暑假收心卷01（暑假测试）【测试范围：9章～10章】新高二物理人教版

**基本信息** 聚焦静电场核心知识，通过汽车碰撞预警传感器等科技情境及电容器充放电实验，实现基础巩固与综合应用能力提升，适配暑假收心复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|静电感应（1）、电场线与电势（3）、φ-x图像分析（4）|结合金属球带电分析（1）考查物理观念，通过粒子运动轨迹（3）体现科学推理| |多选题|3/18|库仑力动态平衡（8）、矩形电场电势差（9）|以滑轮系统（8）考查科学论证，结合坐标平面电场（10）提升空间思维| |实验题|2/16|库仑力影响因素（11）、电容器充放电（12）|通过丝线偏角比较库仑力（11）落实科学探究，分析电流方向（12）强化实验操作| |计算题|3/38|半球碗电荷平衡（13）、平行板液滴运动（14）、电场中圆弧与平抛（15）|综合力学与电场（15），结合能量守恒与运动分解，考查模型建构与质疑创新|

暑假收心卷01 满分：100分，时间：75分钟 注意事项： 1．试卷结构：单选题（7道）+多选题（3道）+实验题（2道）+计算题（3道） 2．试卷难度：中等 3． 测试范围：第9章+第10章（人教版） 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．如图所示，三个完全相同的金属小球A、B、C紧贴在一起，开始时三个小球均不带电，现将一带负电的金属小球D放置在小球A的左侧（未接触），之后先将小球C移走，再移走小球D，最后将小球A、B分开。若分开后小球A的电荷量大小为，则关于A、B、C三个小球最终的带电情况，下列说法正确的是（　　） A．小球B、C均带负电 B．小球B、C电荷量的代数和为 C．小球C的电荷量大小为 D．只有小球A带电，电性为正 【答案】B 【详解】AD．由题意知，小球D放置后，小球A与小球C带等量异种电荷，其中小球A带正电，小球C带负电，依次移走小球C、D后，小球B也会带上部分正电荷，故AD错误； B．由电荷守恒定律可知，小球B、C电荷量的代数和等于，故B正确； C．小球C的电荷量大小等于小球A、B电荷量大小之和，故C错误。 故选B。 2．将同一检验电荷分别放在真空中两静止点电荷P、Q各自产生电场中，在不同位置受到的电场力大小F与该位置到点电荷距离r满足如图所示关系。则两点电荷P、Q电荷量之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设两点电荷P、Q电荷量分别为、，检验电荷的电荷量为，根据库仑定律 则图像的斜率为，两点电荷P、Q电荷量之比等于两图像的斜率之比 故选B。 3．某电场的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动，先后通过M点和N点。下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN C．M、N点的电场强度大小关系为EM>EN D．粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN 【答案】D 【详解】A．虽然静电力的方向确定，但因电场线的方向不确定，故电荷的电性不确定，带电粒子可能带正电，不是一定带正电，故A错误； BC．电场线的疏密表示电场强度大小，M处电场线比N处电场线疏，可知M点的电场强度小于N点的电场强度，又根据牛顿第二定律，可知粒子在M点的加速度较小，故BC错误； D．由电场线和粒子运动的轨迹及粒子运动的速度v和静电力F的方向关系（如图）可知，在粒子从M点运动到N点的过程中，速度v和静电力F的夹角为锐角，静电力做正功，动能增加，所以粒子加速，可知粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN，故D正确； 故选D。 4．如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像，其中0~x1段是直线，x1~x2段是曲线。一个带电粒子仅受静电力作用在x=0处由静止释放，沿x轴正方向运动，且以一定的速度通过x=x2处，则下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．粒子从x=0到x=x1过程中做匀速直线运动 C．粒子从x=0到x=x2过程中，电势能先增大再减小 D．粒子从x=0到x=x2过程中，动能先增大后减小 【答案】D 【详解】A．粒子由x=0处由静止沿x轴正向运动，表明粒子一开始受到的电场力沿轴正方向，由图像可知，从x=0到x=x2过程，电场方向先沿轴负方向后沿轴正方向，则粒子带负电，故A错误； B．图像的切线斜率表示电场强度，0~x1段是直线，则x=0到x=x1过程中电场强度不变，粒子受恒定的电场力，做匀加速直线运动，故B错误； CD．粒子从x=0到x=x2过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，则动能先增大后减小，故C错误，D正确。 故选D。 5．如图，某匀强电场平行于正六边形所在平面（图中未画出），、、、点的电势分别为8V、6V、2V、0V。现有一电荷量大小为的带电粒子（不计重力）从点以初动能12eV沿方向射入电场，恰好经过的中点。下列说法正确的是（　　） A．该粒子一定带正电 B．电场方向从点指向点 C．该粒子达到点时的动能为20eV D．该粒子达到点时的电势能为8eV 【答案】B 【详解】B．作出AD的四等分点H、I、J，如图所示 由于匀强电场中平行等间距的两条线段之间的电势差相等，则有 其中，，， 解得，， 可知，BH为一条等势线，根据几何关系可知，AD垂直于BH，由于电场线垂直于等势线，且由高电势点指向低电势点，可知，电场方向从点指向点，故B正确； A．结合上述可知，电场方向从点指向点，由于粒子从点以一定速度沿方向射入电场，恰好经过的中点，表明粒子所受电场力方向与电场方向相反，可知，粒子一定带负电，故A错误； C．根据几何关系可知，GI垂直于AD，则GI为一条等势线，可知 根据动能定理有 其中， 解得，故C错误； D．该粒子达到点时的电势能 结合上述解得，故D错误。 故选B。 6．如图所示为汽车碰撞预警系统中的电容式加速度传感器原理图，带有光滑绝缘杆的A板固定在车身上，B板与车身无接触地穿在光滑绝缘杆上，A、B两板与轻质弹簧绝缘连接，电源提供恒定电压为定值电阻，A、B两板可视作平行板电容器的两极板。当汽车加速度变化时，B板因惯性会改变极板间距，触发预警信号。忽略导线与板间的作用力，下列判断正确的是（　　） A．汽车匀速行驶时，电容器电容逐渐减小，电路中有微弱电流 B．汽车突然被追尾电流方向为 C．汽车紧急刹车电流方向为 D．汽车启动时的电流方向为 【答案】C 【详解】A．汽车匀速行驶时加速度为零，B板位置不变，极板间距恒定，根据，可知电容器电容不变，由，可知，恒定不变，所以电路中无电流，故A错误； BD．同理可知，汽车被追尾和启动时都向前加速，B板因惯性后移，增大，则电容器电容减小，根据可知极板上电荷量Q减小，电容器放电，电流方向为，故BD错误； C．同理可知，紧急刹车时加速度向后，B板因惯性前移，减小，则电容器电容增大，根据可知极板上电荷量Q增大，电容器充电，电流方向为，故C正确。 故选C。 7．在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成的匀强电场，电场中有一质量为，电量为的带电小球，用长为的不可伸长的绝缘细线悬挂于点，如图所示。开始小球静止于点，这时细线恰好为水平，现用外力将小球拉到最低点，然后由静止释放，下列判断正确的是（　　） A．小球到达点时速度为零 B．小球由到点过程中，其机械能增加了 C．小球运动到点时绳的拉力大小为 D．如果小球运动到点时，细线突然断裂，小球将做匀变速直线运动 【答案】C 【详解】AB．根据题述，开始时小球静止于点，细线恰好水平，由平衡条件可知， 则 小球再次到点时，切向加速度为零，速度最大，从到，由几何关系可得两点间沿电场线方向的距离为 该过程中重力做负功，电场力做正功，故合力做功为 化简得 由动能定理可知此时小球的动能为 速度不为零，机械能增加了 ，故AB错误； C．小球在点，在合力的作用下做圆周运动，合力提供向心力 解得 ，故C正确； D．当小球运动到点时，其速度方向竖直向上，若此时细线突然断裂，细线拉力瞬间变为零，此时由几何关系可知，重力与电场力的合力方向水平向右，故小球将做类平抛运动，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8．如图所示，在光滑定滑轮正下方与相距的处固定一电荷量为的点电荷，电荷量为的带负电小球（可视为质点）用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使处于静止状态，此时小球与点的距离为，环境可视为真空。现改变拉力使小球缓慢地靠近定滑轮的过程中，下列说法正确的是（　　） A．逐渐增大 B．、间距离不变 C．受到的库仑力逐渐增大 D．受到的库仑力与拉力大小的比值逐渐增大 【答案】BD 【详解】A．对进行受力分析，如图所示，根据三力平衡和相似三角形可得 又 则 有，且 当逐渐减小时，逐渐减小，故A错误； BC．在缓慢移动过程中，设与点的距离为，在整个过程中，都满足 对比 得，即与的距离不变，受到的库仑力大小不变，故B正确，C错误； D．由于库仑力大小不变，拉力逐渐减小，故库仑力大小和拉力大小比值逐渐增大，故D正确。 故选BD。 9．如图，在矩形 中，，匀强电场的电场线平行于矩形 所在平面，若 点的电势 ，一电荷量为 的点电荷仅受电场力，从 点移动到 点，电场力做的功为 ，从 点移动到 点，电场力做的功为 ，下列说法正确的是（　　） A．电场强度的方向沿 方向 B．电场强度的大小为 C．点电荷从 点移动到 点，电势能增加 D．点电荷从 点移动到 点，动能增加 【答案】BC 【详解】A．由电场力做功公式有 解得 同理，由 可得 根据匀强电场电势差与电场强度的关系可知中点的电势为 则为等势线，则电场方向如图由指向，故A错误； B．根据匀强电场电势差与电场强度的关系可知，故B正确； CD．由 解得 由电场力做功公式有 所以，电场力做负功，电势能增加。 同理，由电场力做功公式有 解得，电场力做负功，动能减少，故C正确、D错误。 故选 BC。 10．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有三点，坐标分别为（）、（）、（）。三点的电势分别为。现有一带电粒子从坐标原点处以某一速度垂直电场方向射入，恰好通过点，不计粒子所受重力。下列说法正确的是（　　） A．点的电势为 B．匀强电场的方向与垂直斜向下 C．匀强电场的场强大小为 D．该粒子通过点时其速度方向与轴正半轴夹角的正切值为 【答案】ACD 【详解】A．在匀强电场中，中点的电势为，故A正确； BC．因为两点的电势相等，连接，则为等势面，所以匀强电场的方向垂直于 斜向下，过点作的垂线相交于点，如图 由几何关系得 则电场强度为 ，故B错误，C正确； D．带电粒子从坐标原点处垂直电场方向射入，恰好通过点，粒子做类平抛运动，粒子受到的电场力逆着电场线，所以粒子带负电，根据推论可知 解得，故D正确。 故选 ACD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分） 11．某物理兴趣小组利用图甲装置来探究影响电荷间静电力的因素，做了如下实验，A是一个电荷量为的带正电物体，把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在、、等位置，小球所带电荷量为。    (1)为了比较甲图中小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是___________。 A．比较小球抬起的高度 B．比较小球往右偏移的距离 C．比较丝线偏离竖直方向的角度 D．比较丝线的长度 (2)如图乙所示，A、B为两个带电小球，当B静止时，A、B两小球的球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球的质量为，重力加速度为，则库仑力与夹角之间的关系式为___________（请用已知条件中的字母表示）。 (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。他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___________（填“偏大”“偏小”或“正确”）。 【答案】(1)C (2) (3)偏大 【详解】（1）带电小球平衡时，根据平衡条件可知，小球所受带电体的作用力大小为 为了比较带电小球所受带电体的作用力的大小，最好的办法是比较丝线偏离竖直方向的角度。 故选C。 （2）带电小球B平衡时，根据平衡条件可知，小球B所受带电体的作用力大小为 （3）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，则该同学的计算结果偏大。 12．甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，如图（a）所示，所选用电流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。 (1)当开关S接到“1”时，电容器处于__________过程；（填“充电”或者“放电”）电容器所带的电荷量逐渐是__________；（填“增加”或“减少”） (2)将图（a）中的电流表换成电流传感器，可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。如图（b）所示先将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正，则与本次实验相符的图像是________。 A． B． C． D． (3)丙同学采用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素。实验前首先用干电池对两极板充电，并保持两极板电量不变，然后将左极板接地，平行板电容器的右极板与一个静电计的金属球相接，静电计外壳接地。把平行板电容器和静电计按如图方式连接，先让电容器两极板正对并保持一定距离，给电容器充电，可观察到静电计指针偏转一定角度，保持电容器所带电荷量不变。 ①使两极板间距离减小，可观察到静电计指针偏转的角度__________； ②两极板间距离不变，将两板平行错开一些，可观察到静电计指针偏转的角度__________； 【答案】(1) 充电 增加 (2)A (3) 变小 变大 【详解】（1）[1][2]当开关S接到“1”时，电容器接电源，处于充电过程，电容器所带的电荷量逐渐增加； （2）第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从左向右流过电阻，即为正向电流，由于充电后电容器下极板带正电，电容器通过R放电时，电流从右向左流过电阻，即为负；故选A。 （3）[1]如果保持两极板间正对面积不变，仅减小电容器两极板间的距离，电容器带电量不变，由可知，电容器的电容变大，再由可得电容器的电压减小，而静电计指针偏角显示的是极板间电压大小，则静电计指针的偏角变小； [2]如果保持两极板间距离不变，使正对面积减小，电容器带电量不变，由可知，电容器的电容减小，再由可得电容器的电压增大，则静电计指针的偏角变大。 四、解答题 13．（10分）如图所示，水平桌面上固定一半径为R的半球形光滑绝缘碗，球心为O。有两个完全相同的带电金属球甲、乙，电荷量分别为3q和q（q>0），均可看作点电荷。甲固定于碗内壁A点，将乙放于碗内壁B点时，它恰好能处于静止状态。已知A、O、B三点位于同一个竖直平面内，O、B在同一水平面上，，静电力常量为k，重力加速度为g。 (1)乙的质量是多少？ (2)用绝缘镊子将乙与甲充分接触后，使乙从B点以的速度沿碗内侧切线向下进入碗内，求进入瞬间碗对乙的弹力大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据几何关系，可得A、B相距为 则甲对乙的库仑力大小为 设乙的质量为m，对乙受力分析，并沿水平和竖直方向进行正交分解，则在竖直方向有 解得 （2）乙与甲充分接触后，两球的电荷量均变为 则甲对乙的库仑力大小变为 设碗对乙的弹力为，乙进入碗时的速度为，对乙受力分析，并沿水平和竖直方向进行正交分解，则在水平方向有 解得 14．（12分）如图所示，水平放置的平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），板间形成匀强电场，板长L=0.2m，板间距 d=0.05m。一质量kg、电荷量C 的带负电的液滴，液滴从紧靠下极板A的边缘位置以初速度 v0=0.5m/s 水平向右射入电场。取，忽略空气阻力。 (1)若液滴恰好能沿水平直线从两板间穿过，求两板间所加电压 U 的大小，并判断A、B两板电势的高低。 (2)若将电压调整为U΄=1.5U（U 为第（1）问中的电压），试通过计算判断液滴能否从电场右侧射出，并给出相应理由。 【答案】(1)100V，B板电势高 (2)不能，理由见解析 【详解】（1）液滴沿水平直线匀速通过，由平衡条件 解得 板间电压 电场力方向向上，因液滴带负电，故电场方向向下，即由高电势指向低电势，因此上极板B板电势高。 （2）调整后电压，板间场强 液滴受电场力向上、重力向下，合力向上，由牛顿第二定律有 可得竖直加速度 在电场中运动时间（水平匀速） 竖直位移 因竖直位移，故液滴在射出电场前已打到上极板，因此不能从右侧射出。 15．（16分）如图所示，地面上方存在范围足够大、方向水平向左的匀强电场，半径为L的光滑固定四分之一圆弧BC，C位于圆心O点正下方，圆心O离地高度为3L。一个质量为m、电荷量为q（q>0）的带电小球（可视为点电荷）静止时，小球与圆心的连线与竖直方向夹角θ=45°，小球重力加速度为g，不计空气阻力。 (1)求匀强电场的电场强度大小E； (2)若将小球从与O点等高的B点，给小球一竖直向下的初速度，求小球运动到O点正下方C点时对C点的压力大小N； (3)在（2）问情况下，求小球从C点到小球落到地面所需的时间t及落地点与O点的水平距离x。 【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）小球静止时，对小球分析受力可知小球带正电，由平衡条件得 解得 （2）小球从B点到C点，根据动能定理得 解得 小球运动到O点正下方C点时，根据牛顿第二定律可得 解得轨道对小球的支持力大小为 根据牛顿第三定律可得，小球运动到O点正下方C点时对C点的压力大小为 （3）小球从C点到小球落到地面过程中，小球在重力和电场力的作用下做匀变速曲线运动，竖直方向做自由落体运动，则有 解得 小球水平方向，根据牛顿第二定律可得 解得 方向水平向左；下落过程，小球水平方向的位移为 解得落地点与O点的水平距离 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假收心卷01 满分：100分，时间：75分钟 注意事项： 1．试卷结构：单选题（7道）+多选题（3道）+实验题（2道）+计算题（3道） 2．试卷难度：中等 3． 测试范围：第9章+第10章（人教版） 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．如图所示，三个完全相同的金属小球A、B、C紧贴在一起，开始时三个小球均不带电，现将一带负电的金属小球D放置在小球A的左侧（未接触），之后先将小球C移走，再移走小球D，最后将小球A、B分开。若分开后小球A的电荷量大小为，则关于A、B、C三个小球最终的带电情况，下列说法正确的是（　　） A．小球B、C均带负电 B．小球B、C电荷量的代数和为 C．小球C的电荷量大小为 D．只有小球A带电，电性为正 2．将同一检验电荷分别放在真空中两静止点电荷P、Q各自产生电场中，在不同位置受到的电场力大小F与该位置到点电荷距离r满足如图所示关系。则两点电荷P、Q电荷量之比为（　　） A． B． C． D． 3．某电场的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动，先后通过M点和N点。下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN C．M、N点的电场强度大小关系为EM>EN D．粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN 4．如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像，其中0~x1段是直线，x1~x2段是曲线。一个带电粒子仅受静电力作用在x=0处由静止释放，沿x轴正方向运动，且以一定的速度通过x=x2处，则下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．粒子从x=0到x=x1过程中做匀速直线运动 C．粒子从x=0到x=x2过程中，电势能先增大再减小 D．粒子从x=0到x=x2过程中，动能先增大后减小 5．如图，某匀强电场平行于正六边形所在平面（图中未画出），、、、点的电势分别为8V、6V、2V、0V。现有一电荷量大小为的带电粒子（不计重力）从点以初动能12eV沿方向射入电场，恰好经过的中点。下列说法正确的是（　　） A．该粒子一定带正电 B．电场方向从点指向点 C．该粒子达到点时的动能为20eV D．该粒子达到点时的电势能为8eV 6．如图所示为汽车碰撞预警系统中的电容式加速度传感器原理图，带有光滑绝缘杆的A板固定在车身上，B板与车身无接触地穿在光滑绝缘杆上，A、B两板与轻质弹簧绝缘连接，电源提供恒定电压为定值电阻，A、B两板可视作平行板电容器的两极板。当汽车加速度变化时，B板因惯性会改变极板间距，触发预警信号。忽略导线与板间的作用力，下列判断正确的是（　　） A．汽车匀速行驶时，电容器电容逐渐减小，电路中有微弱电流 B．汽车突然被追尾电流方向为 C．汽车紧急刹车电流方向为 D．汽车启动时的电流方向为 7．在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成的匀强电场，电场中有一质量为，电量为的带电小球，用长为的不可伸长的绝缘细线悬挂于点，如图所示。开始小球静止于点，这时细线恰好为水平，现用外力将小球拉到最低点，然后由静止释放，下列判断正确的是（　　） A．小球到达点时速度为零 B．小球由到点过程中，其机械能增加了 C．小球运动到点时绳的拉力大小为 D．如果小球运动到点时，细线突然断裂，小球将做匀变速直线运动 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8．如图所示，在光滑定滑轮正下方与相距的处固定一电荷量为的点电荷，电荷量为的带负电小球（可视为质点）用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使处于静止状态，此时小球与点的距离为，环境可视为真空。现改变拉力使小球缓慢地靠近定滑轮的过程中，下列说法正确的是（　　） A．逐渐增大 B．、间距离不变 C．受到的库仑力逐渐增大 D．受到的库仑力与拉力大小的比值逐渐增大 9．如图，在矩形 中，，匀强电场的电场线平行于矩形 所在平面，若 点的电势 ，一电荷量为 的点电荷仅受电场力，从 点移动到 点，电场力做的功为 ，从 点移动到 点，电场力做的功为 ，下列说法正确的是（　　） A．电场强度的方向沿 方向 B．电场强度的大小为 C．点电荷从 点移动到 点，电势能增加 D．点电荷从 点移动到 点，动能增加 10．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有三点，坐标分别为（）、（）、（）。三点的电势分别为。现有一带电粒子从坐标原点处以某一速度垂直电场方向射入，恰好通过点，不计粒子所受重力。下列说法正确的是（　　） A．点的电势为 B．匀强电场的方向与垂直斜向下 C．匀强电场的场强大小为 D．该粒子通过点时其速度方向与轴正半轴夹角的正切值为 第II卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分） 11．某物理兴趣小组利用图甲装置来探究影响电荷间静电力的因素，做了如下实验，A是一个电荷量为的带正电物体，把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在、、等位置，小球所带电荷量为。    (1)为了比较甲图中小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是___________。 A．比较小球抬起的高度 B．比较小球往右偏移的距离 C．比较丝线偏离竖直方向的角度 D．比较丝线的长度 (2)如图乙所示，A、B为两个带电小球，当B静止时，A、B两小球的球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球的质量为，重力加速度为，则库仑力与夹角之间的关系式为___________（请用已知条件中的字母表示）。 (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。他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___________（填“偏大”“偏小”或“正确”）。 12．甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，如图（a）所示，所选用电流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。 (1)当开关S接到“1”时，电容器处于__________过程；（填“充电”或者“放电”）电容器所带的电荷量逐渐是__________；（填“增加”或“减少”） (2)将图（a）中的电流表换成电流传感器，可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。如图（b）所示先将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正，则与本次实验相符的图像是________。 A．B． C． D． (3)丙同学采用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素。实验前首先用干电池对两极板充电，并保持两极板电量不变，然后将左极板接地，平行板电容器的右极板与一个静电计的金属球相接，静电计外壳接地。把平行板电容器和静电计按如图方式连接，先让电容器两极板正对并保持一定距离，给电容器充电，可观察到静电计指针偏转一定角度，保持电容器所带电荷量不变。 ①使两极板间距离减小，可观察到静电计指针偏转的角度__________； ②两极板间距离不变，将两板平行错开一些，可观察到静电计指针偏转的角度__________； 四、解答题 13．（10分）如图所示，水平桌面上固定一半径为R的半球形光滑绝缘碗，球心为O。有两个完全相同的带电金属球甲、乙，电荷量分别为3q和q（q>0），均可看作点电荷。甲固定于碗内壁A点，将乙放于碗内壁B点时，它恰好能处于静止状态。已知A、O、B三点位于同一个竖直平面内，O、B在同一水平面上，，静电力常量为k，重力加速度为g。 (1)乙的质量是多少？ (2)用绝缘镊子将乙与甲充分接触后，使乙从B点以的速度沿碗内侧切线向下进入碗内，求进入瞬间碗对乙的弹力大小。 14．（12分）如图所示，水平放置的平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），板间形成匀强电场，板长L=0.2m，板间距 d=0.05m。一质量kg、电荷量C 的带负电的液滴，液滴从紧靠下极板A的边缘位置以初速度 v0=0.5m/s 水平向右射入电场。取，忽略空气阻力。 (1)若液滴恰好能沿水平直线从两板间穿过，求两板间所加电压 U 的大小，并判断A、B两板电势的高低。 (2)若将电压调整为U΄=1.5U（U 为第（1）问中的电压），试通过计算判断液滴能否从电场右侧射出，并给出相应理由。 15．（16分）如图所示，地面上方存在范围足够大、方向水平向左的匀强电场，半径为L的光滑固定四分之一圆弧BC，C位于圆心O点正下方，圆心O离地高度为3L。一个质量为m、电荷量为q（q>0）的带电小球（可视为点电荷）静止时，小球与圆心的连线与竖直方向夹角θ=45°，小球重力加速度为g，不计空气阻力。 (1)求匀强电场的电场强度大小E； (2)若将小球从与O点等高的B点，给小球一竖直向下的初速度，求小球运动到O点正下方C点时对C点的压力大小N； (3)在（2）问情况下，求小球从C点到小球落到地面所需的时间t及落地点与O点的水平距离x。 学科网（北京）股份有限公司 $