内容正文:
高一年级阶段性诊断试题(物理)
第I卷(选择题,共40分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列公式中,和分别表示静电力、电荷量、电场强度、电势差及距离;①,②,③,④。以下说法中正确的是( )
A. 它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
B. ①②③只对点电荷或点电荷电场成立,④对任何电场都成立
C. ①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场成立
D. ①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立
【答案】C
【解析】
【详解】①是库仑定律表达式,只对点电荷成立;②是点电荷电场强度表达式,只对点电荷成立;③是电场强度的定义式,对任何电场都成立;④是匀强电场中场强与电势差之间的关系式,只对匀强电场成立,故选C。
2. 物理和生活息息相关。下列有关电学知识的说法正确的是( )
A. 图甲中,静电除尘装置将带负电的尘埃收集在中间的线状电极B上
B. 图乙中,家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的
C. 图丙中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣增强了导电能力
D. 图丁中,工作人员在超高压带电作业时,穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,静电除尘装置将带负电的尘埃收集在两个带正电的极板A上,选项A错误;
B.图乙中,家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的,选项B正确;
C.图丙中,话筒线外面包裹着金属外衣是利用静电屏蔽,使金属外衣内不受外衣外的电场的干扰,故C错误;
D.图丁中,超高压带电作业的工作人员,穿上金属丝制成的衣服,起到静电屏蔽的作用,可以保证安全,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点,下列说法正确的是 ( )
A. a点电势比b点电势高
B. a、b两点的场强方向相同,b点场强比a点场强小
C. b点电势比c点电势高,场强方向相同
D. 一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点
【答案】D
【解析】
【详解】A.因等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,故ab两点的电势相等,故A错误;
B.根据电场线的疏密表示场强的大小,可知中垂线上b处电场线最密,即b点场强比a点大,a、b两点场强方向都与中垂线垂直,并都指向负电荷一侧,即a、b两点场强方向相同,故B错误;
C.根据顺着电场线方向电势降低,可知b点电势比c点低,两者场强方向相同,故C错误;
D.根据曲线运动的合力方向指向轨迹的内侧,可知电子在c点所受的电场力向右,所以电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点,故D正确。
故选D。
4. 有三个完全相同的金属小球、、,带电荷量为,带电荷量为,不带电,将、固定起来,然后让球反复与、两球接触(次数足够多),最后移去球,则、两球间的库仑力大小变为原来的( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分。将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移走C,所以A、B、C最终带电量
原来A、B间的相互吸引力的大小是
后来A、B间的相互吸引力的大小是
所以
故选A。
5. 如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )
A. 一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大
B. 一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小
C. 将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多
D. 将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功
【答案】D
【解析】
【分析】根据电场线的疏密分析电场强度的大小,从而比较电场力的大小.先根据等势面图得到电场线的分布图,然后根据电场线密处场强大,电场线稀处场强小判断场强大小,根据沿着电场线电势要降低判断电势高低,再结合动能定理以及电场力做功与电势能变化关系分析判断.
【详解】负的点电荷产生的电场的电场线是会聚的直线,如图所示.
电场线密处场强大,电场线稀处场强小,由图可知,B点的场强比A点的场强小,则一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的小.故A错误.沿着电场线电势要降低,故B点的电势比A点的电势高,故+q在B点具有的电势能比在A点电势能大.故B错误.据题有UBD=UCA,根据电场力做功公式W=qU可知,将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功与由C点移到A点一样多.故C错误.沿着电场线电势要降低,故B点的电势比C点的电势高,故+q在B点具有的电势能比在C点电势能高,所以将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功.故D正确.故选D.
【点睛】本题关键要明确电场力的做功情况,然后根据动能定理判断动能的变化情况,根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况.
6. 两个带等量正点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D. 电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a,电子从a点到O点运动的过程中,电场力方向a→O,故加速度向下,与速度同向,速度越来越大;但电场线的疏密情况不确定,O点上方的电场强度最大点位置不确定,故电场强度大小变化情况不确定,则电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,AB错误;
C.越过O点后,电子做减速运动,则点电荷运动到O点时速度最大.电场力为零,加速度为零.C正确;
D.根据电场线的对称性可知,越过O点后,电子做减速运动,加速度的变化情况无法判断,D错误。
故选C.
7. 有一负电荷自电场中的A点自由释放,只受电场力作用,沿电场线运动到点,它运动的速度图像如图所示,则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据图像可知,负电荷从A到B做加速度逐渐增大的加速运动,则从A到B过程场强越来越大,电场线越来越密集,负电荷受到的电场力向右,则电场方向向左。
故选B。
8. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=4R.已知M点的场强大小为E,静电力常量为k,则N点的场强大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】若将带电荷量为2q的球面放在O处,均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场,则在M、N点所产生的电场为,由题知当半球面在M点产生的场强为E,则N点的场强为,故A正确.BCD错误;
综上所述本题答案是:A
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分。选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是
A. 粒子带负电
B. b点和d点的电场强度相同
C. 粒子的动能先减小后增大
D. 粒子在a点的电势能大于在c点的电势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得,该图中的等势面中,正电荷在上方,负电荷在下方;从粒子运动轨迹看出,轨迹向上弯曲,可知带电粒子受到了向上的力的作用,所以粒子带负电,故A正确;
B.根据等势面的疏密程度表示电场强度的大小,可知b、d两点的电场强度大小相等;根据在电场中等势面与电场线垂直,由图可知,b、d两点弯曲的方向不同,则过b、d两点,与-5V的等势面垂直的电场线的方向不相同,即b、d两点电场强度方向不相同,故B错误;
C.粒子从a→b→c过程中,电场力做负功,c→d→e过程中,电场力做正功。粒子在静电场中电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,动能先减小后增大,故C正确;
D.a点电势大于c点电势,负电荷在电势高的点电势能小,所以粒子在a点的电势能小于在c点的电势能,故D错误。
故选AC。
10. 如图示是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路,电键S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是( )
A. 带电液滴可能带正电
B. 增大两极板距离的过程中,电阻R中有从a到b的电流,负电荷从B到A穿过电容器
C. 断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速上升
D. 断开S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动
【答案】CD
【解析】
【详解】A.带电液滴在重力和静电力作用下处于平衡状态,重力方向竖直向下,故静电力方向竖直向上,而电场方向竖直向下,故液滴带负电,故A错误;
B.根据
增大两极板距离,则电容减小;电键S闭合,电容器两端的电压不变,根据
可知电量减小,故电容器放电,则电阻R中有从a到b的电流,负电荷由B板经电源和电阻R流向A板,故B错误;
C.断开S,电容器的电量保持不变,根据, ,
联立解得
可知Q不变,S减小,所以E增大,静电力大于重力,液滴加速上升,故C正确;
D.根据
可知Q不变,d减小,E不变,液滴静止不动,故D正确。
故选CD。
11. 如图所示,直角三角形处于匀强电场中,电场方向与三角形所在平面平行,D为A,C连线的中点,,。将电荷量的粒子从A点移到C点,静电力做功;再将该粒子从C点移到B点,其电势能减少。下列说法正确的是( )
A. A,C两点间的电势差
B. A,B,C三点中B点电势最低
C. 过B点的电场线方向由D指向B
D. 匀强电场的电场强度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.A、C两点间的电势差,故A正确;
B.该粒子从C点移到B点,其电势能减少,可知静电力做功为,则C、B两点间的电势差
可知A、B、C三点中C点电势最低,故B错误;
C.D为A,C连线的中点,根据匀强电场的电势差分布特点,可知
可知B、D两点电势相等,B、D两点在同一等势面上,故过B点的电场线方向垂直BD指向右下方,如图所示
故C错误;
D.根据几何关系可知,A到BD的垂直距离为
匀强电场的电场强度为,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,、两虚线相距,两虚线之间的区域分别存在着方向竖直向上的匀强电场和方向竖直向下的匀强电场,为两电场的水平分界线。一带电荷量为、质量为的粒子由边界上距为的点以初速度垂直射入电场,经电场偏转后,穿过分界线上某一点后由边界上距为的点垂直边界射出。粒子重力不计,则、的大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】设粒子经分界线上的点由匀强电场进入匀强电场,由到及到的时间分别为、,到达点时竖直方向的分速度为,则
解得
故AD正确。
故选AD。
第II卷(非选择题,共60分)
三、实验题(本题共2题,共14分。)
13. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是 _____(填正确选项前的字母)
A.理想实验法
B.等效替代法
C.微小量放大法
D.控制变量法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而 _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)接着该组同学使小球处于同一位置,增大(或减少)小球A所带的电荷量,比较小球所受作用力大小的变化。如图乙,悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B,在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A,当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上,B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为q1和q2,θ分别为45°和60°,则为 ________。
【答案】 ①. D ②. 增大 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中先保持带电小球的电荷量不变,把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,改变两个小球之间的距离;后来保持小球之间的距离不变,分析小球之间的库仑力,实验采用的方法是控制变量法。
故选D。
(2)[2]根据实验现象可知,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而增大。
(3)[3]设小球B的质量为,电量为;如同所示
当A球带电量为时,由平衡条件得
其中
当A球带电量为时,由平衡条件得
其中
联立解得
14. (1)在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地
若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角______________,此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而_______;(填“变大”或“变小”)
若极板B稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角_______,此实验说明平行板电容器的电容随距离变大而_____,(填“变大”或“变小”)
(2)如图所示为示波管的示意图,以屏幕的中心为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系xoy,当在这对电极上加上恒定的电压,同时在电极上加上恒定的电压时,荧光屏上光点的坐标为(4,-1),则当在这对电极上加上恒定的电压,同时在电极上加上恒定的电压时,荧光屏上光点的坐标为(_______,__________)
【答案】 ①. 变大 ②. 变小 ③. 变大 ④. 变小 ⑤. 2 ⑥. 2
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据,极板B上移一点,正对面积S减小,则电容器的电容C减小,充电后的平行板电容器电荷量Q不变,根据知电势差增大,所以静电计的偏角变大,说明平行板电容器的电容随正对面积减小而变小;
[3][4]根据,极板B左移一点,板间距离d增大,则电容器的电容减小,根据知电势差增大,所以静电计的偏角变大,说明平行板电容器的电容随距离变大而变小。
(2)[5][6] 本题关键要清楚示波管的工作原理,要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考。电子在偏转电场方向做匀加速直线运动,垂直于偏转电场方向做匀速直线运动,根据类平抛运动的基本公式求出偏转位移,得出偏转位移与偏转电压的关系即可求解。
电子在内的加速度为
在内运动的时间
所以偏转位移
由此可以看出偏转位移和电压成正比。同理可以证明在方向上的偏转位移也与电压成正比。所以根据题意得
解得
所以荧光屏上光点的坐标为。
四、计算题:(本题共46分)
15. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上,两极板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8C,A极板接地。求:
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度;距B板2cm的M点处的电势。
【答案】(1)1×10-9F;(2)2×103 V/m;方向竖直向下;-20V
【解析】
【详解】(1)根据电容器电容的定义,可得
(2)两极板间为匀强电场,由公式
解得
由图可知,A极板与电源正极相连,为正极板,则极板间场强方向为竖直向下。依题意,M点与A板的距离为
A极板与M点的电势差为
又
联立,解得
16. 如图所示,水平地面上方存在水平向左的匀强电场,一质量为m的带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点,小球带电荷量为+q,静止时距地面的高度为h,细线与竖直方向的夹角为α=37°,重力加速度为g.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 求:
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)现将细线剪断,小球落地过程中小球水平位移的大小;
(3)现将细线剪断,带电小球落地前瞬间的动能.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【详解】(1)小球静止时,对小球受力分析如图
由Tcos37°=mg
Tsin37°=qE
解得:
(2)剪断细线,小球在竖直方向做自由落体运动,水平方向做加速度为a的匀加速运动,
由Eq=ma
x=at2
h=gt2
解得:x=0.75h
(3)从剪断细线到落地瞬间,由动能定理得:
17. 长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30°角,如图所示,不计粒子重力,求:
(1)粒子末速度的大小;
(2)匀强电场的场强;
(3)两板间的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)带电粒子做类平抛运动,分解末速度,可得
解得
(2)带电粒子水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,有
又
联立,解得
(3)依题意,两板间的距离为
18. 如图所示,直角坐标系处于竖直面内,第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道。第一象限内的轨道呈抛物线形状,其方程为;第二象限内的轨道呈半圆形状,半径为R,B点是其最高点,且第二象限处于竖直方向的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为q的带电小球,从与B点等高的A点静止释放,小球沿着轨道运动且恰能运动到B点。重力加速度为g,求
(1)小球刚运动到O点的速度;
(2)第二象限内匀强电场的场强E的大小;
(3)小球落回抛物线轨道时的动能Ek。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球从A点运动到O点的过程中机械能守恒,则有
解得
【小问2详解】
小球从A点到B点的过程中,根据动能定理有
小球恰能运动到B点,说明小球所受的电场力向上,根据牛顿第二定律有
联立解得,
【小问3详解】
小球从B点飞出后做平抛运动,设落回抛物线轨道时的坐标为(x,y),则有,
又x、y满足关系为
小球从B点到抛物线轨道,根据动能定理有
联立可得
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高一年级阶段性诊断试题(物理)
第I卷(选择题,共40分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列公式中,和分别表示静电力、电荷量、电场强度、电势差及距离;①,②,③,④。以下说法中正确的是( )
A. 它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
B. ①②③只对点电荷或点电荷电场成立,④对任何电场都成立
C. ①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场成立
D. ①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立
2. 物理和生活息息相关。下列有关电学知识的说法正确的是( )
A. 图甲中,静电除尘装置将带负电的尘埃收集在中间的线状电极B上
B. 图乙中,家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的
C. 图丙中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣增强了导电能力
D. 图丁中,工作人员在超高压带电作业时,穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
3. 如图所示,两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点,下列说法正确的是 ( )
A. a点电势比b点电势高
B. a、b两点的场强方向相同,b点场强比a点场强小
C. b点电势比c点电势高,场强方向相同
D. 一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点
4. 有三个完全相同的金属小球、、,带电荷量为,带电荷量为,不带电,将、固定起来,然后让球反复与、两球接触(次数足够多),最后移去球,则、两球间的库仑力大小变为原来的( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )
A. 一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大
B. 一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小
C. 将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多
D. 将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功
6. 两个带等量正点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D. 电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
7. 有一负电荷自电场中的A点自由释放,只受电场力作用,沿电场线运动到点,它运动的速度图像如图所示,则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的( )
A. B. C. D.
8. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=4R.已知M点的场强大小为E,静电力常量为k,则N点的场强大小为( )
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分。选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是
A. 粒子带负电
B. b点和d点的电场强度相同
C. 粒子的动能先减小后增大
D. 粒子在a点的电势能大于在c点的电势能
10. 如图示是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路,电键S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是( )
A. 带电液滴可能带正电
B. 增大两极板距离的过程中,电阻R中有从a到b的电流,负电荷从B到A穿过电容器
C. 断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速上升
D. 断开S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动
11. 如图所示,直角三角形处于匀强电场中,电场方向与三角形所在平面平行,D为A,C连线的中点,,。将电荷量的粒子从A点移到C点,静电力做功;再将该粒子从C点移到B点,其电势能减少。下列说法正确的是( )
A. A,C两点间的电势差
B. A,B,C三点中B点电势最低
C. 过B点的电场线方向由D指向B
D. 匀强电场的电场强度为
12. 如图所示,、两虚线相距,两虚线之间的区域分别存在着方向竖直向上的匀强电场和方向竖直向下的匀强电场,为两电场的水平分界线。一带电荷量为、质量为的粒子由边界上距为的点以初速度垂直射入电场,经电场偏转后,穿过分界线上某一点后由边界上距为的点垂直边界射出。粒子重力不计,则、的大小可能为( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题,共60分)
三、实验题(本题共2题,共14分。)
13. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是 _____(填正确选项前的字母)
A.理想实验法
B.等效替代法
C.微小量放大法
D.控制变量法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而 _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)接着该组同学使小球处于同一位置,增大(或减少)小球A所带的电荷量,比较小球所受作用力大小的变化。如图乙,悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B,在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A,当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上,B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为q1和q2,θ分别为45°和60°,则为 ________。
14. (1)在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地
若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角______________,此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而_______;(填“变大”或“变小”)
若极板B稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角_______,此实验说明平行板电容器的电容随距离变大而_____,(填“变大”或“变小”)
(2)如图所示为示波管的示意图,以屏幕的中心为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系xoy,当在这对电极上加上恒定的电压,同时在电极上加上恒定的电压时,荧光屏上光点的坐标为(4,-1),则当在这对电极上加上恒定的电压,同时在电极上加上恒定的电压时,荧光屏上光点的坐标为(_______,__________)
四、计算题:(本题共46分)
15. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上,两极板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8C,A极板接地。求:
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度;距B板2cm的M点处的电势。
16. 如图所示,水平地面上方存在水平向左的匀强电场,一质量为m的带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点,小球带电荷量为+q,静止时距地面的高度为h,细线与竖直方向的夹角为α=37°,重力加速度为g.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 求:
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)现将细线剪断,小球落地过程中小球水平位移的大小;
(3)现将细线剪断,带电小球落地前瞬间的动能.
17. 长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30°角,如图所示,不计粒子重力,求:
(1)粒子末速度的大小;
(2)匀强电场的场强;
(3)两板间的距离。
18. 如图所示,直角坐标系处于竖直面内,第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道。第一象限内的轨道呈抛物线形状,其方程为;第二象限内的轨道呈半圆形状,半径为R,B点是其最高点,且第二象限处于竖直方向的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为q的带电小球,从与B点等高的A点静止释放,小球沿着轨道运动且恰能运动到B点。重力加速度为g,求
(1)小球刚运动到O点的速度;
(2)第二象限内匀强电场的场强E的大小;
(3)小球落回抛物线轨道时的动能Ek。
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