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高二物理周练1
1.(单选)如图所示,平行板电容器与一恒压直流电源相连,下极板通过4点接地,一带正
电小球被固定于P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则()
A.平行板电容器的电容将变大
B.静电计指针偏角变大
C.带电小球的电势能将变大
静电计
D.带电小球所受静电力不变
2.(单选)如图所示,水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C处固
定一带正电的点电荷,不带电的小球A与带正电的小球B通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。
开始时系统在图示位置静止,已知OB<OC。若B球所带的电荷量缓慢减少(未减为零),
则在B球到达O点正下方前,下列说法正确的是()
A,A球的质量大于B球的质量
B.B球的轨迹是一段圆弧
B⊕
C.此过程中点电荷对B球的库仑力不变
D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
3.(单选)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。如图所示,来
自质子源的质子初速度为零,经匀强电场(加速电压U)加速后,
沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场,再从P点竖直向上进入
存在水平向右的匀强电场的圆形区域,最终轰击处在圆上点的
加速电场
向电
肿瘤细胞。已知四分之-一圆弧虚线处的场强大小为E。,方向沿半
径指向圆心O,圆O与OP相切于P点,OP=R,,圆形区域的半径为R,Q点位于OP上
方分处,质子质量为心、电荷量为。不计质子间相互作用,则下列说法正确的是()
A,质子在加速电场中做匀加速直线运动,电压U=E,R,
B,质子在辐向电场中做匀速圆周运动,速度大小v=2
eERg
n
C.若肿瘤细胞位于圆上S处(OP上方R处),只需将加速电压调整为√U就能击中
D.质子在圆形区域匀强电场中做匀变速曲线运动,场强B=4W5E,L
P
4.(双选)真空中,存在着平行x轴方向的电场,x轴上各点的电势p随位置x变化的关系
图像如图所示,x=0处电势为6V。一个重力不计的负点电荷从x=2cm处由静止释放,下
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列说法正确的是(
A.x=4cm处的电势为零,电场强度大小也为零
B.x=-2cm的电场强度小于x=2cm处的电场强度
C.负点电荷将沿x轴正方向运动,电势能变大
642024小xm
D.负点电荷将沿x轴负方向运动,运动到的最远位置的坐标为x=-3cm
5,某兴趣小组利用图甲所示装置观察电容器的放电过程。先使开关S与1端相连,电源向
电容器充电,这个过程可在短时间内完成。然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放
电,电流传感器(可视为理想电流表)将电流信息传入计算机,电流随时间变化图像如图乙
所示。
接计草机
0.51.01.52025g
分
(1)在图乙所示的电流随时间变化的图像中,曲线与两坐标轴围成的面积大小代表电容器的
A.电容
B.释放的电荷量
C.两极间的电压
(2)实验中所用电阻的阻值为1002,0.5s时电容器两端电压约为V(结果保留2位有
效数字)。若测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量0=1.62×102C,则电容器的电
容约为F。
(3)若只更换电阻R重复上述实验。当电阻为R时,电容器放电的I-t图像如图丙中的虚线
所示。若将电阻更换为R(R2<R),请在图丙中用实线定性画出电容器放电的I-t图像
6.如图,足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定光滑绝缘半径为R的四分之一圆弧轨道BC,
B为圆弧的最低点,A点在圆弧左侧,且AB间距为2R。整个空间处于水平向右的匀强电场
中,电场强度大小为五。一质量为m、电荷量为坚的带正电小球从A点静止释放,忽略空
气阻力,重力加速度为g。求:
(I)小球运动到B点时的速度大小:
B
(2)小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能:
(3)小球运动到最高点时速度的大小?
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1、【答案】C【详解】C.设P到上极板的距离为定值d,电场强度B-P点电势满足
,=U-品=U1-子日增大后,三减小,因此0,增大。小球带正电,电势能5,=g9,因
此电势能随pp
增大而增大,故C正确:
2、【答案】B【详解】对B球进行受力分析,B球受到轻绳的拉力P、重力g和库仑力F,
由相似三角形可知及=3==K(定值)其中R,=m48
F =k 9n9c
BC2
整理各式
OB OC BC
得
m8="8=k9=K(定值)A.由于OB<0C,因此m,<m,A错误:
OB OC
BC3
B.由mg不变,可知OB不变,故B球的轨迹是一段圆弧,B正确:
C.由于q减小,可知BC也减小,此过程中B球所受库仑力减小且方向改变,C错误:
D,滑轮受到的轻绳的作用力大小均为m8,大小不变,由于BC减小,可知两绳夹角减小,
所以滑轮受到两绳的合力增大,D错误。故选B。
3、【答案】D【详解】B.质子在辐向电场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有E。=m
R
解得速度大小v=
E,飞,故B错误:
m
A.质子在加速电场中做匀加速直线运动,有U=)m'解得U=马,,故A错误:
2
C.若将加速电压调整为√5U,根据动能定理有e√3U=二mW2
进入辐向电场后若能做匀速圆周运动,联立可得所需向心力为F,=m。=√3E。
R
而质子在辐向电场中受到的合外力为F会=e。可知合≠F。,则质子无法射出辐向电场,更
不能击中肿瘤细胞,故C错误:
D.由题知,质子从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域,可知质子在该
匀强电场所受到的电场力大小恒定,方向水平向右,且与速度方向垂直,故质子在匀强电场
加速度恒定,做匀变速曲线运动,即做类平抛运动,根据类平抛运动规律有)”
R-令-根据牛顿第二定律有a=联立解得8=4L,放D正确,放选D。
R
4.BD【详解】AB.在p-x图象中斜率表示电场强度,由图象可知:x>0范围内为匀强电场,
电场强度大小为150Vm,方向沿x轴正方向(电势降低的方向表示电场线方向):x<0范围
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内也为匀强电场,电场强度大小为100Vm,方向沿x轴负方向,故A错误,B正确:
C,负点电荷在x=2cm处由静止释放后受到的电场力沿x轴负方向,负点电荷沿x轴负方向
加速运动,经过坐标原点后受到的电场力沿x轴正方向,负点电荷开始做减速运动,在这个
过程中,电势先增大后减小,负点电荷的电势能先减小后增大,故C错误:
D.负点电荷沿x轴负方向运动到最远处时,速度为零,根据能量守恒,此处的电势等于释放
位置x=2cm处的电势,=-3cm处与x=2cm处的电势均为3V,故电荷沿x轴负方向运动
到的最远位置的坐标为x=-3cm,故D正确。故选BD。
5、【答案】(1)B
(2)1.2
5.4×10-3
(3)
0
【详解】(2)由图2可知,0.5s时电路中的电流为12mA,此时电阻两端的电压为:
U=IR=12×10-3×100=1.2V
放电的最大电流为30mA,则最大电压为:
Um=1mR=30x10-3×100=3V
则电容器的电容为:C=9-_1.62×102
=5.4×103F
U
3
6、【答案】(1)2√gR
(2)1+V2)mgR
3)2√gR
【详解1(1)小球从4到B,根据动能定理可得的2R=溅解得%=2
(2)当小球在运动到等效最低点时,速度最大,动能最大,而等效最低点位于圆弧C的
中点,此时小球与0点连线与竖直方向的夹角为45°,根据动能定理可得
Eg(2R+Rsin 45)-mgR(1-cos 45)=EmEm=(1+2)mgR
(3)小球从A到C,根据动能定理有g·(2R+R)-mgR=m延解得=2风
小球从C点飞出后,将小球的运动分解为水平方向的初速度为零的匀加速直线运动和竖直
方向的竖直上抛运动,则y,=a,1
e=gt解得y,=2√gR
m
即小球运动到最高点时速度的大小为2√gR。
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