精品解析：河南省实验中学2026-2027学年上学期第一次月考高二物理试卷

河南省实验中学2026-2027学年上期第一次月考 高二物理 时间：75分钟满分：100分 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。请把答案涂在答题卡上。 1. “电”的概念古来有之，但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始。在静电学的发展史中，法国物理学家库仑的功劳首屈一指，他让电学成为一门现代科学。关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律，下列说法正确的是（ ） A. 带电性质不同的质子和电子所带电荷量大小相等，它们的比荷也相等 B. 元电荷是自然界中最小的电荷量，元电荷可以是质子也可以是电子 C. 体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷 D. 两个点电荷之间作用力的规律是法国科学家库仑通过扭秤实验找到的 2. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘原理的示意图，带正电的尘埃将被吸附到板状收集器A上 B. 如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷 C. 图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到工件上 D. 如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为静电屏蔽 3. 如图，两极板不平行的电容器与直流电源相连，极板间形成非匀强电场，实线为电场线，虚线表示等势面。、点在同一等势面上，、点在同一电场线上（不计重力）。下列说法正确的是（ ） A. 同一负电荷在点的电势能比点的大 B. 同一负电荷在点的加速度比点的小 C. 负电荷从点运动到点，速度增大 D. 负电荷从点运动到点，电场力做负功 4. 在 坐标轴上放置电荷量为和的两点电荷，其坐标分别为，。电荷量为（）的试探电荷沿 轴移动，所受静电力 随 变化的图像如图所示。取 轴的正向为 的正方向，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 有A、B两个质量相同且分别带等量异种电荷的小球，通过两根细线1、2连接悬挂于O点。空间中有水平向右的匀强电场，当两个小球稳定后，所处的位置可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 6. 某同学采用如图装置做静电感应的实验，在绝缘支架上的金属导体和金属导体按图中方向接触放置，原先、都不带电，先让开关、均断开，现在将一个带正电小球放置在左侧，则下列说法正确的是（ ） A. 若开关、均断开，导体左端带正电，导体右端带负电 B. 若开关、均闭合，则导体和导体均不带电 C. 若只闭合开关，接着将、分开，再移走带电小球，则导体不带电，导体带负电 D. 若只闭合开关，接着移走带电小球，最后将、分开，则导体不带电 7. 空间存在沿x轴分布的电场线，一带负电粒子在处由静止释放，仅在电场力作用下运动到x0，其电势能Ep随x变化如图。规定x轴正方向为正，则电场中x轴上的电势、电场强度E、带电粒子加速度a、动能Ek随位置坐标x变化图线正确的（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全对得6分，选对但不全得3分，选错记0分。请把答案涂在答题卡上。 8. 如图，实线为一带负电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、、是这条轨迹上的三点，据此可知（ ） A. 若虚线为相邻的等差等势线，则的电势最高 B. 若虚线为相邻的等差等势线，则带电微粒在点的电势能比在点的小 C. 若虚线为电场线，则带电微粒在点和在点的动能大小可能相等 D. 无论虚线是电场线还是等差等势线，带电微粒在点的加速度比在点的加速度大 9. 如图，开关S闭合后，静电计G的指针张开一个角度，两正对水平金属板A、B间有一带电油滴悬浮不动。不计G所带的电荷量。下列说法正确的是（ ） A. 若仅将B板缓慢水平右移少许，则油滴将向下运动 B. 若仅将A板缓慢竖直上移少许，则A板所带的电荷量将增大 C. 若断开S，仅将A板缓慢水平左移少许，则G的指针张角将变大 D. 若断开S，仅将B板缓慢向下移动少许，则油滴所处的位置电势将降低 10. 融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示，光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置，长轴、短轴，与交于点，为最低点，点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场（图中未画出）。质量为、电荷量为的小球置于点时恰好静止，此时传感器示数等于，重力加速度的大小为。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度方向与的夹角为 C. 若的电势为0，则点的电势为 D. 若小球在点的速度水平向右、大小为，则到达点时速度大小仍为 三、实验题：本题共2小题7小问，每问2分，共计14分。答案填写在答题卡对应区域。 11. 密立根通过著名的油滴实验测量出了电子电荷量。实验装置如图。其原理如下，请完成填空： （1）使喷雾器喷出的油滴带有电荷量尽可能小的负电荷，带电油滴在重力和空气粘滞阻力的作用下下落，最终匀速下落。此时在极板间加上匀强电场，当电场力与重力达到平衡时，油滴最终将悬浮。某次实验，场强为时，观察到油滴悬浮，设该油滴质量是，重力加速度是，则油滴电荷量可表示成___________； （2）若油滴质量未知，需要通过实验测量。已知这种油滴的密度为，油滴在空气中运动时受到的粘滞阻力与油滴的半径、油滴的速度成正比，即，空气的粘滞系数已知。撤去电场，可观察到油滴在重力和粘滞阻力作用下最终竖直向下做匀速运动，测得匀速运动的速度为。（油滴的半径未知，球形体积）由此可得出该带电油滴的质量___________；油滴的电荷量为___________（用已知量和测量量表示）。 12. 某同学用题图1所示电路来探究一电容器的充放电性能。为理想电流传感器，为理想电压传感器，为定值电阻，为直流电源。主要实验步骤如下： ①将电流传感器和电压传感器分别与计算机连接； ②将单刀双掷开关S接1，利用计算机得到电流和电压随时间变化的图像； ③将单刀双掷开关S接2，再次利用计算机得到电流和电压随时间变化的图像； ④导出所得的4张图像，如题图2所示。 请回答下列问题： （1）开关S接2时的图像是题图2中的___________（选填“A”或“B”）。 （2）开关S接1时的图像如题图2中C所示，已知图中曲线与坐标轴围成的面积，则该电容器的电容___________F（保留两位有效数字）。 （3）若题图2—D中、区域的面积之比为1∶1，则定值电阻___________。 （4）如果不改变电路其他参数，只减小定值电阻的阻值并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为___________。 A. B. C. D. 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分，共40分，解答时应写明必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。 13. 如图，、为某匀强电场中同一电场线上的两点，两点之间的距离。一质量的带电粒子从点以的速度向点运动，经过点时的速度大小为，已知带电粒子的电荷量，不计其他力的作用。 （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）若取点电势能为0，求粒子在点的电势能及点的电势。 14. 如图，在竖直平面内有足够宽的方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。一根长的绝缘细线，一端固定在点，另一端系一质量的带正电的小球，静止时悬线与竖直方向的夹角。若小球获得垂直于细线斜向上的初速度后，恰能绕点在竖直平面内做完整的圆周运动，为圆的竖直直径。重力加速度取，，。求： （1）小球所带电荷量； （2）细线的最大拉力大小。 15. 示波器的核心部件是示波管，其内部抽成真空，图1是它内部结构的简化原理图。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。炽热的金属丝可以连续发射电子，电子质量为，电荷量为，发射出的电子由静止经电压为的电场加速后，从金属板的小孔射出，沿进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板、组成，已知极板的长度为，极板间的距离为，极板间电压为，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离也为。不计电子受到的重力以及电子之间的相互作用。 （1）求电子从小孔穿出时的速度大小； （2）若、两板间电压随时间的变化关系如图2所示，电子打在荧光屏上形成一条亮线，电子穿过偏转电场的时间远小于电压变化的周期（即电子进入偏转电场后，板间电压可认为不变），电子能全部打到荧光屏上且电子打在荧光屏上的亮线长度为，求：极板间电压的最大值及其对应的速度偏转角的正切值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省实验中学2026-2027学年上期第一次月考 高二物理 时间：75分钟满分：100分 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。请把答案涂在答题卡上。 1. “电”的概念古来有之，但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始。在静电学的发展史中，法国物理学家库仑的功劳首屈一指，他让电学成为一门现代科学。关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律，下列说法正确的是（ ） A. 带电性质不同的质子和电子所带电荷量大小相等，它们的比荷也相等 B. 元电荷是自然界中最小的电荷量，元电荷可以是质子也可以是电子 C. 体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷 D. 两个点电荷之间作用力的规律是法国科学家库仑通过扭秤实验找到的 【答案】D 【解析】 【详解】A．比荷为电荷量与质量的比值，质子和电子所带电荷量大小均为，但质子质量约为，远大于电子质量（约），因此质子比荷远小于电子比荷，二者比荷不相等，故A错误； B．元电荷是自然界中最小的电荷量单位，数值约为，它是电荷量的单位，不是质子、电子等实物粒子，故B错误； C．当带电体的大小、形状对研究的相互作用力等问题的影响可忽略时，才能视为点电荷，与带电体本身体积大小无关，体积小的带电小球在间距极近时也不可视为点电荷，故C错误； D．两个点电荷之间的相互作用力规律（库仑定律）是法国科学家库仑通过扭秤实验总结得出的，故D正确。 故选D。 2. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲为静电除尘原理的示意图，带正电的尘埃将被吸附到板状收集器A上 B. 如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷 C. 图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到工件上 D. 如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为静电屏蔽 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲为静电除尘原理的示意图，根据电荷间的相互作用力可知，异种电荷相互吸引，因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上，A错误； B．给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其原理是导走人身的静电，B正确； C．图丙为静电喷漆的原理图，因为电场线是曲线，涂料微粒在电场力作用下不会沿电场线运动，C错误； D．高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电，D错误。 故选 B。 3. 如图，两极板不平行的电容器与直流电源相连，极板间形成非匀强电场，实线为电场线，虚线表示等势面。、点在同一等势面上，、点在同一电场线上（不计重力）。下列说法正确的是（ ） A. 同一负电荷在点的电势能比点的大 B. 同一负电荷在点的加速度比点的小 C. 负电荷从点运动到点，速度增大 D. 负电荷从点运动到点，电场力做负功 【答案】D 【解析】 【详解】A．M、N两点电势相等，电场线由上到下，N、P在同一电场线上，沿电场线电势逐渐降低，可知N点电势高于P点，可知M点电势高于P点，由可知，同一负电荷在点的电势能比点的小，故A错误； B．M点电场线分布比N点密集，可知M点电场强度比N点大，同一负电荷在点的加速度比点的大，故B错误； CD．负电荷从M点运动到P点，电势能增加，则电场力做负功，动能减小，速度减小，故C错误，D正确。 故选D。 4. 在 坐标轴上放置电荷量为和的两点电荷，其坐标分别为，。电荷量为（）的试探电荷沿 轴移动，所受静电力 随 变化的图像如图所示。取 轴的正向为 的正方向，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】由图像可知在间存在一点，设坐标为，试探电荷在此处受到的静电力为零，可知两点电荷带同种电荷，根据库仑定律有 由于，故可得； 根据图像可知在处时，试探电荷受到的静电力沿 轴的正向，根据前面分析由于，在处时，试探电荷到两点电荷间的距离相等，可知试探电荷在此处受到的静电力的合力方向与点电荷对试探电荷的静电力的方向相同，故可知 故选A。 5. 有A、B两个质量相同且分别带等量异种电荷的小球，通过两根细线1、2连接悬挂于O点。空间中有水平向右的匀强电场，当两个小球稳定后，所处的位置可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由整体法可知，A、B所受电场力平衡，所以细绳1的拉力与A、B的总重力等大、反向，故细绳1的拉力的方向为竖直向上。分析小球B，小球B所受电场力方向向左，故小球B向左偏，C正确。 故选C。 6. 某同学采用如图装置做静电感应的实验，在绝缘支架上的金属导体和金属导体按图中方向接触放置，原先、都不带电，先让开关、均断开，现在将一个带正电小球放置在左侧，则下列说法正确的是（ ） A. 若开关、均断开，导体左端带正电，导体右端带负电 B. 若开关、均闭合，则导体和导体均不带电 C. 若只闭合开关，接着将、分开，再移走带电小球，则导体不带电，导体带负电 D. 若只闭合开关，接着移走带电小球，最后将、分开，则导体不带电 【答案】D 【解析】 【详解】A．若开关、均断开，由于静电感应，导体M左端（近端）带负电，导体N右端（远端）带正电，故A错误； B．若开关、均闭合，导体M左端感应出负电荷，而导体N通过接地线使其右端感应出来的正电荷被从大地上来的负电荷中和，所以导体M左端带负电，导体N不再带电，故B错误； C．若只闭合开关，由于静电感应，导体M左端带负电，导体N右端不带电。接着将M、N分开，再移走带电小球，导体M带的负电荷通过开关会流向大地，这种情况下导体M、N均不再带电，故C错误； D．若只闭合开关，一旦移走带电小球时，导体M左端感应出来的负电荷通过开关回到大地，静电感应现象消失，金属导体整体不带电。最后将M、N分开，则M和N均不带电，故D正确。 故选D。 7. 空间存在沿x轴分布的电场线，一带负电粒子在处由静止释放，仅在电场力作用下运动到x0，其电势能Ep随x变化如图。规定x轴正方向为正，则电场中x轴上的电势、电场强度E、带电粒子加速度a、动能Ek随位置坐标x变化图线正确的（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】D．根据图像可知随x变化的函数为（） 令粒子电荷量大小为q，由于 则有 结合上述可知 即图像为一条过原点的倾斜直线，斜率为正值，故D正确； A．根据电场力做功与电势能的变化之间的关系有 则有 可知图像斜率的绝对值表示电场力，根据图像可知图像斜率为一定值，可知，该电场为匀强电场，电场强度为一个定值，图像为一条平行于x轴的直线，故A错误； B．根据上述，电场为匀强电场，根据牛顿第二定律可知，粒子沿x轴正方向做匀加速直线运动，加速度为一个定值，方向与规定正方向相同，可知为正方向上的一条平行于x轴方向的直线，故B错误； C．根据动能定理有 则有 根据上述，电场是匀强电场，则图像是一条倾斜直线，斜率为正值，故C错误。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全对得6分，选对但不全得3分，选错记0分。请把答案涂在答题卡上。 8. 如图，实线为一带负电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、、是这条轨迹上的三点，据此可知（ ） A. 若虚线为相邻的等差等势线，则的电势最高 B. 若虚线为相邻的等差等势线，则带电微粒在点的电势能比在点的小 C. 若虚线为电场线，则带电微粒在点和在点的动能大小可能相等 D. 无论虚线是电场线还是等差等势线，带电微粒在点的加速度比在点的加速度大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若虚线为相邻的等差等势线，带电微粒做曲线运动，仅受电场力，则电场力方向必定沿电场线指向运动轨迹的内侧，又由于电场线方向和等势面垂直，则电场力方向应垂直于等势面指向轨迹内侧，若带电微粒从Q点运动到P点，如图所示 微粒带负电，则电场线与电场力相反，大致由c等势面指向a等势面，沿着电场线的方向电势越来越低，则c的电势最高，又电场力方向应垂直于等势面指向轨迹内侧，若带电微粒从Q点运动到P点，电场力做负功，电势能增大，即带电微粒在P点的电势能比在Q点的大，故B错误、A正确； C．若虚线为电场线，电场力沿电场线指向运动轨迹的内侧，带电微粒从R点运动到P点，电场力与速度方向夹角为锐角，如图所示 带电微粒从R点运动到P点，电场力做正功，带电微粒的速度增大，故P点和R点动能不可能相等，故C错误； D．电场线或等差等势面分布的密集程度间接表示电场的强弱，根据图示可知，P点的电场强度大于Q点的电场强度，则带电微粒在P点受到的电场力大于在Q点受到的电场力，根据牛顿第二定律可知带电微粒在P点的加速度比在Q点的加速度大，故D正确。 故选AD。 9. 如图，开关S闭合后，静电计G的指针张开一个角度，两正对水平金属板A、B间有一带电油滴悬浮不动。不计G所带的电荷量。下列说法正确的是（ ） A. 若仅将B板缓慢水平右移少许，则油滴将向下运动 B. 若仅将A板缓慢竖直上移少许，则A板所带的电荷量将增大 C. 若断开S，仅将A板缓慢水平左移少许，则G的指针张角将变大 D. 若断开S，仅将B板缓慢向下移动少许，则油滴所处的位置电势将降低 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为电容器和电源相连，金属板间电压不变，若仅将B板缓慢水平右移少许，板间距不变，根据 可知电场强度不变，故油滴静止，故A错误； B．若仅将A板缓慢竖直上移少许，板间距变大，根据 可知电容C减小，结合 可得电容器放电，A板所带的电荷量将减小，故B错误； C．若断开S，电容器电荷量不变，仅将A板缓慢水平左移少许，正对面积减小，根据 可得电容C减小，根据 可得电容器电压变大，则G的指针张角将变大，故C正确； D．同理，若断开S，电容器电荷量不变，仅将B板缓慢向下移动少许，根据，， 可得电场强度 因此两极板间的电场强度不变，由于B板接地，电势为0，则油滴所在处的电势 其中为油滴所在的位置到B板的距离，当B板向下移动少许，变大，油滴所在位置的电势增大，故D错误。 故选C。 10. 融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示，光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置，长轴、短轴，与交于点，为最低点，点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场（图中未画出）。质量为、电荷量为的小球置于点时恰好静止，此时传感器示数等于，重力加速度的大小为。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度方向与的夹角为 C. 若的电势为0，则点的电势为 D. 若小球在点的速度水平向右、大小为，则到达点时速度大小仍为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．作出小球在点时的受力分析图如图所示 由力的平衡条件结合几何关系有 所以电场强度的大小 且其方向与的夹角满足 则有，即电场强度方向与的夹角为，故A错误，B正确； C．分别作出、两点在经过点的电场线上的两等势点、，如图所示 则由几何关系可知，、两点间沿电场方向的距离为 则有 若的电势为0，则点的电势为，故C正确； D．小球所受支持力对其始终不做功，根据题意可知，小球所受电场力与重力的合力水平向右，连线沿竖直方向，所以从B到的过程，小球所受合外力做的总功为0，由动能定理可知其动能变化量为0，故小球在、两点的速度大小均为，故D正确。 故选BCD。 三、实验题：本题共2小题7小问，每问2分，共计14分。答案填写在答题卡对应区域。 11. 密立根通过著名的油滴实验测量出了电子电荷量。实验装置如图。其原理如下，请完成填空： （1）使喷雾器喷出的油滴带有电荷量尽可能小的负电荷，带电油滴在重力和空气粘滞阻力的作用下下落，最终匀速下落。此时在极板间加上匀强电场，当电场力与重力达到平衡时，油滴最终将悬浮。某次实验，场强为时，观察到油滴悬浮，设该油滴质量是，重力加速度是，则油滴电荷量可表示成___________； （2）若油滴质量未知，需要通过实验测量。已知这种油滴的密度为，油滴在空气中运动时受到的粘滞阻力与油滴的半径、油滴的速度成正比，即，空气的粘滞系数已知。撤去电场，可观察到油滴在重力和粘滞阻力作用下最终竖直向下做匀速运动，测得匀速运动的速度为。（油滴的半径未知，球形体积）由此可得出该带电油滴的质量___________；油滴的电荷量为___________（用已知量和测量量表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 油滴悬浮时有 解得 【小问2详解】 [1]带电油滴竖直向下做匀速直线运动时，有 又 油滴质量 联立解得 [2]将 代入 解得 12. 某同学用题图1所示电路来探究一电容器的充放电性能。为理想电流传感器，为理想电压传感器，为定值电阻，为直流电源。主要实验步骤如下： ①将电流传感器和电压传感器分别与计算机连接； ②将单刀双掷开关S接1，利用计算机得到电流和电压随时间变化的图像； ③将单刀双掷开关S接2，再次利用计算机得到电流和电压随时间变化的图像； ④导出所得的4张图像，如题图2所示。 请回答下列问题： （1）开关S接2时的图像是题图2中的___________（选填“A”或“B”）。 （2）开关S接1时的图像如题图2中C所示，已知图中曲线与坐标轴围成的面积，则该电容器的电容___________F（保留两位有效数字）。 （3）若题图2—D中、区域的面积之比为1∶1，则定值电阻___________。 （4）如果不改变电路其他参数，只减小定值电阻的阻值并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）1.0×10-3 （3）2×103 （4）D 【解析】 【小问1详解】 开关S接2时，电容器处于放电过程，电容器两端电压逐渐减小，即电压表示数逐渐减小，可知，开关S接2时的图像是题图2中的B。 【小问2详解】 开关S接1时，电容器处于充电过程，电容器两端电压逐渐增大，可知，开关S接1时的图像是题图2中的A，稳定时，电容器两端电压 根据电流的定义式有 解得 可知，图像中图像与时间轴所围几何图形的面积表示极板所带电荷量大小，根据题意可知，稳定时，电容器极板所带电荷量 根据电容的定义式有 解得 【小问3详解】 电容器充电过程与放电过程极板所带电荷量的最大值均为 结合上述，根据图2中D可知，放电电流时，电容器的电荷量 令此时电压为，根据电容的定义式有 解得电容器两端电压 根据欧姆定律可知，定值电阻 【小问4详解】 根据欧姆定律 可知，R变小，初始放电电压不变，则初始放电电流变大，又因为电荷量不变，则图线与横轴所围面积不变。 故选D。 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分，共40分，解答时应写明必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。 13. 如图，、为某匀强电场中同一电场线上的两点，两点之间的距离。一质量的带电粒子从点以的速度向点运动，经过点时的速度大小为，已知带电粒子的电荷量，不计其他力的作用。 （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）若取点电势能为0，求粒子在点的电势能及点的电势。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 从到，根据动能定理 代入数据解得 【小问2详解】 取点电势能为0，根据电场力做功与电势能变化量关系 可得粒子在点的电势能 则点的电势 14. 如图，在竖直平面内有足够宽的方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。一根长的绝缘细线，一端固定在点，另一端系一质量的带正电的小球，静止时悬线与竖直方向的夹角。若小球获得垂直于细线斜向上的初速度后，恰能绕点在竖直平面内做完整的圆周运动，为圆的竖直直径。重力加速度取，，。求： （1）小球所带电荷量； （2）细线的最大拉力大小。 【答案】（1）10-3C （2）15N 【解析】 【小问1详解】 小球带正电，由平衡条件得 代入数据解得小球电荷量为q = 10-3C 【小问2详解】 小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，在等效最高点，由牛顿第二定律 小球从等效最高点到等效最低点，由动能定理得 小球在圆周运动的等效最低点时，细线拉力最大，由牛顿第二定律 联立解得Fm=15N 15. 示波器的核心部件是示波管，其内部抽成真空，图1是它内部结构的简化原理图。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。炽热的金属丝可以连续发射电子，电子质量为，电荷量为，发射出的电子由静止经电压为的电场加速后，从金属板的小孔射出，沿进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板、组成，已知极板的长度为，极板间的距离为，极板间电压为，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离也为。不计电子受到的重力以及电子之间的相互作用。 （1）求电子从小孔穿出时的速度大小； （2）若、两板间电压随时间的变化关系如图2所示，电子打在荧光屏上形成一条亮线，电子穿过偏转电场的时间远小于电压变化的周期（即电子进入偏转电场后，板间电压可认为不变），电子能全部打到荧光屏上且电子打在荧光屏上的亮线长度为，求：极板间电压的最大值及其对应的速度偏转角的正切值。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 电子加速，根据动能定理 解得 【小问2详解】 电子进入偏转电场，做类平抛运动，设电子在偏转电场中运动的时间为t，水平方向 竖直方向 其中，根据牛顿第二定律可得 联立解得 粒子在偏转电场中速度的反向延长线过水平位移的中点，设粒子打到荧光屏时距离中心位置为Y，则 解得 当偏转电压越大时，Y越大，则电子打在荧光屏上亮线的长度 解得 最大速度偏转角对应的正切值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $