内容正文:
2025-2026学年度第一学期期中考试六校联考
高二物理试题
本试卷共7页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,并在答题卡相应位置上填涂考生号。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
第Ⅰ卷 客观题
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 教学或生活中会有以下情景:①图1,用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带,向上抛起细带,并将PVC管置于下方,可见细带在空中漂浮;②图2,干燥的冬天,带负电的手靠近金属门锁时会被电击。下列说法正确的是( )
A. 图1中,PVC管与塑料带带异种电荷
B. 图1中,毛巾与塑料带摩擦时创造了电荷
C. 图2中,在靠近门锁但还未被电击过程中,门锁近手端感应出正电荷
D. 图2中,电击过程,门锁上的部分电子转移到手上
2. 如图所示,在光滑绝缘的水平面上,三个静止的带电小球a、b和c分别位于三角形的三个顶点上。已知ab=,ca=cb,∠acb=120°,a、c带正电,b带负电,三个小球所带电荷量均为q,静电力常量为k。下列关于小球c所受库仑力力的大小和方向描述正确的是( )
A. ,方向平行于ab向右
B. ,方向竖直向上
C. ,方向平行于ab向右
D. ,方向平行于ab向左
3. 如图所示,下列四幅有关电场说法正确的是( )
A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b 两点场强相同
C. 图丙中某一电荷放在e 点与放到f 点,它们的电势能相同
D. 图丁中在 c 点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d 点
4. 中国的正、负电子对撞机(BEPC)于2008年改造升级成为双环对撞机,性能提升至国际前沿水平。假设对撞机的储存环是总长为的近似圆形轨道,已知电子电荷量为,电子的速率为,当环中的电流为时,在整个环中运行的电子数目为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,在水平天花板上O点用轻质绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球,小球在水平向左的匀强电场中处于静止状态,细线与竖直方向夹角为。下列判断正确的是( )
A. 小球带正电 B. 电场强度大小为
C. 细线拉力大小 D. 剪断细线后小球将做曲线运动
6. 如图所示为密立根油滴实验的示意图,初始时开关处于闭合状态。喷雾器将细小的油滴喷入极板M上方空间,油滴因摩擦带负电。某颗油滴经M板上的小孔进入下方的电场后最终静止在距小孔的P点,已知电源电压为U,该油滴带电量为-q,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.
B. 该过程中电场力对该油滴做的功为
C. 保持开关闭合,仅将N板向上平移少许,该油滴将向下运动
D. 断开开关,仅将N板向上平移少许,该油滴将静止在P点下方
7. 一带负电粒子在电场中仅受静电力作用沿轴正方向做直线运动的图像如图所示,起始点O为坐标原点,下列关于电势、粒子的动能EK、电场强度E、粒子加速度与位移的关系图像中可能合理的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(共3题,每题6分,共18分。每题所给的四个选项中,有多个正确答案,全部选对得6分,错选得0分,选对但不全得3分)
8. 如图所示,a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点,O为正六边形的中心。在a、c、e三点分别固定一个电荷量q、q、()的点电荷,静电力常量为k,则( )
A. O点场强为零
B. O点场强大小为
C. b点场强方向沿方向
D. b点场强方向沿方向
9. 中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分,中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理,在大导体板MN上铺一薄层中药材,针状电极O和平板电极MN接高压直流电源,其间产生非匀强电场E;水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电荷,另一端带等量负电荷;水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去,在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 水分子运动轨迹上B、C和D点的电势大小关系为
B. 水分子在B处时,上端带负电荷,下端带正电荷
C. 水分子在B处时,带负电荷一端受到的电场力小于带正电荷一端受到的电场力
D. 如果把高压直流电源的正负极反接,水分子从A处开始将向下运动
10. 如图所示,在真空中水平放置一长方体高为2L,其上下两个面是边长为L的正方形,在顶点A、C处分别放置电荷量为+Q的点电荷,在顶点F、H处分别放置电荷量为-Q的点电荷,、分别是线段AC和线段FH的中点。下列说法错误的是( )
A. 该长方体的几何中心处场强为零
B. B、D两点场强相同
C. 将一电子从B点移到E点,电场力做负功
D. 沿竖直方向从到,电势先减小后增大
第Ⅱ卷 主观题
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)。
11. 某实验小组在某次物理实验中,描绘一个标有“2.8V,1.4W”小灯泡的伏安特性曲线。用到器材如下:电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω)、电压表V(量程3V,内阻约为2kΩ)、滑动变阻器(阻值0~10Ω)
(1)该同学通过实验测出多组数据,做出该灯泡的I-U图像如图甲所示,则该灯泡的电阻随电压的增加而______(选填“增大”“减小”或“不变”),由图可知,小灯泡两端的电压为1.0V时的电阻为______Ω(保留三位有效数字)。请将虚线框乙内的实验电路图补充完整______。
(2)实验过程中某次电表的示数如图所示,则I=______A,U=______V。
12. 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻4kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)上述器材中,电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母)。电路应选______,(填甲图或乙图)。
(2)请根据在(1)问中所选的电路图,完成实物连接______。
(3)如图丙所示,先用游标卡尺测量金属丝长度L=______mm,然后用如图丁的螺旋测微器测其直径d=______mm;
(4)通过移动滑动变阻器测得多组电压U和电流I的值,并以U为纵轴、I为横轴建立U—I图像,作出一条过原点的倾斜直线,如图所示,若斜率大小为k,则该金属丝电阻率ρ=______(用题中相关字母L、d、k表示)。
13. 如图,在匀强电场中有A、B、C三点,,,其中AC与电场线平行,AB与电场线的夹角为。将一电荷量为的正电荷从C点移到A点的过程中,电场力对该电荷做的功为。求:
(1)匀强电场的场强E的大小和方向;
(2)若规定A点的电势为0,求B点的电势。
14. 如图所示,一真空示波管的电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电场加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,偏转电场的右端到荧光屏的距离为x,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力。
(1)求电子穿过A板时的速度大小v0;
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)求OP的距离Y。
15. 如图所示,绝缘水平面上相距L=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场E,质量m=0.1kg、带电量q=+1×10-7C的滑块(视为质点)以v0 =4m/s的初速度沿水平面向右进入电场区域,滑块与水平面间的动摩擦因数µ=0.4,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(g取10m/s2)
(1)若E=2×105N/C,滑块向右运动过程中的加速度的大小?
(2)若E=2×105N/C,判断滑块能否离开电场并解释?若能,求离开电场时滑块的速度大小。
(3)如果滑块不能离开电场区域,电场强度E的取值范围多大。
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2025-2026学年度第一学期期中考试六校联考
高二物理试题
本试卷共7页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,并在答题卡相应位置上填涂考生号。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
第Ⅰ卷 客观题
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 教学或生活中会有以下情景:①图1,用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带,向上抛起细带,并将PVC管置于下方,可见细带在空中漂浮;②图2,干燥的冬天,带负电的手靠近金属门锁时会被电击。下列说法正确的是( )
A. 图1中,PVC管与塑料带带异种电荷
B. 图1中,毛巾与塑料带摩擦时创造了电荷
C. 图2中,在靠近门锁但还未被电击过程中,门锁近手端感应出正电荷
D. 图2中,电击过程,门锁上的部分电子转移到手上
【答案】C
【解析】
【详解】A.图1中,PVC管与塑料带都带同种电荷,由于同种电荷相斥而使塑料带漂浮在空中,选项A错误;
B.图1中,毛巾与塑料带摩擦时产生了电荷,这是电荷的转移,不是创造了电荷,选项B错误;
C.图2中,因手带负电,则在靠近门锁但还未被电击过程中,门锁近手端感应出正电荷,选项C正确;
D.图2中,电击过程,因手带负电,则手上的部分电子转移到门锁上,选项D错误。
故选C。
2. 如图所示,在光滑绝缘的水平面上,三个静止的带电小球a、b和c分别位于三角形的三个顶点上。已知ab=,ca=cb,∠acb=120°,a、c带正电,b带负电,三个小球所带电荷量均为q,静电力常量为k。下列关于小球c所受库仑力力的大小和方向描述正确的是( )
A. ,方向平行于ab向右
B. ,方向竖直向上
C. ,方向平行于ab向右
D. ,方向平行于ab向左
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知
小球c受到小球a的库仑力
同理小球c受到小球b的库仑力和大小相等,且两力夹角为,如图所示,所以小球c受到小球a、b库仑力的合力
方向平行于向右。
故选A。
3. 如图所示,下列四幅有关电场说法正确的是( )
A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b 两点场强相同
C. 图丙中某一电荷放在e 点与放到f 点,它们的电势能相同
D. 图丁中在 c 点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d 点
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线从正电荷出发到负电荷终止,由图甲可知,该图为等量异种点电荷形成的电场线,故A错误;
B.电场强度是矢量,由图可知,离点电荷距离相等的a、b 两点场强大小相等,但方向不相同,故B错误;
C.该电容器极板之间的电场为匀强电场,由图可知,e点与f点在同一个等势面上,所以某一电荷放在e 点与放到f 点,它们的电势能相同,故C正确;
D.电场线不是带电粒子运动的轨迹,由图丙,过c、d的电场线是曲线,则从c 点静止释放一正电荷,电荷不能沿着电场线运动到d 点,故D错误。
故选C。
4. 中国的正、负电子对撞机(BEPC)于2008年改造升级成为双环对撞机,性能提升至国际前沿水平。假设对撞机的储存环是总长为的近似圆形轨道,已知电子电荷量为,电子的速率为,当环中的电流为时,在整个环中运行的电子数目为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电流的定义式为
单个电子绕环一周的时间
每个电子每周期贡献电荷,因此单个电子产生的等效电流为
设环中共有个电子,总电流为
由上式得
故选A。
5. 如图所示,在水平天花板上O点用轻质绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球,小球在水平向左的匀强电场中处于静止状态,细线与竖直方向夹角为。下列判断正确的是( )
A. 小球带正电 B. 电场强度大小为
C. 细线拉力大小 D. 剪断细线后小球将做曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球受重力、电场力和绳子拉力作用,故由细线位置可得:电场力方向向右,那么,小球带负电,A错误;
BC.由受力平衡可得:细线对小球的拉力
电场力
电场强度
B错误,C正确;
D.剪断细线后,仍受到重力与电场力共同作用,则小球将沿着合力方向做初速度为零的匀加速直线运动,D错误。
故选C。
6. 如图所示为密立根油滴实验的示意图,初始时开关处于闭合状态。喷雾器将细小的油滴喷入极板M上方空间,油滴因摩擦带负电。某颗油滴经M板上的小孔进入下方的电场后最终静止在距小孔的P点,已知电源电压为U,该油滴带电量为-q,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.
B. 该过程中电场力对该油滴做的功为
C. 保持开关闭合,仅将N板向上平移少许,该油滴将向下运动
D. 断开开关,仅将N板向上平移少许,该油滴将静止在P点下方
【答案】B
【解析】
【详解】A.油滴处于平衡状态,则
可得,故A错误;
B.该过程中电场力对该油滴做的功为,故B正确;
C.保持开关闭合,仅将N板向上平移少许,可知两极板间距减小,两极板间场强变大,电场力变大,该油滴将向上运动,故C错误;
D.断开开关,则两极板带电量Q不变,根据
可得
仅将N板向上平移少许,两极板间场强不变,则该油滴仍将静止在P点,故D错误。
故选B。
7. 一带负电粒子在电场中仅受静电力作用沿轴正方向做直线运动的图像如图所示,起始点O为坐标原点,下列关于电势、粒子的动能EK、电场强度E、粒子加速度与位移的关系图像中可能合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】v-t图象的斜率表示加速度,则知粒子的加速度减小,由牛顿第二定律知 qE=ma,得场强E逐渐减小,由知φ-x图象切线斜率是变化的,所以,φ-x图象是曲线,故A错误.v减小,则知动能Ek减小,故B错误.E随时间减小,粒子做减速直线运动,E可能随x均匀减小,故C正确.a随时间减小,粒子做减速直线运动,a随x增大而减小,故D错误.
二、多项选择题(共3题,每题6分,共18分。每题所给的四个选项中,有多个正确答案,全部选对得6分,错选得0分,选对但不全得3分)
8. 如图所示,a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点,O为正六边形的中心。在a、c、e三点分别固定一个电荷量q、q、()的点电荷,静电力常量为k,则( )
A. O点场强为零
B. O点场强大小为
C. b点场强方向沿方向
D. b点场强方向沿方向
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据场强叠加原则可知,a、c两点处的电荷量在O点产生的合场强大小为
方向由O点指向e点;则O点场强大小为
方向沿方向,故A错误,B正确;
CD.根据场强叠加原则可知,a、c两点处的电荷量b点产生的合场强大小为
方向由O点指向b点;则b点场强大小为
方向沿方向,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分,中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理,在大导体板MN上铺一薄层中药材,针状电极O和平板电极MN接高压直流电源,其间产生非匀强电场E;水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电荷,另一端带等量负电荷;水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去,在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 水分子运动轨迹上B、C和D点的电势大小关系为
B. 水分子在B处时,上端带负电荷,下端带正电荷
C. 水分子在B处时,带负电荷一端受到的电场力小于带正电荷一端受到的电场力
D. 如果把高压直流电源的正负极反接,水分子从A处开始将向下运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由于沿着电场线,电势逐渐降低,由图可知
A正确;
B.正电荷受力的方向沿着电场线,负电荷受力的方向逆着电场线,因此水分子在B处时,上端带负电荷,下端带正电荷,B正确;
C.在B处时,上端的场强大,负电荷受到的电场力较大,下端的场强小,正电荷受到的电场力小,C错误;
D.如果把高压直流电源的正负极反接,水分子仍会向上运动,只不过带正电荷一端在上方,D错误。
故选AB。
10. 如图所示,在真空中水平放置一长方体高为2L,其上下两个面是边长为L的正方形,在顶点A、C处分别放置电荷量为+Q的点电荷,在顶点F、H处分别放置电荷量为-Q的点电荷,、分别是线段AC和线段FH的中点。下列说法错误的是( )
A. 该长方体的几何中心处场强为零
B. B、D两点场强相同
C. 将一电子从B点移到E点,电场力做负功
D. 沿竖直方向从到,电势先减小后增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由等量同种点电荷电场特点可知,A、C处放置的正电荷在长方体的几何中心处场强方向竖直向下,F、H处放置的负电荷在长方体的几何中心处场强方向竖直向下,则该长方体的几何中心处合场强竖直向下,大小不为零,故A错误;
B.B、D两点到两正电荷的距离相同,到两负电荷的距离相同,由矢量合成可知,B、D两点的场强大小相等,方向不同,故B错误;
C.B点离两正电荷更近,E点离两负电荷更近,则B点电势高于E点电势,将一电子从B点移到E点,电场力做负功,故C正确。
D.沿竖直方向从O1到O2,所在位置距离正电荷越来越远,离负电荷越来越近,所以电势一直减小,故D错误;
故选ABD。
第Ⅱ卷 主观题
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)。
11. 某实验小组在某次物理实验中,描绘一个标有“2.8V,1.4W”小灯泡的伏安特性曲线。用到器材如下:电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω)、电压表V(量程3V,内阻约为2kΩ)、滑动变阻器(阻值0~10Ω)
(1)该同学通过实验测出多组数据,做出该灯泡的I-U图像如图甲所示,则该灯泡的电阻随电压的增加而______(选填“增大”“减小”或“不变”),由图可知,小灯泡两端的电压为1.0V时的电阻为______Ω(保留三位有效数字)。请将虚线框乙内的实验电路图补充完整______。
(2)实验过程中某次电表的示数如图所示,则I=______A,U=______V。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 3.33 ③.
(2) ①. 0.44 ②. 2.40
【解析】
【小问1详解】
[1]I-U图像的斜率表示电阻的倒数,由图像可知灯泡的电阻随电压的增加而增大。
[2]小灯泡两端的电压为1.0V时对应的电流为0.3A,则电阻
[3]根据,所以电流表采用外接法,实验中电压从零调起,故滑动变阻器采用分压式,画出的电路图如图所示
【小问2详解】
[1]电流表量程0.6A的最小分度值为0.02A,读数为0.44A。
[2]电压表3V量程的最小分度值为0.1V,读数为2.40V。
12. 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻4kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)上述器材中,电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母)。电路应选______,(填甲图或乙图)。
(2)请根据在(1)问中所选的电路图,完成实物连接______。
(3)如图丙所示,先用游标卡尺测量金属丝长度L=______mm,然后用如图丁的螺旋测微器测其直径d=______mm;
(4)通过移动滑动变阻器测得多组电压U和电流I的值,并以U为纵轴、I为横轴建立U—I图像,作出一条过原点的倾斜直线,如图所示,若斜率大小为k,则该金属丝电阻率ρ=______(用题中相关字母L、d、k表示)。
【答案】(1) ①. C ②. D ③. F ④. 乙图
(2) (3) ①. ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]电源电动势为,待测电阻阻值大小约为,根据欧姆定律可得通过最大电流为
可知电流表要选择量程为,因此选择;电压表要选择量程为,因此选择;滑动变阻器选择与待测电阻阻值接近的,便于调节,且允许最大电流1A大于理论最大电流
故分别选C、D、F。
[4]待测电阻,属于小电阻,采用电流表外接法,故选择乙图。
【小问2详解】
按照乙图所示链接电路图,电流从正极出发流入滑动变阻器、待测电阻,流入电流表接头,从电流表负极流出,经过开关回到电源负极。电压表接头连接待测电阻正极,负极连接待测电阻负极。图乙中滑动变阻器滑片向右滑动接入电路电阻变小,因此应连接滑动变阻器右下方。
连接图如图所示
【小问3详解】
[1]图中游标卡尺分度,最小分度值为。主尺读数,游标第条刻度线与主尺对齐读数为
因此长度
[2]固定刻度露出9个小格,每格,即;可动刻度第20条线对准中心线,读数
金属丝直径
【小问4详解】
根据欧姆定律有
由电阻率公式为,其中
联立得
斜率
解得
13. 如图,在匀强电场中有A、B、C三点,,,其中AC与电场线平行,AB与电场线的夹角为。将一电荷量为的正电荷从C点移到A点的过程中,电场力对该电荷做的功为。求:
(1)匀强电场的场强E的大小和方向;
(2)若规定A点的电势为0,求B点的电势。
【答案】(1),方向由C指向A;(2)
【解析】
【详解】(1)将正电荷从C点移到A点的过程中
解得
方向由C指向 A。
(2)由
得
又
解得
14. 如图所示,一真空示波管的电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电场加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,偏转电场的右端到荧光屏的距离为x,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力。
(1)求电子穿过A板时的速度大小v0;
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)求OP的距离Y。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在加速电场中加速,由动能定理有
解得
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,根究类平抛运动的研究方法,垂直电场方向有
L=v0t
则沿电场方向有
侧移量
联立解得
(3)根据粒子运动轨迹,即类平抛运动的推论,由几何关系可知
解得
15. 如图所示,绝缘水平面上相距L=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场E,质量m=0.1kg、带电量q=+1×10-7C的滑块(视为质点)以v0 =4m/s的初速度沿水平面向右进入电场区域,滑块与水平面间的动摩擦因数µ=0.4,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(g取10m/s2)
(1)若E=2×105N/C,滑块向右运动过程中的加速度的大小?
(2)若E=2×105N/C,判断滑块能否离开电场并解释?若能,求离开电场时滑块的速度大小。
(3)如果滑块不能离开电场区域,电场强度E的取值范围多大。
【答案】(1)4.2m/s2
(2)能,1.6m/s
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律可得,滑块向右运动过程中的加速度的大小为
【小问2详解】
根据速度位移关系可得
代入数据解得
滑块能离开电场,离开电场时的速度大小为1.6m/s;
【小问3详解】
若滑块恰好到达右边界时,由动能定理得
解得
若滑块到达右边界时,恰好不能反向运动,则
解得
所以若滑块不能离开电场区域,电场强度E的取值范围为
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