精品解析：湖北荆州中学2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试卷

荆州中学2025-2026学年高一下学期5月月考 物理试卷 时间：75分钟 分值：100分 一、选择题（本大题共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。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v，导线两端加上恒定电压U，若导线横截面积为S，电子的电荷量为e，单位长度的自由电子数为n，下列说法正确的是（ ） A. 等效电流的大小为nSve B. 等效电流的方向向右 C. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的4倍 D. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为2v 2. 长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向（　　） A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右 3. 某种心脏起搏器利用电容式传感器监测心肌的微小位移。如图所示，传感器由两块平行金属板组成，其中一块固定，另一块随心脏跳动而移动。两极板间的电势差U恒定。当心脏扩张导致两极板间的距离d增大时（ ） A. 电容器的电容增大 B. 极板所带的电荷量增加 C. 两极板间的电场强度保持不变 D. 电容器处于放电状态，电路中产生瞬时电流 4. 如图所示，电子仅受电场力作用沿直线由P运动至Q，此过程动能一直减小，且速度随时间的变化率一直增大。若用电场线描述电场分布，下列四个选项中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，在匀强电场中，将电荷量分别为、、的三个试探电荷分别置于直角三角形的顶点、、上；电势能均为。已知的中点，匀强电场的方向与三角形所在平面平行，则（　　） A. B. C. D. 6. 某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，此过程中下列说法正确的有（　　 ） A. 粒子一定带正电 B. 粒子先做减速运动，后做加速运动 C. 粒子在x1处受到的电场力最大 D. 粒子的电势能先减小后增大 7. 如图（a），长为4d、间距为d的平行金属板水平放置，两金属板左边中点O有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子，金属板右侧距离为d处竖直放置一足够大的荧光屏。现在两板间加图（b）所示电压，已知时刻射入的粒子恰好能从金属板射出。不计粒子重力，则（　　） A. 不同时刻入射的粒子在金属板间运动的时间不相等 B. 时刻入射的粒子恰能从金属板右侧中点出射 C. 无论哪个时刻入射的粒子从金属板间出射时动能 D. 粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为 8. 超级电容器在新能源汽车上主要作为辅助能源，通过其高功率密度、快速充放电和长寿命等特性，能显著提升车辆的动力性能、能源效率和可靠性。某汽车上的超级电容器的电容为3000F，某次超级电容器从电荷量为0到充电完成所用的时间为60s，充电完成时超级电容器两端的电压为6V，下列说法正确的是（　　） A. 充电完成后超级电容器的电荷量为500C B. 充电过程的平均电流为300A C. 充电过程中超级电容器内的电场强度逐渐增大 D. 充电过程中超级电容器的电容逐渐增大 9. 图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线，虚线c是b（U＝1V）的切线，a、c相互平行，下列说法正确的是（　　） A. U＝1V时，b的电阻为2.5Ω B. U＝1V时，a、b的电阻相等 C. b的电阻随电压的升高而减小 D. U＝3V时，a、b的电阻相等 10. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为的小球，系在一根长为l的绝缘细线一端，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。已知重力加速度为g，电场强度。下列说法正确的是（　　） A. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动 B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的电势能最小 C. 若将小球在A点以大小为的竖直速度上抛，它将不能到达B点 D. 小球做完整的圆周运动过程中，最大拉力与最小拉力之差是 二、非选择题（本题共5小题，共60分。） 11. 在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5Ω，某同学用刻度尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径，再用伏安法测出金属丝的电阻，根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 （1）当金属丝两端电压为U时，通过金属丝的电流为I；测得金属丝的长度为L，直径为d，请根据这些物理量写出该合金电阻率的表达式______； （2）如图甲、乙所示，用螺旋测微器测其直径D=________mm，再用游标卡尺测其长度为L=________cm； （3）如图所示，对于电流表的内接法和外接法，下列说法中正确的是______； A. 内接法误差来源是电压表分流，外接法误差来源是电流表分压 B. 内接法电压表测量的电压大于待测电阻两端电压，外接法电压表测量的电压小于待测电阻两端的电压 C. 内接法电流表测量值等于流过待测电阻的电流，外接法电流表测量值大于流过待测电阻的电流 D. 内接法测得电阻值小于待测电阻的阻值，外接法测得电阻值大于待测电阻的阻值 （4）实验中能提供的器材有： A．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） B．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω） C．滑动变阻器（0~20Ω） D．电源E（电动势为3.0V）及开关和导线若干 为了更精确的测量待测电阻的阻值，需要电压从零开始，实验电路应选用图______。 12. 某同学利用自制传感器探究电容器的充放电现象。简化电路图如图（a）所示。 （1）按照图（a）完成电路连接。实验所用电源输出的电压恒定不变。打开手机端的物理工坊应用程序，使手机通过蓝牙与电压、电流传感器建立连接，该应用程序可实时展示电压、电流随时间的变化曲线。本实验中电压传感器和电流传感器均视为理想电表，且电容器在充电前不带电。 （2）进行实验操作，给电容充电、放电，得到图（b）、图（c）中的实线图像。图（c）中实线图像时刻为________过程（填“充电”或“放电”）。图（b）为图像，其中与轴围成的面积分别为、，则________（填“>”“=”或“<”）。为了探究不同电阻情况下电容器电压随时间的变化规律，该同学更换电阻后再次进行实验，得到的图像为图（c）中的虚线，则第二次实验更换了一个阻值________的电阻（填“更大”或“更小”）。 （3）图（b）是未更换电阻时电容充放电得到的图像，不考虑电容器的容抗，则未更换前电阻________。 13. 在密立根油滴实验中，将雾化后带负电的油滴喷入平行正对的带电极板间，极板间的电场可视为匀强电场。待稳定后观察到近似球形的油滴仿佛被施了魔法一般静止在空中，忽略空气的影响。已知油滴的质量为，所带电荷量为，重力加速度取。则： （1）求匀强电场的场强大小及方向。 （2）若该平行正对的极板间的距离为，且下极板接地，求上极板处的电势。 14. 如图所示，中心有小孔的金属板M、N竖直平行正对放置，M、N板间距为，紧靠N板右边有平行正对金属板P、Q水平放置，P、Q板长为，间距为，P、Q板右侧距离为处有足够长的竖直挡板，P、Q板中心线经N板小孔点和竖直挡板上的点。N板与Q板接地，M板的电势为，P板的电势未知。在M板小孔处有粒子源，粒子源能发出初速度为0、质量为、电荷量为的带正电粒子，粒子从N板的点进入PQ板间，粒子经偏转后经Q板边缘离开电场，不计粒子重力，M、N板间与P、Q板间均为匀强电场，求∶ （1）粒子经点的速度大小； （2）P板的电势； （3）粒子打到挡板的位置与点的距离。 15. 如图所示，传送带BC左、右两侧分别与光滑平台AB、CD紧密对接，传送带的上表面与两平台处于同一水平面上，传送带以的速度逆时针转动，传送带上左右两端点、之间的距离，图中通过点的竖直虚线左侧存在一水平向右的匀强电场，平台CD上固定一竖直挡板。现将一带电量为的滑块从点由静止释放，间距。当滑块运动到点时速度的大小，滑块经过传送带后在平台CD上与挡板碰撞反向，且每次碰撞后速度的大小均不变。已知滑块的质量，滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块可视为质点，取重力加速度的大小。求： （1）电场强度的大小 （2）滑块第一次与挡板碰撞前的速度大小； （3）滑块与挡板碰撞后在传送带上相对传送带运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 荆州中学2025-2026学年高一下学期5月月考 物理试卷 时间：75分钟 分值：100分 一、选择题（本大题共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。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，一根粗细均匀的导线中自由电子向右定向移动的平均速率为v，导线两端加上恒定电压U，若导线横截面积为S，电子的电荷量为e，单位长度的自由电子数为n，下列说法正确的是（ ） A. 等效电流的大小为nSve B. 等效电流的方向向右 C. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的4倍 D. 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线中自由电子定向移动的平均速率变为2v 【答案】C 【解析】 【详解】A．在时间内，通过导线某一横截面的电荷量 根据电流的定义式 可得，故A错误； B．等效电流的方向与负电荷定向移动方向相反，等效电流方向向左，故B错误； CD．导线电阻为 若将导线均匀拉长为原来的2倍，导线电阻变为原来的4倍，导线的电流为 可知电流变为原来的四分之一，根据 单位长度的自由电子数为 可得 可知导线中自由电子定向移动的平均速率变为，故C正确，D错误。 故选C。 2. 长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向（　　） A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右 【答案】C 【解析】 【详解】当棒达到静电平衡后，O点的合场强为零，即感应电荷在O点的场强和点电荷+q在O点的场强等大反向，可知棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小，方向向左。 故选C。 3. 某种心脏起搏器利用电容式传感器监测心肌的微小位移。如图所示，传感器由两块平行金属板组成，其中一块固定，另一块随心脏跳动而移动。两极板间的电势差U恒定。当心脏扩张导致两极板间的距离d增大时（ ） A. 电容器的电容增大 B. 极板所带的电荷量增加 C. 两极板间的电场强度保持不变 D. 电容器处于放电状态，电路中产生瞬时电流 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．当心脏收缩导致两极板间的距离d增大时，根据可知，电容器的电容减小；根据，由于两极板间的电势差U恒定，则极板所带的电荷量减少，电容器处于放电状态，电路中产生瞬时电流，故AB错误，D正确； C．根据，由于两极板间的电势差U恒定，两极板间的距离d增大，所以两极板间的电场强度减小，故C错误。 故选D。 4. 如图所示，电子仅受电场力作用沿直线由P运动至Q，此过程动能一直减小，且速度随时间的变化率一直增大。若用电场线描述电场分布，下列四个选项中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电子仅受电场力作用沿直线由P运动至Q，此过程动能一直减小，即速度减小，所以电子做减速运动，即电场沿方向；速度随时间的变化率一直增大，即加速度增大，根据牛顿第二定律可知，电场力增大，即电场强度增大，电场线变密集。 故选A。 5. 如图所示，在匀强电场中，将电荷量分别为、、的三个试探电荷分别置于直角三角形的顶点、、上；电势能均为。已知的中点，匀强电场的方向与三角形所在平面平行，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据公式 解得，故A正确； B．根据公式有 在匀强电场中，O作为AC的中点，有，故B错误； C．根据公式有 所以，故C错误； D．同理可知，故D错误。 故选 A。 6. 某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，此过程中下列说法正确的有（　　 ） A. 粒子一定带正电 B. 粒子先做减速运动，后做加速运动 C. 粒子在x1处受到的电场力最大 D. 粒子的电势能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】AD．沿电场线电势逐渐降低，根据图像可知，在0~x1之间，电场强度的方向水平向左，根据题目可知，粒子的受力方向水平向右，因此粒子带负电；根据电势能的表达式Ep=qφ可知电势能先减小后增大，故A错误，D正确； B．粒子从原点到x1处做加速运动，电场力做正功，越过x1后，粒子做减速运动，电场力做负功，粒子先做加速运动，后做减速运动，故B错误； C．图像的斜率大小表示电场强度，x1斜率为0，故电场强度为0，根据公式F=qE可知，粒子在x1处受到的电场力为0，故C错误。 故选D。 7. 如图（a），长为4d、间距为d的平行金属板水平放置，两金属板左边中点O有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子，金属板右侧距离为d处竖直放置一足够大的荧光屏。现在两板间加图（b）所示电压，已知时刻射入的粒子恰好能从金属板射出。不计粒子重力，则（　　） A. 不同时刻入射的粒子在金属板间运动的时间不相等 B. 时刻入射的粒子恰能从金属板右侧中点出射 C. 无论哪个时刻入射的粒子从金属板间出射时动能 D. 粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．时刻射入的粒子恰好能从金属板射出，水平方向有 竖直方向有 其中 做出不同时刻进入金属板的粒子在电场方向速度与时间的图像如图 由图像可以看出，在时刻进入金属板的粒子会在电场方向上有最大位移，结合题目条件可知最大位移为，其它时刻进入的粒子在电场方向位移都小于，所以不同时刻进入金属板的粒子都能够射出金属板，由水平方向匀速运动可知，粒子射出金属板时间都相同，时间都为 综上所述，故AB错误； CD．由于粒子在电场中运动的时间，恰好为电压随时间变化的周期，故粒子在电场中所受相反电场力作用时间相同，根据动量定理有 故粒子无论何时进入电场，出射时速度只有水平速度，竖直方向的速度为0，故粒子从金属板间出射时动能为 不同时刻出射的粒子射出板间的位置在两金属板右侧上下边缘之间，速度均水平向右，即出射的粒子均水平向右匀速射到荧光屏上，可知粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为d 故C正确，D错误。 故选C。 8. 超级电容器在新能源汽车上主要作为辅助能源，通过其高功率密度、快速充放电和长寿命等特性，能显著提升车辆的动力性能、能源效率和可靠性。某汽车上的超级电容器的电容为3000F，某次超级电容器从电荷量为0到充电完成所用的时间为60s，充电完成时超级电容器两端的电压为6V，下列说法正确的是（　　） A. 充电完成后超级电容器的电荷量为500C B. 充电过程的平均电流为300A C. 充电过程中超级电容器内的电场强度逐渐增大 D. 充电过程中超级电容器的电容逐渐增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．充电完成后超级电容器的电荷量为，故A错误； B．充电过程的平均电流为，故B正确； C．充电过程中超级电容器的电压逐渐增大，内部电场强度逐渐增大，故C正确； D．超级电容器的电容只与自身的物理结构有关，与电压、电荷量无关，故D错误。 故选BC。 9. 图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线，虚线c是b（U＝1V）的切线，a、c相互平行，下列说法正确的是（　　） A. U＝1V时，b的电阻为2.5Ω B. U＝1V时，a、b的电阻相等 C. b的电阻随电压的升高而减小 D. U＝3V时，a、b的电阻相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据伏安特性曲线，当U＝1V时，电阻b的电流Ib＝0.4A，根据欧姆定律，电阻b的电阻值，A正确； B．当U＝3V时，电阻a的电流Ia＝0.6A，根据欧姆定律，电阻a的电阻值，伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，电阻a的斜率不变电阻不变，即U＝1V时，电阻a的电阻仍然为5Ω，a、b的电阻不相等，B错误； C．伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由于电阻b的斜率随电压的升高不断变小，所以电阻不断增大，C错误； D．根据伏安特性曲线可知，当U＝3V时，两图线的交点坐标相同，电阻相同，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为的小球，系在一根长为l的绝缘细线一端，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。已知重力加速度为g，电场强度。下列说法正确的是（　　） A. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动 B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的电势能最小 C. 若将小球在A点以大小为的竖直速度上抛，它将不能到达B点 D. 小球做完整的圆周运动过程中，最大拉力与最小拉力之差是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于 可知小球受到重力和电场力的合力方向与电场方向的夹角成斜向下，故若将小球在A点由静止开始释放，它将沿合力方向做匀加速直线运动到C点，故A错误； B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，根据沿电场方向电势逐渐降低可知，圆周上B点的电势最低，根据，由于小球带正电，所以小球运动到B点时的电势能最小，故B正确； C．将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，则有 可知绳子拉力为0，之后绳子处于松弛状态，小球在竖直方向做竖直上抛，水平方向做匀加速，当小球回到A点等高位置时，有 水平方向有 可知此时小球刚好运动到B点，故C错误； D．由于 可知小球受到重力和电场力的合力大小为 方向与电场方向的夹角成斜向下，小球在等效最高点时的速度最小，拉力最小，在等效最高点时的速度最大，拉力最大；则有， 根据动能定理可得 联立可得最大拉力与最小拉力之差是，故D正确。 故选BD。 二、非选择题（本题共5小题，共60分。） 11. 在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5Ω，某同学用刻度尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径，再用伏安法测出金属丝的电阻，根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 （1）当金属丝两端电压为U时，通过金属丝的电流为I；测得金属丝的长度为L，直径为d，请根据这些物理量写出该合金电阻率的表达式______； （2）如图甲、乙所示，用螺旋测微器测其直径D=________mm，再用游标卡尺测其长度为L=________cm； （3）如图所示，对于电流表的内接法和外接法，下列说法中正确的是______； A. 内接法误差来源是电压表分流，外接法误差来源是电流表分压 B. 内接法电压表测量的电压大于待测电阻两端电压，外接法电压表测量的电压小于待测电阻两端的电压 C. 内接法电流表测量值等于流过待测电阻的电流，外接法电流表测量值大于流过待测电阻的电流 D. 内接法测得电阻值小于待测电阻的阻值，外接法测得电阻值大于待测电阻的阻值 （4）实验中能提供的器材有： A．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） B．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω） C．滑动变阻器（0~20Ω） D．电源E（电动势为3.0V）及开关和导线若干 为了更精确的测量待测电阻的阻值，需要电压从零开始，实验电路应选用图______。 【答案】（1） （2） ①. 4.750 ②. 10.150 （3）C （4）乙 【解析】 【小问1详解】 由欧姆定律得金属丝电阻 结合电阻定律 横截面积 联立得 【小问2详解】 [1]螺旋测微器的读数为 [2]游标卡尺的读数为 【小问3详解】 A．内接法电流准确，误差来源于电流表分压；外接法电压测量准确，误差来源于电压表分流，故A错误； B．内接法电压表测量待测电阻与电流表的总电压，测量值大于待测电阻电压；外接法电压表直接并联在待测电阻两端，测量电压等于待测电阻电压，故B错误； C．内接法电流表与待测电阻串联，测量电流等于待测电阻电流；外接法电流表测待测电阻与电压表的总电流，测量值大于待测电阻电流，故C正确； D．内接法 外接法，故D错误。 故选C。 【小问4详解】 为了更精确的测量待测电阻的阻值，需要电压从零开始，则滑动变阻器采用分压式连接，根据计算可得 可知选电流表外接法。 故选乙， 12. 某同学利用自制传感器探究电容器的充放电现象。简化电路图如图（a）所示。 （1）按照图（a）完成电路连接。实验所用电源输出的电压恒定不变。打开手机端的物理工坊应用程序，使手机通过蓝牙与电压、电流传感器建立连接，该应用程序可实时展示电压、电流随时间的变化曲线。本实验中电压传感器和电流传感器均视为理想电表，且电容器在充电前不带电。 （2）进行实验操作，给电容充电、放电，得到图（b）、图（c）中的实线图像。图（c）中实线图像时刻为________过程（填“充电”或“放电”）。图（b）为图像，其中与轴围成的面积分别为、，则________（填“>”“=”或“<”）。为了探究不同电阻情况下电容器电压随时间的变化规律，该同学更换电阻后再次进行实验，得到的图像为图（c）中的虚线，则第二次实验更换了一个阻值________的电阻（填“更大”或“更小”）。 （3）图（b）是未更换电阻时电容充放电得到的图像，不考虑电容器的容抗，则未更换前电阻________。 【答案】 ①. 放电 ②. = ③. 更小 ④. 1100 【解析】 【详解】（2）[1]由图（c）可知，在时间段内，电容器两端电压随时间从逐渐减小到，说明电容器正在释放电荷，故为放电过程。 [2]图（b）中图像与时间轴围成的面积表示流过的电荷量，表示充电过程充入的电荷量，表示放电过程放出的电荷量的绝对值，根据电荷守恒，充入的电荷量等于放出的电荷量，故。 [3]由可知，初始时刻，电流，虚线斜率大说明初始电流大，故电阻更小。 （3）[4]由图（c）可知，电容器充电完毕后的最大电压即电源电动势。由图（b）可知，充电开始瞬间的电流 在充电瞬间，根据 解得 13. 在密立根油滴实验中，将雾化后带负电的油滴喷入平行正对的带电极板间，极板间的电场可视为匀强电场。待稳定后观察到近似球形的油滴仿佛被施了魔法一般静止在空中，忽略空气的影响。已知油滴的质量为，所带电荷量为，重力加速度取。则： （1）求匀强电场的场强大小及方向。 （2）若该平行正对的极板间的距离为，且下极板接地，求上极板处的电势。 【答案】（1）场强大小为1.0×104N/C，方向竖直向下 （2）上极板电势为+50V 【解析】 【小问1详解】 负电荷受电场力方向向上，可知场强方向向下，由平衡可知 解得 【小问2详解】 两极板的电势差 因下极板接地电势为零，则 可得上极板处的电势 14. 如图所示，中心有小孔的金属板M、N竖直平行正对放置，M、N板间距为，紧靠N板右边有平行正对金属板P、Q水平放置，P、Q板长为，间距为，P、Q板右侧距离为处有足够长的竖直挡板，P、Q板中心线经N板小孔点和竖直挡板上的点。N板与Q板接地，M板的电势为，P板的电势未知。在M板小孔处有粒子源，粒子源能发出初速度为0、质量为、电荷量为的带正电粒子，粒子从N板的点进入PQ板间，粒子经偏转后经Q板边缘离开电场，不计粒子重力，M、N板间与P、Q板间均为匀强电场，求∶ （1）粒子经点的速度大小； （2）P板的电势； （3）粒子打到挡板的位置与点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 N板接地电势为0， M 板的电势为 ，即 M、N板间的电压为 ，由动能定理有 解得粒子经 O点的速度 【小问2详解】 P板的电势为 ，PQ板间的电压为 ，粒子在PQ板间做类平抛运动 PQ板间的电场强度 由牛顿第二定律有 沿PQ板方向做匀速运动有 垂直 板方向做匀加速运动有 联立解得 【小问3详解】 粒子从Q板边缘飞出后做匀速运动，设粒子打到挡板的位置与点的距离为 ，平抛及类平抛速度的反向延长线交于匀速运动的位移中点，由相似三角形有 解得 15. 如图所示，传送带BC左、右两侧分别与光滑平台AB、CD紧密对接，传送带的上表面与两平台处于同一水平面上，传送带以的速度逆时针转动，传送带上左右两端点、之间的距离，图中通过点的竖直虚线左侧存在一水平向右的匀强电场，平台CD上固定一竖直挡板。现将一带电量为的滑块从点由静止释放，间距。当滑块运动到点时速度的大小，滑块经过传送带后在平台CD上与挡板碰撞反向，且每次碰撞后速度的大小均不变。已知滑块的质量，滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块可视为质点，取重力加速度的大小。求： （1）电场强度的大小 （2）滑块第一次与挡板碰撞前的速度大小； （3）滑块与挡板碰撞后在传送带上相对传送带运动的总路程。 【答案】（1） （2） （3）（n为正整数） 【解析】 【小问1详解】 设电场强度的大小为E，则滑块在电场中运动过程中，由动能定理得 代入数据解得 【小问2详解】 设滑块在传送带运动过程中加速度为，根据牛顿第二定律可得 求得 若滑块能减速到与传送带共速，则 求得 则滑块在传送带一直减速至C点，设滑块第一次与挡板碰撞前的速度大小为，由运动学公式 代入数据可得 【小问3详解】 滑块与挡板碰撞后，滑块在传送带做减速至与传送带共速时，滑块对地的位移 传送带对地的位移 则第一次滑块返回电场时与传送带的相对位移为 此时滑块在电场中向左做匀减速，后反向加速，由于地面光滑，滑块以原速返回到传送带，此后在传送带先减速后反向加速至共速，滑块此后一直重复上述运动，其中一去一来滑块与传送带的相对位移为 则总相对路程为（n为正整数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $