内容正文:
华东师大三附中2023学年第一学期第一次阶段检测
高二物理试题(等级考)
时间:60分钟 满分:100分
一、单选题(本大题共15小题,共51.0分,1-9每题3分10-15每题4分)
1. 下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A. 相对运动的两物体间一定存在摩擦力
B. 摩擦力总是阻碍物体的运动
C. 运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反
D. 相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:两物体的接触面粗糙、物体间存在压力、物体间有相对运动或相对运动趋势时,物体间存在摩擦力;如果两物体相对静止,则物体间的摩擦力为静摩擦力,如果两物体相对滑动,则物体间的摩擦力为滑动摩擦力.
解:A、相互压紧的粗糙物体间有相对运动,或有相对于运动趋势,则两物体间存在摩擦力,故A错误;
B、摩擦力总是阻碍物体相对运动,故B错误;
C、运动物体受到的摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,故C错误;
D、两物体以共同的速度运动,两物体相对静止,但物体间有相对运动趋势,则两物体间的摩擦力为静摩擦力,如汽车启动过程中,相对车厢静止的木箱与汽车间的摩擦力是静摩擦力,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查了摩擦力产生的条件及摩擦力的分类,难度不大,是一道基础题,熟练掌握并灵活应用基础知识即可正确解题.
2. 向心加速度描述的是做圆周运动的物体( )
A. 向心力变化的快慢 B. 线速度方向变化的快慢
C. 线速度大小变化的快慢 D. 转动角度变化的快慢
【答案】B
【解析】
【分析】向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢,因此明确向心加速度的物理意义即可正确解答本题.
【详解】ACB.圆周运动的向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量,故AC错误,B正确;
D.匀速圆周运动的向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢,与转动角度变化的快慢无关.故D错误;
故选B.
【点睛】解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢.
3. 有关电场强度的理解,下述说法正确的是( )
A. 由可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比
B. 当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度
C. 由可知,在离点电荷很近的地方,r接近于零,电场强度为无穷大
D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.电场强度E可以根据定义式来测量,电场强度就等于每单位正电荷所受的力,但场强与试探电荷无关,是由电场本身决定的,是电场的一种性质,与试探电荷是否存在无关,故AB错误,D正确;
C.库仑力属于强相互作用,是一种远程力,点电荷电场的决定式,也不适用于r接近0的情况,故C错误。
故选D。
4. 有关电场线、电势和电势能正确的说法是( )
A. 沿电场线方向电势能逐渐减小
B. 负电荷沿电场线方向移动的电势能一定增加
C. 正电荷沿电场线方向移动时电势降低,负电荷沿电场线方向移动时电势升高
D. 电荷在电势高的地方具有的电势能一定大
【答案】B
【解析】
【详解】A.沿电场线的方向,电势逐渐降低,电势能不一定减小,A错误;
B.负电荷的受力方向与电场线的方向相反,因此负电荷沿电场线方向移动,电场力做负功,电势能增大,B正确;
C.无论是正电荷还是负电荷,沿电场线的方向移动,电势都降低,C错误;
D.正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小,D错误。
故选B。
5. 如图所示,轻绳OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平.现将A点缓慢沿天花板水平向右移动,且OB段的轻绳始终保持水平,则OA、OB段轻绳所受拉力的大小FTA、FTB的变化情况是( )
A. FTA增大,FTB不变 B. FTA、FTB均不变
C. FTA不变,FTB增大 D. FTA、FTB均减小
【答案】B
【解析】
【详解】因为圆环光滑,则OC、OB段轻绳所受拉力的大小FTC、FTB始终相等,且等于物体的重力.又因为OB段轻绳始终保持水平,OC段轻绳始终保持竖直,所以A点缓慢右移时,圆环也随之右移,角θ不变,由平衡条件可知OA段绳上所受的拉力不变.故B项正确.
6. 如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外,不再受其它力,则此过程微粒( )
A. 电势能增加 B. 电势能减小 C. 动能增加 D. 动能不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.如图所示,微粒受到电场力和重力,它们的合力方向一定与AB在同一条直线上,斜向左下方,微粒运动过程中,电场力做负功,电势能增加,A选项正确,B选项错误;
CD.由动能定理,合外力做负功,动能减小,故CD选项错误。
故选A。
7. 已知地球半径为R,第一宇宙速度;地球静止卫星距地面的高度为h,它的飞行速度为。则与大小的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
得
由题可得
所以
故选B。
8. 大小为 F 的水平恒力作用质量为 m 的物体上,使其在光滑的水平地面上由静止开始运动了时间 t,则 t 时间内恒力 F 的平均功率是
A. t B. t2 C. t D. t2
【答案】A
【解析】
【详解】物体的加速度为:,t时间内的位移为:,则 t 时间内恒力 F 的平均功率是:
A.t.故A符合题意.
B.t2.故B不符合题意.
C.t.故C不符合题意.
D.t2.故D不符合题意.
9. 在点电荷Q产生的电场中有a、b两点,相距为d。已知a点的场强大小为E,方向与ab连线成60°角,b点的场强方向与ab连线成30°角,如图所示,则点电荷Q的电性和b点的场强大小为( )
A. 正电、3E
B. 负电、3E
C. 正电、
D. 负电、
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】将场强、反向延长,交点即为点电荷所在的位置,如下图所示,由于电场方向向外,故该点电荷带正电,根据几何知识可得,a点到Q的距离为,则b点到Q的距离为,a、b两点到Q的距离之比为,由
可得a、b两点的场强之比为,得出
故C正确,ABD错误。
故选C。
10. 如图甲所示,、是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,从点运动到点,其速度随时间变化的规律如图乙所示,则( )
A. 电子在、两点受到的电场力大小
B. A、B两点的电场强度大小
C. 电子在A点的电势能可能小于其在B点的电势能
D. 电场线的方向一定是从到
【答案】A
【解析】
【详解】AB.速度时间图像的斜率等于加速度,由图可知:电子做初速度为零的加速度增大的加速直线运动;加速度增大,说明电子所受电场力增大,电子在点受到的电场力小于点;由可知,点的场强小于点,即,A正确,B错误;
CD.电子由静止开始沿电场线从运动到,电场力的方向从到,而电子带负电,则场强方向从到,根据顺着电场线电势降低可知,点的电势低于点电势,即,电子在点的电势能大于其在点的电势能,CD错误。
故选A。
11. 如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点,不计重力。下列说法正确的是( )
A. M带正电荷,N带负电荷
B. M在b点的动能小于它在a点的动能
C. N在d点的电势能大于它在c点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中动能减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A错误;
B.M从a到b点,只有库仑力对其做功,则电势能和动能之和守恒,因a点电势高,则带负电的M在a点电势能较小,则动能较大,则b点的动能小于在a点的动能,故B正确;
C. d点电势低于c点的电势,因N带正电,则N在d点的电势能小于在c点的电势能,故C错误;
D.N从c到d,库仑斥力做正功,根据动能定理可知,动能增加,故D错误。
故选B。
12. 如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,φa=50 V,φc=20 V,则a、c连线中点b的电势φb为( )
A. 等于35 V B. 大于35 V C. 小于35 V D. 等于15 V
【答案】C
【解析】
【详解】由图看出,ab段电场线比bc段电场线密,故ab段场强较大,根据公式U=Ed可知,a、c间电势差Uac大于b、c间电势差Ubc,即:φa-φb>φb-φc,得到:φb<.
故选C.
13. 已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,AB端的总电压为6V,把它们接成图示电路,求它们的电流:: ( )
A. 1:1:2 B. 3:2:1 C. 1:2:3 D. 2:1:3
【答案】C
【解析】
【详解】R1与R2并联,则电流I1:I2=R2:R1=3:6=1:2;设R1中电流为I,则R2中电流为2I,而流过R3的电流I3=I+2I=3I;故电流之比I1:I2:I3=I:2I:3I=1:2:3.故C正确,ABD错误.故选C.
14. 如图所示,物体P、Q可视为点电荷,电荷量相同。倾角为、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上,将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上。当物体Q放在与P等高(连线水平)且与物体P相距为r的右侧位置时,P静止且受斜面体的摩擦力为0,斜面体保持静止,重力加速度为g,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. P、Q所带电荷量为 B. P对斜面体的压力为0
C. 斜面体受到地面的摩擦力为0 D. 斜面体对地面的压力为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.P静止且受斜面体的摩擦力为0,对P由平衡条件可得
解得P、Q所带电荷量为
A错误;
B.斜面对P的支持力为
由牛顿第三定律可知,P对斜面体的压力为
B错误;
C.斜面体在水平方向由平衡条件可得,斜面体受到地面的摩擦力为
C错误;
D.斜面体在竖直方向由平衡条件可得
即斜面体对地面的压力大小为,D正确。
故选D。
15. 轴上有两个点电荷Q1和,和之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,点位于这两个点电荷位置连线中点右侧。以无穷远为零势面,下列判断中正确的是( )
A. 点电势等于
B. 和一定是异种电荷
C. 所带电荷量值一定大于所带电荷量值
D. 和之间的电场方向沿轴正方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,点电势大于,A错误;
BC.如图所示,根据顺着电场线方向电势降低,作出电场线,则知两个电荷一定都带正电,因处合场强为,则与在处场强大小相等,方向相反,根据可知,,B错误,C正确;
D.由上面的电场线知和之间各点的电场方向都指向点,D错误。
故选C。
二、填空题(本大题共4小题,共16.0分)
16. 通过学习电场,我们用_____________描述电场力的性质,用_____________描述电场能的性质(填写物理量名称)
【答案】 ①. 电场强度 ②. 电势
【解析】
【详解】[1][2]通过学习电场,我们用电场强度描述电场力的性质,用电势描述电场能的性质。
17. 把电荷量的点电荷从点移到点,电场力做功为,则、两点间的电势差__________。把同样的点电荷从点移到点,克服电场力做功,则在、、三点中,电势最高的是________点。
【答案】 ①. ②. B
【解析】
【详解】[1]依据电场力做功
解得
[2]依据电场力做功
由于,可得
同理从点移到点,克服电场力做功,则有
由于,可得,故电势最高点是点。
18. 如图,倾角为θ的斜面粗糙且绝缘,在虚平面下方区域有一垂直斜面向上的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电的小物块(可视为质点),从斜面上A点以速度v0沿斜面匀速下滑,进入电场区域滑行距离L后停止,则匀强电场场强E=______。在电场中滑行L的过程中,带电小物块电势能的变化量∆Ep=_________。
【答案】 ①. ②. 0
【解析】
【详解】[1]物块在斜面上匀速下滑时有
解得
物块进入电场后做匀减速运动,设加速度大小为,受力分析可得
,
同时有
联立解得
[2]根据受力分析可得电场力和速度方向垂直,所以物块在电场中滑行L的过程中电场力不做功,带电小物块电势能的变化量
19. 一个质量为m=2×10-6kg、电荷量为q=2×10-10C的带电粒子以平行于两极板的速度进入匀强电场,如图所示。如果两极板间电压为U=300V,两极板间的距离为d=2cm、板长为L=20cm。则粒子在两极板间运动时间t=__________s,粒子从进入到飞出极板时垂直极板方向的偏移距离__________m(粒子的重力忽略不计)
【答案】 ①. 0.1s ②.
【解析】
【详解】[1] 粒子在两极板间运动时间
[2] 粒子从进入到飞出极板时垂直极板方向的偏移距离
三、实验题(本大题共1小题,共10.0分)
20. 电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小,他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。实验时,根据图甲所示的电路原理图连接好电路,时刻把开关K掷向1端,电容器充电完毕后,再把开关K掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。
(1)电容器放电时,流过电阻R的电流方向为________;(选填“由a到b”或“由b到a”)
(2)乙图中,阴影部分的面积______;(选填“>”、“<”或“=”)
(3)如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时间将________;(填“变长”、“不变”或“变短”)
(4)图丙为电压恒为的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像,某同学进行实验数据处理时,数出图线包围的格数(满半格或超过半格的算一格,不满半格的舍去),总格数为32格,则可以计算出电容器充电完毕后的电荷量为________C,电容器的电容为________F。(计算结果均保留两位有效数字)
【答案】 ①. 由a到b ②. = ③. 变短 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]电容器充电时上极板接电源正极,故上极板带正电荷,放电时上极板正电荷通过电阻流向下极板,故流过电阻R的电流方向为由a到b。
(2)[2]根据电流的定义式
则
乙图中,阴影部分的面积等于充、放电的电荷量,而充放电的电荷量相等,故
S1=S2
(3)[3]根据电流的定义式
可得
如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,则放电电流将增大,由上式可知放电时间将变短。
(4)[4][5]根据图像的面积表示电容器充电完毕后的电荷量,由图知,每小格代表的电荷量为
数出图线包围的格数,满半格或超过半格的算一格,不满半格的舍去,数得格数为32格,则电容器充电完毕后的电荷量为
根据电容的定义知,电容器的电容为
四、计算题(本大题共2小题,共23.0分)
21. 如图所示,用轻质绝缘细线将带电量为的金属小球(可看成质点)悬挂在天花板上。若对小球施加一水平恒力,稳定时细线与竖直方向成角。现撤去水平恒力,同时在空间施加一匀强电场,可使小球静止在细线与竖直方向的夹角为30o处,。求:
(1)小球的质量;
(2)所加匀强电场的电场强度的最小值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
加电场前,对小球受力分析,受力如图所示根据几何关系
解得
【小问2详解】
小球保持静止时受到重力、电场力和细线的拉力,作出力图如图;根据作图法可知,当电场力与细线垂直时,电场力最小,最小值为
则场强的最小值为
22. 如图所示,一电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC中点。现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为,静电力常量为k,g为重力加速度,求:
(1)小球的电性以及小球从A运动到B过程电势能和速度如何变化;
(2)小球运动到B点时的加速度;
(3)设A点电势为零,则B点的电势为多少?(用Q和L表示)
【答案】(1)正电,增加,先增大后减小;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球从A到B先加速后减速,即速度先增大后减小。说明小球受到斥力,电性为正。电场力做负功,电势能增加。
(2)根据牛顿第二定律和库仑定律得带电小球在A点时有
带电小球在B点时有
且
解得
(3)由A点到B点应用动能定理得
由
可得
联立解得
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华东师大三附中2023学年第一学期第一次阶段检测
高二物理试题(等级考)
时间:60分钟 满分:100分
一、单选题(本大题共15小题,共51.0分,1-9每题3分10-15每题4分)
1. 下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A. 相对运动的两物体间一定存在摩擦力
B. 摩擦力总是阻碍物体的运动
C. 运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反
D. 相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用
2. 向心加速度描述的是做圆周运动的物体( )
A. 向心力变化的快慢 B. 线速度方向变化的快慢
C. 线速度大小变化的快慢 D. 转动角度变化的快慢
3. 有关电场强度的理解,下述说法正确的是( )
A. 由可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比
B. 当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度
C. 由可知,在离点电荷很近的地方,r接近于零,电场强度为无穷大
D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关
4. 有关电场线、电势和电势能正确的说法是( )
A. 沿电场线方向电势能逐渐减小
B. 负电荷沿电场线方向移动的电势能一定增加
C. 正电荷沿电场线方向移动时电势降低,负电荷沿电场线方向移动时电势升高
D. 电荷在电势高的地方具有的电势能一定大
5. 如图所示,轻绳OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平.现将A点缓慢沿天花板水平向右移动,且OB段的轻绳始终保持水平,则OA、OB段轻绳所受拉力的大小FTA、FTB的变化情况是( )
A. FTA增大,FTB不变 B. FTA、FTB均不变
C. FTA不变,FTB增大 D. FTA、FTB均减小
6. 如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外,不再受其它力,则此过程微粒( )
A. 电势能增加 B. 电势能减小 C. 动能增加 D. 动能不变
7. 已知地球半径为R,第一宇宙速度;地球静止卫星距地面的高度为h,它的飞行速度为。则与大小的比值为( )
A. B. C. D.
8. 大小为 F 的水平恒力作用质量为 m 的物体上,使其在光滑的水平地面上由静止开始运动了时间 t,则 t 时间内恒力 F 的平均功率是
A. t B. t2 C. t D. t2
9. 在点电荷Q产生的电场中有a、b两点,相距为d。已知a点的场强大小为E,方向与ab连线成60°角,b点的场强方向与ab连线成30°角,如图所示,则点电荷Q的电性和b点的场强大小为( )
A. 正电、3E
B. 负电、3E
C. 正电、
D. 负电、
10. 如图甲所示,、是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,从点运动到点,其速度随时间变化的规律如图乙所示,则( )
A. 电子在、两点受到的电场力大小
B. A、B两点的电场强度大小
C. 电子在A点的电势能可能小于其在B点的电势能
D. 电场线的方向一定是从到
11. 如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点,不计重力。下列说法正确的是( )
A. M带正电荷,N带负电荷
B. M在b点的动能小于它在a点的动能
C. N在d点的电势能大于它在c点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中动能减少
12. 如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,φa=50 V,φc=20 V,则a、c连线中点b的电势φb为( )
A. 等于35 V B. 大于35 V C. 小于35 V D. 等于15 V
13. 已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,AB端的总电压为6V,把它们接成图示电路,求它们的电流:: ( )
A. 1:1:2 B. 3:2:1 C. 1:2:3 D. 2:1:3
14. 如图所示,物体P、Q可视为点电荷,电荷量相同。倾角为、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上,将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上。当物体Q放在与P等高(连线水平)且与物体P相距为r的右侧位置时,P静止且受斜面体的摩擦力为0,斜面体保持静止,重力加速度为g,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. P、Q所带电荷量为 B. P对斜面体的压力为0
C. 斜面体受到地面的摩擦力为0 D. 斜面体对地面的压力为
15. 轴上有两个点电荷Q1和,和之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,点位于这两个点电荷位置连线中点右侧。以无穷远为零势面,下列判断中正确的是( )
A. 点电势等于
B. 和一定是异种电荷
C. 所带电荷量值一定大于所带电荷量值
D. 和之间的电场方向沿轴正方向
二、填空题(本大题共4小题,共16.0分)
16. 通过学习电场,我们用_____________描述电场力的性质,用_____________描述电场能的性质(填写物理量名称)
17. 把电荷量的点电荷从点移到点,电场力做功为,则、两点间的电势差__________。把同样的点电荷从点移到点,克服电场力做功,则在、、三点中,电势最高的是________点。
18. 如图,倾角为θ的斜面粗糙且绝缘,在虚平面下方区域有一垂直斜面向上的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电的小物块(可视为质点),从斜面上A点以速度v0沿斜面匀速下滑,进入电场区域滑行距离L后停止,则匀强电场场强E=______。在电场中滑行L的过程中,带电小物块电势能的变化量∆Ep=_________。
19. 一个质量为m=2×10-6kg、电荷量为q=2×10-10C的带电粒子以平行于两极板的速度进入匀强电场,如图所示。如果两极板间电压为U=300V,两极板间的距离为d=2cm、板长为L=20cm。则粒子在两极板间运动时间t=__________s,粒子从进入到飞出极板时垂直极板方向的偏移距离__________m(粒子的重力忽略不计)
三、实验题(本大题共1小题,共10.0分)
20. 电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小,他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。实验时,根据图甲所示的电路原理图连接好电路,时刻把开关K掷向1端,电容器充电完毕后,再把开关K掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。
(1)电容器放电时,流过电阻R的电流方向为________;(选填“由a到b”或“由b到a”)
(2)乙图中,阴影部分的面积______;(选填“>”、“<”或“=”)
(3)如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时间将________;(填“变长”、“不变”或“变短”)
(4)图丙为电压恒为的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像,某同学进行实验数据处理时,数出图线包围的格数(满半格或超过半格的算一格,不满半格的舍去),总格数为32格,则可以计算出电容器充电完毕后的电荷量为________C,电容器的电容为________F。(计算结果均保留两位有效数字)
四、计算题(本大题共2小题,共23.0分)
21. 如图所示,用轻质绝缘细线将带电量为的金属小球(可看成质点)悬挂在天花板上。若对小球施加一水平恒力,稳定时细线与竖直方向成角。现撤去水平恒力,同时在空间施加一匀强电场,可使小球静止在细线与竖直方向的夹角为30o处,。求:
(1)小球的质量;
(2)所加匀强电场的电场强度的最小值。
22. 如图所示,一电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC中点。现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为,静电力常量为k,g为重力加速度,求:
(1)小球的电性以及小球从A运动到B过程电势能和速度如何变化;
(2)小球运动到B点时的加速度;
(3)设A点电势为零,则B点的电势为多少?(用Q和L表示)
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