精品解析:四川南充市嘉陵第一中学2026-2027学年高二上学期阶段检测物理试题
2026-09-28
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内容正文:
高2025级高二(上)期第一次学情调研
物理试题
【全卷满分100分,考试时间75分钟。】
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
一、单项选择题:共9题,每题4分,共36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. 如图所示,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为x=5sin(10πt+) cm。下列说法不正确的是( )
A. MN间距离为10 cm
B. 振子的运动周期是0.2 s
C. t=0时,振子位于N点
D. t=0.05 s时,振子具有最大加速度
2. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 到内,振子的加速度逐渐增大
B. 和时,振子的速度相同
C. t=0.8s时,振子受到的回复力最大
D. 0.4s到内,振子的动能先减小后增大
3. 如图所示,在绘制单摆做简谐运动的图像时,甲、乙两同学用不同摆长的沙摆和同样长的纸带,分别作出如图甲和图乙所示实验结果。已知实验中图甲、图乙纸带运动的平均速度大小相等,则甲、乙同学所用沙摆的摆长L甲:L乙为( )
A. 9:16 B. 16:9
C. 3:4 D. 4:3
4. 下列关于电场的说法正确的是( )
A. 由电场强度的定义式可知与成正比,与成反比
B. 点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,任何带电体都可以当作点电荷处理
C. “元电荷”是最小的电荷量,用表示,,元电荷不是电子
D. 电场是库仑首先提出来的,电荷对电荷的作用力就是电荷的电场对的作用
5. A、B是电场中一条电场线上的两点,如图甲所示,t=0时刻,一个电子从A点由静止释放,仅在静电力作用下从A点运动到B点,该过程中其速度v随时间t的变化图像如图乙所示。关于该电场,下列说法正确的是( )
A. 可以判断出电场线的方向是由A到B
B. A点的电场强度大小小于B点的电场强度大小
C. 该电子在A点的电势能大于在B点的电势能
D. 该电子在A点的电势能小于在B点的电势能
6. 空间存在一静电场,电场中的电势φ随x (x轴上的位置坐标)的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. x = 4 m处的电场强度可能为零
B. x = 4 m处电场方向一定沿x轴正方向
C. 沿x轴正方向,电场强度先增大后减小
D. 电荷量为e的负电荷沿x轴从0点移动到6 m处,电势能增大8 eV
7. 如图所示,虚线O、A、B、C、D是某匀强电场中的5个平行且相邻间距为2cm的等势面,一电子经过O时的动能为10eV,从O到C的过程中克服电场力所做的功为6eV,已知等势面B的电势为0,下列说法错误的是( )
A. 等势面A的电势为2V
B. 该匀强电场的场强大小为100V/m
C. 该电子经过等势面C时,其电势能为-2eV
D. 该电子经过等势面A时的动能是经过等势面C时动能的2倍
8. 如图所示电路,开关S闭合,若极板M固定,极板N向下移动。则( )
A. 电容器的电容变大
B. 电容器所带电量增加
C. 通过电阻R中的电流方向自右向左
D. MN两极板间的电场强度变小
9. 如图(a)所示,有一电荷均匀分布的固定绝缘细圆环,圆心为O,轴线上的电场强度和电势分布如图(b)(c)所示。现有一带负电的粒子(重力不计)以初速度v0沿轴线由P运动到Q,OP=OQ=L。关于粒子由P运动到Q的过程分析,下列说法正确的是( )
A. 粒子一直加速
B. 静电力对粒子做功不为0
C. 粒子所受静电力先增大后一直减小
D. 粒子经Q点后可能在某处返回,也可能一直沿x轴正向运动
二、多项选择题:共3题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
10. 如图所示为两个点电荷的电场,虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为轨迹上两点,下列说法中正确的是( )
A. 两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量多
B. 带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力
C. 带电粒子带正电
D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
11. 有一匀强电场平行于xOy平面,平面内a、b、c、d四点的位置如图所示,cd、cb分别垂直于x轴、y轴,其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。则( )
A. c点电势为10V
B. c点电势为2V
C. 电场强度E大小为2V/cm,方向与x轴成45°斜向右下
D. 电场强度E大小为V/cm,方向与x轴成45°斜向右下
12. 如图甲所示为两块水平金属板,在两板间加上周期为T的交变电压U,电压U随时间t变化的图像如图乙所示。现有一群质量为m、重力不计的带电粒子以初速度沿中线射入两金属板间,经时间T都能从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是( )
A. 时入射的粒子,粒子将沿一条直线运动
B. 时入射的粒子,从进入电场到射出电场,电场力对粒子先做正功,后做负功
C. 时入射的粒子,最终将沿中线离开电场
D. 时入射的粒子,离开电场时的速度大小等于初速度
三、实验题(本题共2小题,共计12分)
13. 某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。
(1)小组内的两位同学各自组装了一套实验装置,分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动,应选用图________(选填“甲”或“乙”)所示的实验装置。
(2)关于该实验,下列说法正确的是________。
A. 该探究方法为控制变量法
B. 实验所用小球的质量要尽量大,体积要尽量小
C. 实验时细线的最大摆角约为45°
D. 测量小球的摆动周期时,应该从小球处于最高点时开始计时
(3)当小球的质量一定,探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时,该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验,画出的图像如图丙所示,由图丙可得小球的质量一定时,周期和摆长的关系为________(用、、表示)。
14. 高一年级的同学在进行分组实验时,利用如图所示的装置探究平行板电容器电容的影响因素。他准备了以下器材:平行板电容器(极板可调节间距d和正对面积S),静电计,不同厚度的塑料片(作为电介质),直流电源、导线、开关
实验步骤如下:
①保持S和d不变,在两极板间插入不同厚度的塑料片,记录静电计读数。
②保持d和电介质不变,改变S,记录静电计读数。
③保持S和电介质不变,改变d,记录静电计读数。
已知:本实验中电容器充电后断开电源,带电量Q不变。试回答以下问题:
(1)实验中静电计的作用是( )
A. 直接反映极板带电量Q
B. 直接反映极板间电势差U
C. 直接反映电容C
D. 直接反映电场强度E
(2)在步骤1中,插入塑料片后,静电计读数将________(选填“增大”“减小”或者“不变”)。
(3)在步骤3中,若增大极板间距d,电容C将________,极板间电场强度将________(选填“增大”“减小”或者“不变”)。
四、计算题(本题包含3个小题,8分+10分+14分,共32分)
15. 如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为。现加水平向左的匀强电场,平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为37°,求:
(1)小球带正电还是带负电;
(2)匀强电场的电场强度E的大小;
16. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成角,电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为, 求:
(1)匀强电场强度E
(2)b、c两点间的电势差;
(3)若b点的电势为300V,则该正电荷在c点电势能。
17. 如图,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.4m,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度现有质量m=0.1kg的(带电体可视为质点)放在水平轨道上A点处,AB两点距离x=1.0m,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零,已知带电体所带电荷量,取,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度的大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)物体从B到C过程中发热量。
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高2025级高二(上)期第一次学情调研
物理试题
【全卷满分100分,考试时间75分钟。】
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
一、单项选择题:共9题,每题4分,共36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. 如图所示,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为x=5sin(10πt+) cm。下列说法不正确的是( )
A. MN间距离为10 cm
B. 振子的运动周期是0.2 s
C. t=0时,振子位于N点
D. t=0.05 s时,振子具有最大加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.MN间距离为2A=10 cm,选项A正确,不符合题意;
B.因ω=10π rad/s,可知振子的运动周期是
s=0.2 s
选项B正确,不符合题意;
C.由x=5sin(10πt+)cm可知
t=0时,x=5 cm
即振子位于N点,选项C正确,不符合题意;
D.由x=5sin(10πt+)cm可知
t=0.05 s时,x=0
此时振子在O点,振子加速度为零,选项D错误,符合题意。
故选D。
2. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 到内,振子的加速度逐渐增大
B. 和时,振子的速度相同
C. t=0.8s时,振子受到的回复力最大
D. 0.4s到内,振子的动能先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.到内,振子由平衡位置向负向最大位移处运动,其加速度逐渐增大,故A正确;
B.和时,振子经过同一位置,速度大小相等,但速度方向相反,所以振子的速度不同,故B错误;
C.t=0.8s时,振子位于平衡位置,受到的回复力为零,故C错误;
D.0.4s到内,振子由正向最大位移处向负向最大位移处运动,其动能先增大后减小,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,在绘制单摆做简谐运动的图像时,甲、乙两同学用不同摆长的沙摆和同样长的纸带,分别作出如图甲和图乙所示实验结果。已知实验中图甲、图乙纸带运动的平均速度大小相等,则甲、乙同学所用沙摆的摆长L甲:L乙为( )
A. 9:16 B. 16:9
C. 3:4 D. 4:3
【答案】A
【解析】
【详解】ABCD.由图有,则有;
再由周期公式有,故选A。
4. 下列关于电场的说法正确的是( )
A. 由电场强度的定义式可知与成正比,与成反比
B. 点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,任何带电体都可以当作点电荷处理
C. “元电荷”是最小的电荷量,用表示,,元电荷不是电子
D. 电场是库仑首先提出来的,电荷对电荷的作用力就是电荷的电场对的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场强度定义式 ,由比值定义法定义的,由电场本身决定,与试探电荷的电荷量 及其受力 无关,故A错误;
B.点电荷是理想化模型,只有当带电体的大小、形状对研究问题的影响可忽略时,才可视为点电荷,并非“任何情况”都适用,故B错误;
C.元电荷是电荷量的最小单位,用表示,,而电子是携带该电荷量的粒子,元电荷本身不是实物,故C正确;
D.电场是法拉第提出的概念,电荷对电荷的作用力就是电荷的电场对的作用,故D错误。
故选C。
5. A、B是电场中一条电场线上的两点,如图甲所示,t=0时刻,一个电子从A点由静止释放,仅在静电力作用下从A点运动到B点,该过程中其速度v随时间t的变化图像如图乙所示。关于该电场,下列说法正确的是( )
A. 可以判断出电场线的方向是由A到B
B. A点的电场强度大小小于B点的电场强度大小
C. 该电子在A点的电势能大于在B点的电势能
D. 该电子在A点的电势能小于在B点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.电子带负电,向右做加速运动,说明受电场力向右,场强方向由B到A,故A错误;
B.根据v−t图像可知,斜率越来越小,即电子加速度越来越小,根据
可得A点的电场强度大小大于B点的电场强度大小,故B错误;
CD.电子速度增大,动能增大,根据动能定理,可知电场力做正功,故电子电势能减小,故C正确,D错误。
故选C。
6. 空间存在一静电场,电场中的电势φ随x (x轴上的位置坐标)的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. x = 4 m处的电场强度可能为零
B. x = 4 m处电场方向一定沿x轴正方向
C. 沿x轴正方向,电场强度先增大后减小
D. 电荷量为e的负电荷沿x轴从0点移动到6 m处,电势能增大8 eV
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图象的斜率等于电场强度,知x=4 m处的电场强度不为零,选项A错误;B、从0到x=4 m处电势不断降低,但x=4 m点的电场方向不一定沿x轴正方向,选项B错误;C、由斜率看出,沿x轴正方向,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,选项C错误;D、沿x轴正方向电势降低,某负电荷沿x轴正方向移动,电场力做负功,从O点移动到6m的过程电势能增大8 eV,选项D正确.故选D.
【点睛】本题首先要读懂图象,知道φ-x图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.
7. 如图所示,虚线O、A、B、C、D是某匀强电场中的5个平行且相邻间距为2cm的等势面,一电子经过O时的动能为10eV,从O到C的过程中克服电场力所做的功为6eV,已知等势面B的电势为0,下列说法错误的是( )
A. 等势面A的电势为2V
B. 该匀强电场的场强大小为100V/m
C. 该电子经过等势面C时,其电势能为-2eV
D. 该电子经过等势面A时的动能是经过等势面C时动能的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.因等势面间距相等,由U=Ed得相邻虚线之间电势差相等,电子由O到C,由
代入数值可得
则两个相邻的等势面之间的电势差为2V,电子由O到C,因电场力做负功,故电场方向垂直等势面向右,沿电场线方向电势降低,等势面B的电势为0,则等势面A的电势为2V,故A正确;
B.根据
代入数据解得,故B正确;
C.由上述分析可知C点的电势为-2V,经过C时,电势能为,故C错误;
D.由O到A,电场做功
根据动能定理有
所以
由O到C,根据动能定理有
所以
则,故D正确。
本题选错误的,故选C。
8. 如图所示电路,开关S闭合,若极板M固定,极板N向下移动。则( )
A. 电容器的电容变大
B. 电容器所带电量增加
C. 通过电阻R中的电流方向自右向左
D. MN两极板间的电场强度变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电容
可知,当极板M固定,极板N向下移动时,两极板间的距离增大,电容器的电容减小,故A错误;
B.根据
解得
当极板M固定,极板N向下移动时,由于两极板间的电势差不变,结合上述分析可知,电容器的电容减小,因此电容器所带电荷量减小,故B错误;
C.根据上述分析可知,当极板M固定,极板N向下移动时,电容器处于放电状态,通过定值电阻R的电流方向自左向右,故C错误;
D.由于两极板间的电势差不变,根据
可知,当极板M固定,极板N向下移动时,极板间的距离增大,电场强度减小,故D正确。
故选D。
9. 如图(a)所示,有一电荷均匀分布的固定绝缘细圆环,圆心为O,轴线上的电场强度和电势分布如图(b)(c)所示。现有一带负电的粒子(重力不计)以初速度v0沿轴线由P运动到Q,OP=OQ=L。关于粒子由P运动到Q的过程分析,下列说法正确的是( )
A. 粒子一直加速
B. 静电力对粒子做功不为0
C. 粒子所受静电力先增大后一直减小
D. 粒子经Q点后可能在某处返回,也可能一直沿x轴正向运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图(c)可知,段电场强度向左,段电场强度向右,因粒子带负电,故粒子在段所受电场力向右,做加速运动,在段所受电场力向左,做减速运动,故A错误;
BD.由图(c)可知,、两点电势相等,粒子在、两点电势能相等,故静电力对粒子做功为0,根据动能定理可知,粒子经过Q点时速度向右,大小为,若小于粒子由点到无穷远处克服电场力做的功,粒子经Q点后会在某处返回,若大于或等于粒子由点到无穷远处克服电场力做的功,粒子经Q点后会一直沿x轴正向运动,故B错误,D正确;
C.由图(b)可知,由到电场强度先增大后减小,再增大再减小,故粒子所受静电力先增大后减小,再增大再减小,故C错误。
故选D。
二、多项选择题:共3题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
10. 如图所示为两个点电荷的电场,虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为轨迹上两点,下列说法中正确的是( )
A. 两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量多
B. 带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力
C. 带电粒子带正电
D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据电场线的指向和电场线的密集程度,可知两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量多,故A正确;
BD.b点电场线更密集,b点电场强度更大,故带电粒子在b点受电场力更大,根据
可得带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度,故B正确,D错误;
C.粒子轨迹在速度方向和受力方向之间,故可判断粒子受力和场强方向相反,粒子带负电,故C错误。
故选AB。
11. 有一匀强电场平行于xOy平面,平面内a、b、c、d四点的位置如图所示,cd、cb分别垂直于x轴、y轴,其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。则( )
A. c点电势为10V
B. c点电势为2V
C. 电场强度E大小为2V/cm,方向与x轴成45°斜向右下
D. 电场强度E大小为V/cm,方向与x轴成45°斜向右下
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.为平行四边形,可知
代入题中数据,解得c点电势为
故A正确,B错误;
CD.取中点,则点电势为
可知连线为等势线,根据几何关系可知,则根据电场线与等势线垂直且沿电场线方向电势降低,可知电场强度方向与x轴成45°斜向右下,大小为
故C错误,D正确。
故选AD。
12. 如图甲所示为两块水平金属板,在两板间加上周期为T的交变电压U,电压U随时间t变化的图像如图乙所示。现有一群质量为m、重力不计的带电粒子以初速度沿中线射入两金属板间,经时间T都能从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是( )
A. 时入射的粒子,粒子将沿一条直线运动
B. 时入射的粒子,从进入电场到射出电场,电场力对粒子先做正功,后做负功
C. 时入射的粒子,最终将沿中线离开电场
D. 时入射的粒子,离开电场时的速度大小等于初速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.粒子在电场中水平方向始终做匀速直线运动,在时刻入射的粒子,在竖直方向先做加速运动,然后减速运动,由运动的合成知识可知,一个匀速直线运动与一个变速直线运动合成,其轨迹为曲线,故A项错误;
B.因为在水平方向粒子的速度保持不变,当粒子在时入射时,在时间内粒子在竖直方向做加速运动,电场力对粒子做正功,当时间内,粒子在竖直方向上做匀减速运动,电场力对粒子做负功,故B项正确;
CD.无论哪个时刻入射的粒子,在一个周期T内,受到的正向电压和反向电压的时间是相同,所以在竖直方向上电场力的冲量为零,所以离开电场时速度方向都是水平的,且离开电场时的速度大小都相等,都等于初速度。但是由之前的分析可知,粒子在竖直方向先做加速运动,后做减速运动,其偏离金属板中线。综上所述可知,粒子最终并不是沿着中线离开电场,故D正确,C错误。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题,共计12分)
13. 某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。
(1)小组内的两位同学各自组装了一套实验装置,分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆动,应选用图________(选填“甲”或“乙”)所示的实验装置。
(2)关于该实验,下列说法正确的是________。
A. 该探究方法为控制变量法
B. 实验所用小球的质量要尽量大,体积要尽量小
C. 实验时细线的最大摆角约为45°
D. 测量小球的摆动周期时,应该从小球处于最高点时开始计时
(3)当小球的质量一定,探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时,该小组同学利用正确装置通过改变摆长进行了多次实验,画出的图像如图丙所示,由图丙可得小球的质量一定时,周期和摆长的关系为________(用、、表示)。
【答案】(1)乙 (2)AB
(3)
【解析】
【小问1详解】
为保证小球在确定竖直面内摆动,应选图乙装置。因为图乙的双线结构能更好地限制小球摆动平面,避免小球做圆锥摆运动,确保在竖直面内摆动。
【小问2详解】
A.探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量关系时,应控制单摆摆长相同;探究单摆做简谐运动的周期和单摆摆长的关系,应控制小球的质量相同,故该探究方法为控制变量法,故A正确;
B.为减小空气阻力的影响,实验所用小球的质量要尽量大,体积要尽量小,故B正确;
C.小球做单摆运动,实验时细线的最大摆角约为5°,故C错误;
D.测量小球的摆动周期时,应该从小球处于最低点时开始计时,故D错误。
故选AB。
【小问3详解】
根据图像可得
可得周期T和摆长l的关系为
14. 高一年级的同学在进行分组实验时,利用如图所示的装置探究平行板电容器电容的影响因素。他准备了以下器材:平行板电容器(极板可调节间距d和正对面积S),静电计,不同厚度的塑料片(作为电介质),直流电源、导线、开关
实验步骤如下:
①保持S和d不变,在两极板间插入不同厚度的塑料片,记录静电计读数。
②保持d和电介质不变,改变S,记录静电计读数。
③保持S和电介质不变,改变d,记录静电计读数。
已知:本实验中电容器充电后断开电源,带电量Q不变。试回答以下问题:
(1)实验中静电计的作用是( )
A. 直接反映极板带电量Q
B. 直接反映极板间电势差U
C. 直接反映电容C
D. 直接反映电场强度E
(2)在步骤1中,插入塑料片后,静电计读数将________(选填“增大”“减小”或者“不变”)。
(3)在步骤3中,若增大极板间距d,电容C将________,极板间电场强度将________(选填“增大”“减小”或者“不变”)。
【答案】(1)B (2)减小
(3) ①. 减小 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
静电计是测量电势差的仪器,故直接反映极板间电势差U。
故选B。
【小问2详解】
插入电介质后,电容C增大,而Q不变,由可知U减小,故静电计读数将减小。
【小问3详解】
[1]由可知,d增大时C减小;
[2]根据、、,得
故当Q不变,d增大时,E不变。
四、计算题(本题包含3个小题,8分+10分+14分,共32分)
15. 如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为。现加水平向左的匀强电场,平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为37°,求:
(1)小球带正电还是带负电;
(2)匀强电场的电场强度E的大小;
【答案】(1)带正电 (2)
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析及平衡条件可知小球受竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力,电场力水平向左与场强方向相同,故小球带正电。
【小问2详解】
根据平衡条件有
解得
16. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成角,电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为, 求:
(1)匀强电场强度E
(2)b、c两点间的电势差;
(3)若b点的电势为300V,则该正电荷在c点电势能。
【答案】(1)匀强电场强度,方向向右;
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
匀强电场强度,方向向右;
【小问2详解】
b、c两点间的电势差
【小问3详解】
解得
该正电荷在c点电势能
17. 如图,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.4m,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度现有质量m=0.1kg的(带电体可视为质点)放在水平轨道上A点处,AB两点距离x=1.0m,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零,已知带电体所带电荷量,取,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度的大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)物体从B到C过程中发热量。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有
解得
设带电体运动到B端的速度大小为,根据匀变速直线的规律有
解得
【小问2详解】
当带电体运动到圆轨道B端时,根据牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知对圆弧轨道的压力大小为。
【小问3详解】
带电体A到C过程,根据动能定理
解得
则A到C过程中发热量为
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