精品解析：山西大同市某校2026-2027学年高二上学期9月阶段检测物理试题

2026—2027—1高二年级9月学情检测 物理试题 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单选题 1. 公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。顿牟即琥珀，芥指芥菜籽，统喻干草、纸等微小屑末。这个词的意思就是经过摩擦过的琥珀能够吸引干草、纸等轻小的物体。下列关于这个现象的解释正确的是（　　） A. 经过摩擦的琥珀带了电 B. 经过摩擦的琥珀有了磁性 C. 琥珀与干草带异种电荷 D. 琥珀与干草带同种电荷 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．“顿牟掇芥”属于静电现象，是经过摩擦的琥珀带了电， B错误A正确； CD．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。带电体都有吸引轻小物体的性质，干草不一定带电，CD错误。 故选A。 2. 有一个负点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能EK随位移s变化的关系图象分别为左下图中的①、②图线所示，则能与①、②图线相对应的两个电场的电场线分布图分别是如图中的（　　） A. 甲、丙 B. 乙、丙 C. 乙、丁 D. 甲、丁 【答案】B 【解析】 【详解】负点电荷从a运动到b，只有电场力做功，动能增加，根据动能定理 只有当F为定值时，Ek才与x成正比，由于负电荷受静电力方向与场强方向相反，故与图线①相对应的电场的电场线分布图是乙图； 图线②为曲线，动能随位移增加的不均匀（越来越快），电场力应该越来越大且做正功，由图知丙图符合。故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（　　） A. 三个等势面中，等势面a的电势最高 B. 带电粒子一定是从P点向Q点运动 C. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小 D. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时小 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子的运动轨迹凹侧指向电场力的方向，电场线始终垂直等势面，且带正电粒子的电场力方向与电场线方向一致，沿电场线方向电势降低，因此三个等势面的电势关系为φc>φb>φa 等势面c电势最高，A错误； B．仅通过轨迹形状无法判断粒子的运动方向，粒子既可以从P向Q运动，也可以从Q向P运动，B错误； C．由于相邻等势面之间的电势差相同。等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置场强大，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，C错误； D．带正电粒子在电势更高的P点电势能更大，由于粒子仅受电场力，动能与电势能之和守恒，因此P点的动能小于Q点的动能，D正确。 故选D。 4. 如图所示，、是完全相同的两个电容器，是电容器两极板间的一点，在电容器两极板间插入一块云母板。闭合开关，电路稳定后断开开关。将云母板从极板间抽出的过程，下列说法正确的是（　　） A. 点电势升高 B. 电容器的电容增大 C. 灵敏电流计中有向右的电流 D. 电容器两极板间的电场强度变小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】B．闭合开关，电路稳定后再将开关断开，两电容器极板上的带电荷量不变，根据 电容器极板间云母板抽出的过程，相对介电常数减小，其他条件不变，则电容器的电容减小，B错误； D．由可知，电容器极板间的电势差变大，致使电容器极板间的电势差变大，由可知，电容器极板间的电场强度变大，D错误； A．由于电容器极板间的电场强度变大，导致点与电容器的下极板间的电势差变大，因下极板接地，电势为零，即点电势升高，A正确； C．将云母板从极板间抽出过程中，电容器处于放电状态，电容器处于充电状态，灵敏电流计中有向左的电流，C错误。 故选A。 5. 如图所示，A、B、C为放置在光滑水平面上的三个带电小球（可视为点电荷），其中B与C之间用长为L的绝缘轻质细杆相连，现把A、B、C按一定的位置摆放，可使三个小球都保持静止状态。已知B所带电荷量为－q，C所带电荷量为＋4q，则以下判断正确的是（　　） A. A所带电荷量一定为＋4q B. 轻质细杆对两球有拉力 C. A与B之间的距离一定为L D. 若将A向右平移一小段距离后释放，A一定向左运动 【答案】C 【解析】 【详解】AC．设A与B之间的距离为x，A受力平衡，根据平衡条件有 ＝ 解得 x＝L qA不一定为＋4q，故A错误，C正确； B．A带正电时，对B受力分析，A、C对B的静电力的合力为 F＝－ 由于不知道A所带电荷量，故无法确定A、C对B的静电力的合力是否为零，故杆对小球可能是拉力、推力或没有作用力，故B错误； D．A在原来的位置是平衡的，若将A向右平移一小段距离，B、C对A的静电力均增加，但B对A的静电力增加更快，由于A的电性不确定，故A被释放后可能向左运动，也可能向右运动，故D错误。 故选C。 6. 在某电场中建立x坐标轴，一个质子从坐标原点O仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正方向运动，该质子的电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示。则下列说法中正确的是（　　） A. x0处的电势低于3x0处的电势 B. 质子在x0处的加速度小于7x0处的加速度 C. 质子从x0处到7x0处电场力先做正功后做负功 D. 若具有一定初速度的电子从O点沿x轴运动到3x0，则电子的电势能一直在减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，结合质子的电势能Ep随坐标x变化的图像可知，x0处的电势高于3x0处的电势，故A错误； B．图像斜率的绝对值表示电场力的大小，由图像可知质子在x0处的加速度大于7x0处的加速度，故B错误； C．根据图像可知电势能先减小后增加，电场力先做正功后做负功，故C正确； D．根据图像可知O点到3x0处的电场线沿x轴的正方向，电子受到的电场力做负功，电势能一直在增加，故D错误。 故选C。 7. 在如图所示的xOy平面内有一圆形区域，圆心为O，半径为R，a、b、c…k、l为圆上的12个等分点，空间存在平行于xOy平面的匀强电场。一不计重力、质量为m、电荷量为q的带负电粒子从g点以速度沿y轴正向射入圆形区域，恰从c点沿x轴正向射出。下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度的方向为从h点指向b点的方向 B. 圆上各点中f点的电势最高 C. 运动到c点的速度大小为 D. 电场强度的大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由分析可知，粒子沿轴正方向做匀减速直线运动，且当运动到点时竖直方向速度恰好减为0；沿轴正方向粒子由静止开始做匀加速直线运动，根据几何关系可得粒子沿轴正方向做匀减速直线运动的位移为 沿轴正方向做匀加速直线运动的位移为 设粒子运动时间为，水平方向有 在竖直方向利用逆向思维有 解得 因为粒子只受电场力的作用，故水平方向的牛顿第二定律方程为 竖直方向的牛顿第二定律方程为 解得 因为粒子沿轴正方向做匀减速直线运动，所以受到的电场力竖直向下，又因为粒子带负电，受力方向与场强方向相反，所以竖直向上；同理可判断水平向左。设合场强与轴负方向夹角为，则有 解得 所以根据几何关系可得电场强度的方向为从点指向点的方向，故A错误； B．因为电场强度的方向为从点指向点的方向，沿电场线方向电势降低，且过点的等势线正好与圆弧相切，所以圆上各点中点的电势最高，故B正确； C．因为粒子沿轴正方向做匀减速直线运动，且当运动到点时竖直方向速度恰好减为0；沿轴正方向做匀加速直线运动，且运动时间相同，所以在水平方向有 在竖直方向利用逆向思维有 所以 解得 即粒子运动到c点的速度大小为，故C错误； D．在竖直方向根据运动学公式 根据牛顿第二定律 解得 所以 根据勾股定理可得，故D错误。 故选B。 二、多选题 8. 具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置放置一正电荷，图中画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】BCD．把正电荷放在金属球壳内部，由于静电感应的作用，在球壳的内壁会感应出负电荷，在球壳的外壁会感应出正电荷，所以在金属球壳的壳壁之间，由于正电荷的电场和感应电场的共同作用，在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零，所以在金属球壳的壳壁之间没有电场线，球壳外部的电场分布情况不会受到影响，BC错误，D正确； A．图中球壳接地，球壳外表面的感应正电荷会被大地中和，球壳外部空间不存在电场，A正确。 故选AD。 9. 如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针（其顶端是尖的），在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中正确的是（　　） A. 风针尖端附近的电场线分布较密 B. 风针附近的空气在强电场下发生电离 C. 空气中的阳离子会向风针的尖端运动 D. 交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度越大，附近的电场越强，所以风针尖端附近的电场线分布较密，故A正确； B．风针附近的空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离，即发生电离，故B正确； C．因为风针接负高压极，所以空气中的阳离子会向风针的尖端运动，故C正确； D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端不会有正电荷射出，因为正电荷固定在金属原子核内，故D错误。 故选ABC。 10. 如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，质量为的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电量会增加，过B点后电荷量保持不变，小滑块在AB段加速度随位移变化图像如图乙。小滑块从N点离开电场，其再次进入电场时，电场强度大小保持不变、方向变为水平向左。已知A、B间距离为4R且R＝0.2m，滑块与轨道间动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小滑块在B点时的带电量为0.15C B. 小滑块从A点释放到运动至B点过程中电荷量的变化量为0.1C C. 小滑块再次进入电场后在电场中做匀变速曲线运动 D. 小滑块再次到达水平轨道时距B点的距离为1.2m 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．从A到B过程，根据牛顿第二定律 在B点，根据牛顿第二定律 联立以上两式解得 故A错误，B正确； CD．从A到B过程 从B到C过程 从C点到再次进入电场做平抛运动 由以上各式解得 则进入电场后合力与速度共线，做匀加速直线运动 从C点到水平轨道 由以上各式解得 距B的距离1.2m，故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 某物理兴趣小组利用下图装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B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。 （1）他们分别进行了以下操作。 ①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的、、等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力__________。（填“增大”、“减小”或“不变”） ②系在丝线上的带电小球B挂在横杆上的位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力________。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）以上实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （3）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷.它将两个半径为的金属小球分别带上了和的正电，并使其球心相距，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果__________（选填“偏大”“偏小”“正确”），原因是：____________________。 【答案】（1） ①. 减小 ②. 增大 （2）C （3） ①. 偏大 ②. 由电荷间的相互作用可知，同种电荷相互排斥，故实验中两个带正电小球在排斥力作用下，正电荷分别集中在球的两外侧，故实际电荷间距r>3R，由可知，两电荷电荷量不变时，r越大F越小，故计算结果偏大。 【解析】 【小问1详解】 [1]在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力减小； [2]使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力增大； 【小问2详解】 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位置，改变两个小球之间的距离，比较库仑力的大小；后来保持小球之间的距离不变，改变小球所带的电荷量大小，分析小球之间的库仑力，所以实验采用的方法是控制受量法，故C正确，ABD错误； 【小问3详解】 [1]则该同学的计算结果偏大; [2]由电荷间的相互作用可知，同种电荷相互排斥，故实验中两个带正电小球在排斥力作用下，正电荷分别集中在球的两外侧，故实际电荷间距r>3R大，由 可知，两电荷电荷量不变时，r越大F越小，故计算结果偏大。 12. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势、内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 （1）乙图中阴影部分的面积________（选填“>”、“<”或“=”）； （2）已知，则该电容器的电容值约为________F（计算结果保留两位有效数字）； （3）由甲、乙两图可判断阻值________（选填“>”或“<”）。 【答案】（1）= （2）0.15 （3）< 【解析】 【小问1详解】 根据可知，曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，充电和放电电荷量相等，所以乙图中阴影部分的面积相等，即 【小问2详解】 充电完成后，电容器两端电压等于电源电动势，则该电容器的电容值为 【小问3详解】 由图乙可知，充电时的最大电流大于放电时的最大电流，根据欧姆定律可知 四、解答题 13. 如图所示，长方体空间区域处在匀强电场中，ac是其中的一条电场线，，，，顶点a、c的电势分别为250 V、0 V。大量带正电的同种粒子以不同的速率从ac线上不同点沿方向射入匀强电场，均能经过顶点。不计粒子的重力及粒子间相互作用，带电粒子的比荷为。求： （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）b点的电势； （3）从a点射入的带电粒子的速度大小： 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 顶点a、c的电势分别为250 V、0 V，则a、c间的电势差为 a、c间的距离为 则匀强电场的电场强度E的大小为。 【小问2详解】 匀强电场中，电场线方向与等势面垂直，过点b作ac的垂线交ac于e，如下图所示 则b点电势等于e点电势，即 a、e间的电势差为 e点电势为 则b点的电势为。 【小问3详解】 从a点射入的带电粒子在电场中仅受到电场力作用，在方向做匀速运动，在方向做初速度为0的匀加速运动，加速度的大小为 由位移时间公式可得，带电粒子从a运动到的时间为 则带电粒子从a点射入时的速度大小为。 14. 如图所示，在光滑的水平桌面上，水平放置的粗糙直线轨道AB与水平放置的光滑圆弧轨道BCD相切于B点，整个轨道位于水平桌面内，圆心角，线段OC垂直于OD，圆弧轨道半径为R，直线轨道AB长为L＝5R。整个轨道处于电场强度为E的匀强电场中，电场强度方向平行于水平桌面所在的平面且垂直于直线OD。现有一个质量为m、带电荷量为＋q的小物块P从A点无初速度释放，小物块P与AB之间的动摩擦因数，，，忽略空气阻力。求： （1）小物块第一次通过C点时对轨道的压力大小； （2）小物块第一次通过D点后离开D点的最大距离； （3）小物块在直线轨道AB上运动的总路程。 【答案】（1）5.4qE；（2）R；（3）15R 【解析】 【详解】（1）设小物块第一次到达C点时的速度大小为vC1，根据动能定理有 解得 在C点根据向心力公式得 解得 根据牛顿第三定律得 （2）设小物块第一次到达D点时的速度大小为vD1，根据动能定理有 解得 小物块第一次到达D点后先以速度vD1逆着电场方向做匀减速直线运动，设运动的最大距离为xm，根据动能定理得 解得 （3）分析可知小物块最终会在圆弧轨道上做往复运动，到达B点的速度恰好为零时，动能和电势能之和不再减小。设小物块在直线轨道AB上运动的总路程为s，则根据功能关系得 解得 s＝15R 15. 如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集率η。当d=d0时η为81%（即离下板081d0范围内的尘埃能够被收集）。 不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。 （1）求收集率为100%时，两板间距的最大值为dm； （2）求收集率η与两板间距d的函数关系； （3）若单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系，并绘出图线。 【答案】 （1）；（2）；（3）当时=；当时=；绘出的图线如下 【解析】 【详解】（1）收集效率为81%，即离下板0.81d0的尘埃恰好到达下板的右端边缘，设高压电源的电压为，在水平方向有 在竖直方向有 其中 当减少两板间距是，能够增大电场强度，提高装置对尘埃的收集效率．收集效率恰好为100%时，两板间距为．如果进一步减少，收集效率仍为100%。因此，在水平方向有 在竖直方向有 其中 联立得 （2）通过前面的求解可知，当时，收集效率为100% ；当时，设距下板处的尘埃恰好到达下板的右端边缘，此时有 根据题意，收集效率为 联立得 （3）稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量 = 当时，，因此 = 当时，，因此 = 绘出的图线如下 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027—1高二年级9月学情检测 物理试题 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单选题 1. 公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。顿牟即琥珀，芥指芥菜籽，统喻干草、纸等微小屑末。这个词的意思就是经过摩擦过的琥珀能够吸引干草、纸等轻小的物体。下列关于这个现象的解释正确的是（　　） A. 经过摩擦的琥珀带了电 B. 经过摩擦的琥珀有了磁性 C. 琥珀与干草带异种电荷 D. 琥珀与干草带同种电荷 2. 有一个负点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能EK随位移s变化的关系图象分别为左下图中的①、②图线所示，则能与①、②图线相对应的两个电场的电场线分布图分别是如图中的（　　） A. 甲、丙 B. 乙、丙 C. 乙、丁 D. 甲、丁 3. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（　　） A. 三个等势面中，等势面a的电势最高 B. 带电粒子一定是从P点向Q点运动 C. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小 D. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时小 4. 如图所示，、是完全相同的两个电容器，是电容器两极板间的一点，在电容器两极板间插入一块云母板。闭合开关，电路稳定后断开开关。将云母板从极板间抽出的过程，下列说法正确的是（　　） A. 点电势升高 B. 电容器的电容增大 C. 灵敏电流计中有向右的电流 D. 电容器两极板间的电场强度变小 5. 如图所示，A、B、C为放置在光滑水平面上的三个带电小球（可视为点电荷），其中B与C之间用长为L的绝缘轻质细杆相连，现把A、B、C按一定的位置摆放，可使三个小球都保持静止状态。已知B所带电荷量为－q，C所带电荷量为＋4q，则以下判断正确的是（　　） A. A所带电荷量一定为＋4q B. 轻质细杆对两球有拉力 C. A与B之间的距离一定为L D. 若将A向右平移一小段距离后释放，A一定向左运动 6. 在某电场中建立x坐标轴，一个质子从坐标原点O仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正方向运动，该质子的电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示。则下列说法中正确的是（　　） A. x0处的电势低于3x0处的电势 B. 质子在x0处的加速度小于7x0处的加速度 C. 质子从x0处到7x0处电场力先做正功后做负功 D. 若具有一定初速度的电子从O点沿x轴运动到3x0，则电子的电势能一直在减小 7. 在如图所示的xOy平面内有一圆形区域，圆心为O，半径为R，a、b、c…k、l为圆上的12个等分点，空间存在平行于xOy平面的匀强电场。一不计重力、质量为m、电荷量为q的带负电粒子从g点以速度沿y轴正向射入圆形区域，恰从c点沿x轴正向射出。下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度的方向为从h点指向b点的方向 B. 圆上各点中f点的电势最高 C. 运动到c点的速度大小为 D. 电场强度的大小为 二、多选题 8. 具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置放置一正电荷，图中画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针（其顶端是尖的），在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中正确的是（　　） A. 风针尖端附近的电场线分布较密 B. 风针附近的空气在强电场下发生电离 C. 空气中的阳离子会向风针的尖端运动 D. 交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出 10. 如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，质量为的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电量会增加，过B点后电荷量保持不变，小滑块在AB段加速度随位移变化图像如图乙。小滑块从N点离开电场，其再次进入电场时，电场强度大小保持不变、方向变为水平向左。已知A、B间距离为4R且R＝0.2m，滑块与轨道间动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小滑块在B点时的带电量为0.15C B. 小滑块从A点释放到运动至B点过程中电荷量的变化量为0.1C C. 小滑块再次进入电场后在电场中做匀变速曲线运动 D. 小滑块再次到达水平轨道时距B点的距离为1.2m 三、实验题 11. 某物理兴趣小组利用下图装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B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。 （1）他们分别进行了以下操作。 ①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的、、等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力__________。（填“增大”、“减小”或“不变”） ②系在丝线上的带电小球B挂在横杆上的位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力________。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）以上实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （3）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷.它将两个半径为的金属小球分别带上了和的正电，并使其球心相距，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果__________（选填“偏大”“偏小”“正确”），原因是：____________________。 12. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势、内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 （1）乙图中阴影部分的面积________（选填“>”、“<”或“=”）； （2）已知，则该电容器的电容值约为________F（计算结果保留两位有效数字）； （3）由甲、乙两图可判断阻值________（选填“>”或“<”）。 四、解答题 13. 如图所示，长方体空间区域处在匀强电场中，ac是其中的一条电场线，，，，顶点a、c的电势分别为250 V、0 V。大量带正电的同种粒子以不同的速率从ac线上不同点沿方向射入匀强电场，均能经过顶点。不计粒子的重力及粒子间相互作用，带电粒子的比荷为。求： （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）b点的电势； （3）从a点射入的带电粒子的速度大小： 14. 如图所示，在光滑的水平桌面上，水平放置的粗糙直线轨道AB与水平放置的光滑圆弧轨道BCD相切于B点，整个轨道位于水平桌面内，圆心角，线段OC垂直于OD，圆弧轨道半径为R，直线轨道AB长为L＝5R。整个轨道处于电场强度为E的匀强电场中，电场强度方向平行于水平桌面所在的平面且垂直于直线OD。现有一个质量为m、带电荷量为＋q的小物块P从A点无初速度释放，小物块P与AB之间的动摩擦因数，，，忽略空气阻力。求： （1）小物块第一次通过C点时对轨道的压力大小； （2）小物块第一次通过D点后离开D点的最大距离； （3）小物块在直线轨道AB上运动的总路程。 15. 如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集率η。当d=d0时η为81%（即离下板081d0范围内的尘埃能够被收集）。 不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。 （1）求收集率为100%时，两板间距的最大值为dm； （2）求收集率η与两板间距d的函数关系； （3）若单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系，并绘出图线。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $