板，试求 A板电势变化的周期为多大？ 四、附加题（10分） 21. 如图所示，水平固定放置的平行金属板M、N，两板间的距离为d，在两板的中心(即到上、下板距离相等，到板左、右端距离相等)有一悬点O，系有一长的绝缘细线，线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球，电荷量为q，现对两板充电，使得两板间形成一竖直向上的匀强电场，匀强电场的大小为，求： （1）小球静止时，细线的拉力大小； （2）现给小球以速度，要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，小球在整个圆周运动中的最小速度多大？ （3）小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动，当小球运动到竖直直径AB的B端时，细线突然断开，设此时其水平速度大小为vB＝ ，小球恰好从平行金属板的边界飞出，求平行金属板的长度L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 株洲市健坤高中2024-2025学年高二上学期第一次月考 物理试题 （75分钟 100分） 一、单项选择题 1. 关于电场强度的概念，下列说法正确的是(　　) A. 由可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关 C. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 【答案】C 【解析】 【详解】AC．电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力F以及试探电荷所带的电量q以及电性均无关，选项A错误，C正确； B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，但是某一点场强方向与放入试探电荷的正负无关，选项B错误； D．电场中某一点的电场强度是由电场本身决定的，与是否放试探电荷无关，选项D错误． 2. 关于电容器的电容，正确的说法是（  ） A. 根据，如果电容器不充电，也就无电压，也就没有电容量 B. 不超过耐压值的情况下，一固定的电容器上充的电量与两极间的电压成正比 C. 一只电容器充的电量越多，它的电容也就越大 D. 一个电容器的电容与加在两极间电压的大小成反比 【答案】B 【解析】 【详解】A．电容由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关，故A错误； B．根据Q=CU，不超过耐压的情况下，一固定的电容器上充的电量与两极间的电压成正比，故B正确； C．电容由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关，故C错误； D．电容由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关，故D错误。 故选B。 3. A、B是两个几何形状完全相同的带电金属小球，且qA＝qB＝Q，在真空中相距r，它们相互作用的斥力为F，引入第三个形状完全相同的金属球C，球C不带电．现将A、B两球同时与C球相接触后，移到原来相距r的位置，则A、B的作用力是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】接触前，AB的作用力为 当三者同时接触后：根据平均分配原则，最后AB小球都带，故作用力变为 故选A。 4. 下列关于电阻率的叙述，错误的是（　　） A. 当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零 B. 常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C. 材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D. 材料的电阻率一般都随随温度变化而变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．超导现象：当温度降低到一定温度时某些材料的电阻率突然减小到零的现象，故A正确； B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的，因为铝、铜的电阻率比较小，用它们做导线可以减少电路损耗，故B正确； C．材料的电阻率只与导体的材料有关（当然还受温度影响），与导体的电阻、长度、横截面积均无关，故C错误； D．电阻率与温度有关.金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，故D正确； 本题选择错误选项，故选C。 5. 如图所示，让平行板电容器带电后，静电计指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，那么静电计指针的偏转角度（ ） A. 一定减小 B. 一定增大 C. 一定不变 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，减小两极板间的距离，由公式知，电容增大，因为电量不变，由公式可知，电势差减小，则指针偏转角度一定减小。 故选A。 6. 如图是某区域的电场线分布，某带电粒子仅在电场力的作用下，从A点运动到B点，则可判断（　　） A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 C. 带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 D. A点的电势低于B点的电势 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线方向，所以电荷为正电荷，故A错误， B．电场线的疏密程度可表示电场强度大小，故A点的电场强度大于B点的电场强度，所以粒子在A点的加速度大于在B点的加速度，故B错误， C．从A点运动到B点过程中，电场力方向与速度方向的夹角小于，电场力做正功电势能减小，所以A点的电势能大于在B点的电势能，故C正确， D．沿电场方向电势减小，故A点的电势高于B点的电势。故D错误。 故选C。 7. 有关电压和电动势的说法中正确的是（　　） A. 电压和电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同说法 B. 电动势公式中的W与电压中的W是一样的，都是电场力做的功 C. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量 D. 路端电压始终等于电源的电动势 【答案】C 【解析】 【详解】A．电压和电动势单位相同，但物理意义完全不同。电压表征电场力做功将电能转化为其他形式能的本领，电动势表征电源非静电力做功将其他形式能转化为电能的本领，二者不是同一物理量，故A错误； B．电动势公式中的是非静电力做的功，电压公式​中的是电场力做的功，二者本质不同，故B错误； C．电动势的物理意义就是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量，故C正确； D．只有当外电路断路时，路端电压才等于电源电动势；当外电路接通时，电路闭合有电流，因电源内阻存在电势降，路端电压小于电动势，故D错误。 故选C。 8. 如图，在场强为的匀强电场中有一个质量为的带正电小球悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，的方向与细线垂直斜向上。由平衡条件可得 故选D。 9. 水平放置的平行板，上板带负电，下板带正电，间距为d。一个带正电的液滴带电量为q，质量为m，从上板边缘射入电场，沿直线从下板边缘射出，下列说法中错误的是（　　） A. 液滴做的是匀速直线运动 B. 液滴做的是匀减速直线运动 C. 两板的电势差大小为 D. 液滴的电势能增加了mgd 【答案】B 【解析】 【详解】AB．要使液滴做直线运动，则必须满足重力等于电场力，即合力为零，做匀速直线运动，A正确，B错误； C．根据公式，可得，C正确； D．该过程中，电场力向上，所以电场力做负功，电势能增大，根据动能定理可得，所以电场力做功为，即电势能增大，D正确。 此题选择错误的，故选B。 10. 如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为和；经过时间t，电流通过电阻R做的功为，产生的热量为；电流通过电动机M做的功为，产生的热量为，则有（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】电阻R和电动机M串联，流过两用电器的电流相同．电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，则由焦耳定律可知两者产生的热量相等，则 电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能绝大部分转化为机械能，所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R做的功，则 又 则 故选B。 11. 如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为Y.要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转极板的情况）（　　） A. 增大偏转电压U B. 增大加速电压U0 C. 增大偏转极板间距离 D. 将发射电子改成发射负离子 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】ABC．设偏转极板长为l，极板间距为d，由 qU0＝mv02 t＝ y＝at2＝t2 得偏转位移 y＝ 增大偏转电压U，减小加速电压U0，减小偏转极板间距离d，都可使偏转位移增大，选项A正确，选项B、C错误； D．由于偏转位移 y＝ 与粒子质量、带电荷量无关，故将发射电子改变成发射负离子，偏转位移不变，选项D错误． 故选A。 12. 如图1、2、3、4虚线是正点电荷形成电场中的等势线，相邻等势线的电势差大小均为10V，且令。某一带电量q＝0.1C的带电粒子，沿图中实线运动轨迹，先后通过A、B、C三点，经过A点时，带电粒子的动能，则关于动能、电势能、电势，以及电场力做功，下列说法正确的是（ ） A. EkB＝2 J，WAB＝－8J， B. EkC＝9 J，WBC＝1J， C. EkC＝1J，WAC＝1J， D. 从A到B电场力做正功，从B到C电场力做负功 【答案】B 【解析】 【详解】相邻等势线的电势差大小均为10V，而沿电场线方向电势减小，所以,，从A运动到B电场力做负功，电势能增大，动能减小，而粒子在零电势上的电势能为零，所以为： 所以根据动能定理可知B点动能为；从B运动到C，电场力做正功，电势能减小，动能增大，有： 所以： 从A运动到C过程中，电场力做负功，有： 综上分析可知B正确，ACD错误。 故选B. 13. 如图所示，为某一闭合电路的部分电路，其中R1=20Ω，R2=R3=40Ω，下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3，以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是（　　） A. U1=U2，P1=P2=P3 B. U1>U2，P1∶P2∶P3=1∶2∶2 C. U1=U2，P1∶P2∶P3=2∶1∶1 D. U1<U2， P1<P2=P3 【答案】C 【解析】 【详解】、并联后电阻为 由于、并联后电阻等于，则、并联后两端电压等于两端电压，即 电阻消耗的电功率为 电阻消耗的电功率为 电阻消耗的功率为 故有 故选C。 14. 有两个完全相同的表头G，内电阻为Rg­=100Ω，满偏电流为Ig=1mA。现将它们分别改装成量程为0.6A的电流表和量程为3V的电压表，需分别并联一个电阻R1和串联一个电阻 R2，则R1和R2的值分别为（　　） A. R1=600Ω，R2=3000Ω B. R1=60Ω，R2=300Ω C. R1=5Ω，R2=3000Ω D. R1=0.17Ω，R2=2900Ω 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】改装电流表需要并联一个电阻分流，则有 代入数值解得 改装电压表需要串联一个电阻分压，则有 代入数值解得 故D正确，ABC错误。 故选D。 15. 如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，当闭合开关S后，电路正常连通，小灯泡L1、L2均发光，当滑动变阻器R的滑片P向右滑动一段距离后，下列判断正确的是（　　） A. L1变亮 B. L2变亮 C. 电源消耗的总功率变大 D. 电源的路端电压变小 【答案】B 【解析】 【详解】AD．当滑动变阻器R的滑片P向右滑动一段距离后，滑动变阻器连入电路的电阻增大，故电路总电阻增大，所以电路路端电压增大，电路总电流减小，因为灯泡在干路，所以通过其的电流减小，故变暗，AD错误； B．两端的电压减小，而电路路端电压增大，所以并联电路两端的电压增大，即两端电压增大，所以变亮，B正确； C．根据公式可得，电源消耗的功率减小，C错误。 故选B。 二、实验题 16. 某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图所示，则该电阻值是______。如果要用该多用电表测量一个阻值约200Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是____。 【答案】 ①. 1200Ω ②. 【解析】 【详解】[1]挡位开关打在处，示数为12Ω，故该电阻值是1200Ω。 [2]测量一个阻值约200Ω的电阻，选择开关应选的欧姆挡是，这样示数为20Ω，指针在表盘中间区域，测量比较精确。 17. 影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。 （1）他们应选用图1所示的_____电路进行实验。 （2）按照正确的电路图，连接图3的实物图 （3）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：______。 U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60 I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20 （4）把元件Z接入如图2所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A。结合上表数据，求出电池的电动势为______V，内阻为______Ω。（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字） （5）用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图4所示，则元件Z的直径是______mm。 （6）用20分度的游标卡尺测得线状元件Z的长度如图5所示，则元件Z的长度是______cm。 【答案】（1）A （2） （3）半导体材料 （4） ①. 4.0 ②. 0.4 （5）1.990 （6）10.050 【解析】 【小问1详解】 元件Z电阻较小，则可采用电流表外接电路，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大，则滑动变阻器要用分压电路，则应选用图1所示的A电路进行实验。 【小问2详解】 电路连线如图 【小问3详解】 根据表中数据，通过计算可知，随电流增加，元件Z的电阻减小，可判断元件Z是半导体材料。 【小问4详解】 [1][2]由图可知，元件Z与电阻R串联，电流表测电路电流，由表中实验数据可知，电流为1.25A时，元件两端电压为1.00V，电流为0.80A时，元件两端电压为0.80V，由闭合电路欧姆定律可得 ， 解得电源电动势E=4.0V，内阻r=0.4Ω 【小问5详解】 由图4所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为：49.0×0.01mm=0.490mm，元件直径为：d=1.5mm+0.490mm=1.990mm。 【小问6详解】 由图5所示游标卡尺可知，主尺示数为10.0cm，游标尺示数为：10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，元件长度为：L=10.0cm+0.050cm=10.050cm。 三、计算题 18. 如图所示，电源电动势E＝10V，内电阻r＝0.5Ω，R1＝5.5Ω，R2＝4Ω，水平放置的平行板电容器的电容C＝5×10-5F，当开关S闭合后，求： （1）流过R1的电流I和路端电压U； （2）电源消耗的总功率P和R2上消耗的功率P2； （3）电容器所带的电量Q。 【答案】（1）1A，9.5V （2）10W，4W （3） 【解析】 【小问1详解】 开关S闭合稳定后，电容器相当于断路，电路中与串联，总电阻 根据闭合电路欧姆定律，流过的电流 路端电压 【小问2详解】 电源消耗的总功率 ​消耗的功率 【小问3详解】 稳定后电容器两端电压等于​两端电压，则 电容器带电量 19. 在粗糙的水平地面上，有一小滑块，质量为m＝1kg，带正电荷，带电量为，整个空间充满着水平向右的匀强电场，电场强度为，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.4。在地面A处，滑块开始以水平向右的初速度v0＝2m/s向右滑动，最后在B处停下，重力加速度取，求： （1）滑块在水平地面上滑动的距离xAB； （2）带电滑块在电场中具有的电势能怎样变化？变化多少？ （3）A、B两点的电势差UAB多大？ 【答案】（1）2m （2）减小，6J （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块向右运动，电场力向右做功为，滑动摩擦力向左做功为，初动能为​，末动能为0，由动能定理，得 解得 【小问2详解】 滑块从A到B，电场力方向与位移方向相同，电场力做正功，电势能减小。电势能的变化量满足​，电场力做功 则电势能变化量 因此电势能减少，减少了。 【小问3详解】 由匀强电场的场强与电势差的关系 解得 20. 如图所示，真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图所示.将一个质量m=2.0×10-23 kg，电量q=+1.6×10-15C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力.求： （1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小; （2）若在t=时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰好不能到达A板，试求 A板电势变化的周期为多大？ 【答案】（1）（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）电场强度 带电粒子所受电场力 F=ma 解得 （2）带电粒子在向A板做匀加速运动，在向A板做匀减速运动，速度减为零后将返回，粒子向A板运动可能的最大位移 要求粒子恰好不能到达A板，有 s=d 解得 四、附加题（10分） 21. 如图所示，水平固定放置的平行金属板M、N，两板间的距离为d，在两板的中心(即到上、下板距离相等，到板左、右端距离相等)有一悬点O，系有一长的绝缘细线，线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球，电荷量为q，现对两板充电，使得两板间形成一竖直向上的匀强电场，匀强电场的大小为，求： （1）小球静止时，细线的拉力大小； （2）现给小球以速度，要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，小球在整个圆周运动中的最小速度多大？ （3）小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动，当小球运动到竖直直径AB的B端时，细线突然断开，设此时其水平速度大小为vB＝ ，小球恰好从平行金属板的边界飞出，求平行金属板的长度L。 【答案】（1）mg；（2）；（3）2d 【解析】 【详解】（1）对小球，在B点静止，则有 （2）根据题意判断：小球过A点时速度最小，根据牛二定律可得 解得 （3）小球在B时线断，小球做类平抛运动，轨迹向上弯曲 由牛顿定律可得 又 解得 L=2d 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $