内容正文:
云南省玉溪市江川区一中2025-2026学年高二年级上学期期中考试
物理试卷
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
一、单项选择题(本题包括7小题,每小题4分,共28分。在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,选对得4分,选错或不选得0分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 负电荷在电势越高处电势能越大
B. 电场强度为零的点,电势一定为零
C. 等差等势线越密的地方,电场线也一定越密,电场强度越大
D. 由公式可知,当试探电荷的电荷量q变为一半时,电场强度E变为2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.电势能是标量,由可知负电荷在电势高的地方电势能低。故A错误;
B.场强与电势没有必然的联系,场强为零,电势不一定为零,故B错误;
C.等差等势线越密,对应的电场线也越密,而电场线的疏密表示场强大小,电场线越密,电场强度越大。故C正确;
D.电场强度由电场本身决定,与试探电荷无关,而公式是定义式,减半时,也减半,不变。故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 由可知,电场强度与试探电荷所受电场力成正比
B. 匀强电场中,两点间的电势差与两点间距离成正比
C. 沿着电场线方向电势降低
D. 电场强度为零的地方,电势一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场强度E由电场本身决定,与试探电荷的电荷量q及其所受电场力F无关,故A错误;
B.由U=Ed可知,匀强电场中,两点间的电势差与两点间沿电场线方向的距离成正比,故B错误;
C.沿电场线方向电势降低,故C正确;
D.电场强度为零的位置,电势不一定为零。例如等量同种电荷连线的中点,电场强度为零但电势不为零,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,下列说法正确的是( )
A. S闭合前,a端带正电,b端带负电
B. S闭合前,a端带负电,b端带正电
C. S闭合后,a端带正电,b端带负电
D. S闭合后,a端带负电,b端带正电
【答案】B
【解析】
【详解】AB.S闭合前,靠近A的a端会感应出负电,远离A的b端会感应出正电,故A错误,B正确;
CD.S闭合后,电子会从大地流入导体与b端的正电荷中和,此时a端带负电,b端不带电,故CD错误。
4. 如图所示,金属板M受到紫外线照射时会不停地发射电子,在M旁放置金属网N,在M、N之间加的电压,其中垂直M射出的电子P在电场中向右运动,恰好不能到达金属网N,忽略空气阻力和电子间的相互作用力,电子P从M向N运动的过程中,电子的电势能( )
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 越来越小 D. 越来越大
【答案】D
【解析】
【详解】电子P从M向N运动的过程中,电场力对电子一直做负功,根据功能关系可知,电子的电势能越来越大。
故选D。
5. 如图,A是能在声波驱动下振动的金属膜片,B是固定不动的金属板,A、B构成一个电容器。电容器与直流电源连接,下极板B接地,静电计所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,电路稳定时,一带负电的油滴被固定于电容器中的P点,当声波使上极板A向下运动一小段距离时,下列说法正确的是( )
A. 静电计的指针张角变小
B. A、B两板间的电场强度减小
C. 带负电的油滴在P点的电势能减少
D. 电容器两极板所带的电荷量保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,电容器始终与电源相连,则两极板间的电势差保持不变,所以静电计指针张角不变,故A错误;
B.A、B两板间的电场强度为
由于两极板间的电势差保持不变,而当声波使上极板A向下运动一小段距离时,两板间的距离d减小,所以A、B两板间的电场强度增大,故B错误;
C.根据匀强电场电势差与场强的关系有
由于电场强度E增大,所以P点与下极板B间的电势差增大,又因为
故P点的电势增大,则根据可知,带负电的油滴在P点的电势能减少,故C正确;
D.上极板A向下运动一小段距离时,根据可知,由于d减小,则电容器的电容变大;再根据公式可知,由于两极板间的电势差保持不变,所以电容器两极板所带的电荷量增大,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ,极板间距为d,一质量为m的带负电微粒,从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入,沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出,不计微粒受到的阻力,重力加速度为。则( )
A. 微粒做匀速直线运动
B. M极板带负电,N极板带正电
C. 微粒的加速度大小等于
D. 微粒从A点到B点的过程中电势能增加了
【答案】C
【解析】
【详解】A.微粒做直线运动,且受到的电场力只能垂直于MN极板,所以受力分析如图所示
微粒会做匀减速直线运动,故A错误;
B.根据受力分析可知,电场力垂直极板向上,微粒带负电,所以M极板带正电,N极板带负电,故B错误;
C.根据受力分析可知,
可求得,故C正确;
D.由受力分析可知
从A到B,电场力做负功,电势能增加,增加量为,故D错误。
故选C。
7. 如图,一匀强电场的方向平行于平面直角坐标系xOy,平面内有a、b、c三点,其中O、a、c三点的电势分别为1V、10V、13V。已知电子的电荷量大小为e。下列说法正确的是( )
A. b点的电势为23V
B. 电场强度的大小为5V/cm
C. 将一个电子置于处,电子的电势能为7eV
D. 将一个电子从a点移至b点,静电力做功为12eV
【答案】D
【解析】
【详解】A.在匀强电场中,平行等距的两线段电势差相等,故
解得,故A错误;
B.将电场强度分解为水平和竖直,x轴方向
沿y轴方向
则合电场强度,故B错误;
C.处的电势为7V,电子在处的电势能,故C错误;
D.电子在a点电势能,电子在b点电势能,电子从a点运动到b点的过程中,静电力做功,故D正确。
故选D。
二、多选题
8. 两个半径相同的金属小球,它们带电量之比为5:1,它们在一定距离时,作用力为,如果把它们互相接触后再放在各自原的位置上,此时作用力变为,则和之比可能为 ( )
A. 5:2 B. 5:4 C. 5:7 D. 5:9
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.由库仑定律可得
带电量之比是,当它们相距时作用力大小为
当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为,当它们相距时作用力大小为
,则:
BD.当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为,当它们相距时作用力大小为
,则
故BD正确。
故选BD。
9. 如图为两个不等量异种点电荷+2q和形成的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,O点为两点电荷连线的中点,P、Q两点关于两电荷连线对称,已知静电力常量为k。下列判断正确的是( )
A. M点的电场强度大于N点的电场强度
B. P、Q两点的电场强度相同
C. 两点电荷连线的中点处的电场强度大小为
D. 若将一试探正电荷由M点静止释放,仅在电场力作用下它将沿电场线运动到P点
【答案】AC
【解析】
【详解】A.M点的电场线比N点的电场线密集,所以M点的电场强度大于N点的电场强度,故A正确;
B.P、Q两点的电场强度大小相等但方向不同,故P、Q两点的电场强度不同,故B错误;
C.两点电荷在连线中点处产生的电场强度方向均向右,故两点电荷连线的中点处的电场强度大小为,故C正确;
D.因M、P所在的电场线为曲线,故若将一试探正电荷由M点静止释放,仅在电场力作用下它必将离开这条电场线,不可能沿电场线运动到P点,故D错误。
故选AC。
10. 某电场中的电场线分布如图中的实线所示,一带电粒子(不计重力)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. 粒子在M、N点的速度大小关系为
B. 粒子在M、N点的加速度大小关系为
C. M、N点的电场强度大小关系为
D. 粒子可能带正电
【答案】AD
【解析】
【详解】
A.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,故A正确;
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,,又根据牛顿第二定律,粒子在M点的加速度较小,故BC错误;
D.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,故D正确。
故选AD。
三、填空题:本题包括2个小题,共 18 分。
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中∶
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度l=_____cm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d=_____mm;
(2)首先用多用电表粗测Rx的电阻,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用_____(填“×100”或“×1”)挡,进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图丙所示,其读数为_____Ω;
(3)为了进一步精确地测量电阻丝的电阻Rx,实验室提供了下列器材∶
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
B.电流表A1(量程为100mA,内阻约为10Ω);
C.电流表A2(量程为450mA,内阻约为2Ω);
D.滑动变阻器R(阻值范围为0~5Ω);
E.电动势为4.5V的电源,内阻不计;
F.开关S,导线若干。
根据实验器材,设计如图丁所示的实验电路,为比较精确地测量电阻丝的电阻,电流表应选___(填写器材前对应的字母序号);电压表右侧导线接___(填“a”或“b”)点。
【答案】(1) ①. 5.020 ②. 4.700##4.701##4.699##4.698##4.702
(2) ①. ×1 ②. 10.0##10
(3) ①. C ②. a
【解析】
【小问1详解】
[1]20分度游标卡尺的精度为,游标卡尺读数
可知其长度l=5.020cm
[2]螺旋测微器的精度为,螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm,所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm
金属丝的直径d=4.700mm
【小问2详解】
[1]用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,说明被测电阻很小,应该换用小量程电阻挡,用“×1”挡。
[2]指针静止时指在所示刻度,读数为10.0,乘挡位“×1”,所以是10.0Ω
【小问3详解】
[1]电源电动势为4.5V,待测电阻丝的阻值约为10Ω,电压表V1量程为3V,当电压表达到满偏时,通过电阻的电流约为,故电流表应选C。
[2]因为,为了减小误差,采用电流表外接法,电压表的右侧导线接a点。
12. 某实验小组在测定电源电动势和内阻的实验中,除待测电源(电动势约为3V,内阻r约为3Ω)外,实验室提供了以下器材∶
A. 电流表(量程50mA,内阻为Rg=6Ω)
B. 电压表V1(量程3V,内阻约5kΩ)
C. 电压表V2(量程15V,内阻约500Ω)
D. 电阻箱R0(0~999.9Ω)
E. 滑动变阻器R1(0~10Ω)
F. 滑动变阻器R2(0~1000Ω)
G. 开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差,实验中电压表选择____;为了实验操作方便,滑动变阻器选择____;(选填“A、B、C、D、E、F、G”字母代号)
(2)由于所给电流表的量程太小,实验小组用电阻箱R0与毫安表并联,可使其量程扩大,取R0=2 Ω,则改装后的电流表量程为原量程的____倍;
(3)把改装后的电流表记作A,则应该选择的实验电路是下图中的____(填“甲”或“乙”);
(4)根据实验数据画出图线(U是电压表读数,I是改装后电流表的读数),如图丙所示。由图线可得,待测电源的电动势E=_______V,内阻r=__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1) ①. B ②. E
(2)4 (3)乙
(4) ①. 2.98(2.96~3.00) ②. 3.40(3.38~3.42)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电动势约为3V,为尽量减小实验误差,电压表应选量程为3V的,故选B;电源内阻较小,为了实验操作方便,滑动变阻器应选择阻值较小的E。
【小问2详解】
由
可知改装后的电流表量程为原量程的4倍。
【小问3详解】
由于改装后的电流表内阻已知,因此电流表相对电源应采用内接法,应该选择的实验电路是图中的乙。
【小问4详解】
[1][2]改装后电流表的内阻为
由闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,结合图像有
图像的,斜率绝对值为
可得
四、计算题
13. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°;已知小球的质量m=0.04kg,所带电荷量q=1.0×10-5C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)求绳子的拉力的大小;
(2)求匀强电场的场强大小;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】(1)0.5N
(2)3.0×104N/C
(3)2m/s
【解析】
【小问1详解】
小球受力情况如图所示
根据小球受力平衡可得
解得
【小问2详解】
根据平衡条件可得
代入数据解得
【小问3详解】
电场撤去后,小球做圆周运动,运动过程中机械能守恒,则
解得
14. 在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放。已知小球质量为m,电量为-q,场强大小为E,轨道倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)。求:
(1)小球下滑时的加速度的大小;
(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?
(3)若小球从斜轨道h=5R处由静止释放,假设能够通过B点,求在此过程中小球电势能的改变量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球下滑时,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
(2)若小球刚好通过B点,根据牛顿第二定律可得
小球由A到B,根据动能定理可得
联立解得
(3)小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中,电场力做功为
则在此过程中小球电势能的改变量为
15. 如图所示,有一绝缘水平面,AB段光滑不计摩擦力、BC粗糙且滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.75。水平面上方有两个边长d=0.2m的正方形区域I、II,其中区域I中存在水平向右的大小E1=7.5N/C的匀强电场、区域II中存在竖直向上的大小E2=150N/C的匀强电场。现有一可视为质点的质量m=0.3kg的滑块,以v0=1m/s的初速度从区域I边界上的A点进入电场,经过一段时间后,滑块从区域II边界上的D点离开电场(D点未画出),滑块的电荷量q=+0.1C,重力加速度取g=10m/s2。问:
(1)滑块进入区域II时的速度是多少?
(2)D点与B点的水平距离、竖直距离分别为多少?
(3)若仅改变区域II中电场强度的大小,要使滑块从区域II中的右边界离开电场,则区域II中电场强度大小E的取值范围应为多少?
【答案】(1)
(2),0.2m
(3)10N/C<E≤90N/C
【解析】
【小问1详解】
滑块从A运动到B,根据动能定理可得
代入数据解得
【小问2详解】
滑块在区域II中做类平抛运动,假设滑块从区域II的上边界离开电场区域,根据类平抛运动的规律,水平方向有
竖直方向,根据牛顿第二定律得,
联立解得
因此假设成立,则D、B两点之间的水平距离为
竖直距离为
【小问3详解】
滑块在区域Ⅱ中运动,刚好从右边界的最上端离开时,竖着向上的加速度a3,电场强度E3根据类平抛运动的规律,水平方向上d=vBt
竖直方向上有
根据牛顿第二定律得qE3﹣mg=ma3
联立并代入数据解得E3=90N/C
若滑块到达C点时速度刚好为0,电场强度E4,水平方向的加速度a4,由运动学规律得
根据牛顿第二定律得μ(mg﹣qE4)=ma4
联立并代入数据解得E4=10N/C
则区域B中的电场强度10N/C<E≤90N/C时,滑块从区域Ⅱ的右边界离开。
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云南省玉溪市江川区一中2025-2026学年高二年级上学期期中考试
物理试卷
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
一、单项选择题(本题包括7小题,每小题4分,共28分。在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,选对得4分,选错或不选得0分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 负电荷在电势越高处电势能越大
B. 电场强度为零的点,电势一定为零
C. 等差等势线越密的地方,电场线也一定越密,电场强度越大
D. 由公式可知,当试探电荷的电荷量q变为一半时,电场强度E变为2倍
2. 下列说法正确的是( )
A. 由可知,电场强度与试探电荷所受电场力成正比
B. 匀强电场中,两点间的电势差与两点间距离成正比
C. 沿着电场线方向电势降低
D. 电场强度为零的地方,电势一定为零
3. 如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,下列说法正确的是( )
A. S闭合前,a端带正电,b端带负电
B. S闭合前,a端带负电,b端带正电
C. S闭合后,a端带正电,b端带负电
D. S闭合后,a端带负电,b端带正电
4. 如图所示,金属板M受到紫外线照射时会不停地发射电子,在M旁放置金属网N,在M、N之间加的电压,其中垂直M射出的电子P在电场中向右运动,恰好不能到达金属网N,忽略空气阻力和电子间的相互作用力,电子P从M向N运动的过程中,电子的电势能( )
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 越来越小 D. 越来越大
5. 如图,A是能在声波驱动下振动的金属膜片,B是固定不动的金属板,A、B构成一个电容器。电容器与直流电源连接,下极板B接地,静电计所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,电路稳定时,一带负电的油滴被固定于电容器中的P点,当声波使上极板A向下运动一小段距离时,下列说法正确的是( )
A. 静电计的指针张角变小
B. A、B两板间的电场强度减小
C. 带负电的油滴在P点的电势能减少
D. 电容器两极板所带的电荷量保持不变
6. 如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ,极板间距为d,一质量为m的带负电微粒,从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入,沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出,不计微粒受到的阻力,重力加速度为。则( )
A. 微粒做匀速直线运动
B. M极板带负电,N极板带正电
C. 微粒的加速度大小等于
D. 微粒从A点到B点的过程中电势能增加了
7. 如图,一匀强电场的方向平行于平面直角坐标系xOy,平面内有a、b、c三点,其中O、a、c三点的电势分别为1V、10V、13V。已知电子的电荷量大小为e。下列说法正确的是( )
A. b点的电势为23V
B. 电场强度的大小为5V/cm
C. 将一个电子置于处,电子的电势能为7eV
D. 将一个电子从a点移至b点,静电力做功为12eV
二、多选题
8. 两个半径相同的金属小球,它们带电量之比为5:1,它们在一定距离时,作用力为,如果把它们互相接触后再放在各自原的位置上,此时作用力变为,则和之比可能为 ( )
A. 5:2 B. 5:4 C. 5:7 D. 5:9
9. 如图为两个不等量异种点电荷+2q和形成的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,O点为两点电荷连线的中点,P、Q两点关于两电荷连线对称,已知静电力常量为k。下列判断正确的是( )
A. M点的电场强度大于N点的电场强度
B. P、Q两点的电场强度相同
C. 两点电荷连线的中点处的电场强度大小为
D. 若将一试探正电荷由M点静止释放,仅在电场力作用下它将沿电场线运动到P点
10. 某电场中的电场线分布如图中的实线所示,一带电粒子(不计重力)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. 粒子在M、N点的速度大小关系为
B. 粒子在M、N点的加速度大小关系为
C. M、N点的电场强度大小关系为
D. 粒子可能带正电
三、填空题:本题包括2个小题,共 18 分。
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中∶
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度l=_____cm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d=_____mm;
(2)首先用多用电表粗测Rx的电阻,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用_____(填“×100”或“×1”)挡,进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图丙所示,其读数为_____Ω;
(3)为了进一步精确地测量电阻丝的电阻Rx,实验室提供了下列器材∶
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
B.电流表A1(量程为100mA,内阻约为10Ω);
C.电流表A2(量程为450mA,内阻约为2Ω);
D.滑动变阻器R(阻值范围为0~5Ω);
E.电动势为4.5V的电源,内阻不计;
F.开关S,导线若干。
根据实验器材,设计如图丁所示的实验电路,为比较精确地测量电阻丝的电阻,电流表应选___(填写器材前对应的字母序号);电压表右侧导线接___(填“a”或“b”)点。
12. 某实验小组在测定电源电动势和内阻的实验中,除待测电源(电动势约为3V,内阻r约为3Ω)外,实验室提供了以下器材∶
A. 电流表(量程50mA,内阻为Rg=6Ω)
B. 电压表V1(量程3V,内阻约5kΩ)
C. 电压表V2(量程15V,内阻约500Ω)
D. 电阻箱R0(0~999.9Ω)
E. 滑动变阻器R1(0~10Ω)
F. 滑动变阻器R2(0~1000Ω)
G. 开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差,实验中电压表选择____;为了实验操作方便,滑动变阻器选择____;(选填“A、B、C、D、E、F、G”字母代号)
(2)由于所给电流表的量程太小,实验小组用电阻箱R0与毫安表并联,可使其量程扩大,取R0=2 Ω,则改装后的电流表量程为原量程的____倍;
(3)把改装后的电流表记作A,则应该选择的实验电路是下图中的____(填“甲”或“乙”);
(4)根据实验数据画出图线(U是电压表读数,I是改装后电流表的读数),如图丙所示。由图线可得,待测电源的电动势E=_______V,内阻r=__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
四、计算题
13. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°;已知小球的质量m=0.04kg,所带电荷量q=1.0×10-5C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)求绳子的拉力的大小;
(2)求匀强电场的场强大小;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
14. 在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放。已知小球质量为m,电量为-q,场强大小为E,轨道倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)。求:
(1)小球下滑时的加速度的大小;
(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?
(3)若小球从斜轨道h=5R处由静止释放,假设能够通过B点,求在此过程中小球电势能的改变量。
15. 如图所示,有一绝缘水平面,AB段光滑不计摩擦力、BC粗糙且滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.75。水平面上方有两个边长d=0.2m的正方形区域I、II,其中区域I中存在水平向右的大小E1=7.5N/C的匀强电场、区域II中存在竖直向上的大小E2=150N/C的匀强电场。现有一可视为质点的质量m=0.3kg的滑块,以v0=1m/s的初速度从区域I边界上的A点进入电场,经过一段时间后,滑块从区域II边界上的D点离开电场(D点未画出),滑块的电荷量q=+0.1C,重力加速度取g=10m/s2。问:
(1)滑块进入区域II时的速度是多少?
(2)D点与B点的水平距离、竖直距离分别为多少?
(3)若仅改变区域II中电场强度的大小,要使滑块从区域II中的右边界离开电场,则区域II中电场强度大小E的取值范围应为多少?
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