精品解析:河北保定市部分学校2026-2027学年高二上学期9月阶段检测物理试题
2026-09-30
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内容正文:
高二物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷指电子或质子本身
B. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上
C. 真空中静止的点电荷形成的电场中,与场源电荷距离相同的两点的电场强度一定相同
D. 真空中静止的点电荷形成的电场中,与场源电荷距离相同的两点的电势一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电荷量单位,数值等于电子或质子的带电量,不是电子、质子这类粒子本身,故A错误;
B.摩擦起电的本质是电子的转移,丝绸摩擦玻璃棒带正电,是因为玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒失去电子带正电,原子核所带的正电荷不会发生转移,故B错误;
C.电场强度是矢量,真空中点电荷的电场强度满足,与场源距离相同的两点场强大小相等,但方向不同,因此电场强度不相同,故C错误;
D.电势是标量,真空中点电荷的电势满足(取无穷远为零势能面),与场源距离相同的两点相等,因此电势一定相等,故D正确。
故选D。
2. 已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。一半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O、B之间的距离为R,O、A之间的距离为2R,现以OB为直径在球内挖一球形空腔,如图所示。已知静电力常量为k,球的体积公式为,则A点处电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知,半径为R的均匀带电体在A点产生场强为
同理,割出的小球半径为,因为电荷平均分布,其带电荷量
则其在A点产生的场强为
则A点处电场强度大小为
故选A。
3. 真空中存在某静电场,将一电子分别从A点和B点移到无穷远,电场力做功分别为5 eV和−1 eV,若将电子由无穷远移到C点,电势能减小5 eV。已知电子的电荷量为e,取无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
A. A点的电势为−1 V B. B点的电势为1 V
C. C点电势与A点相同 D. 若将电子从B点移到C点,电场力做功为−4 eV
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子从A移到无穷远时,根据公式
解得,故A错误;
B.电子从B移到无穷远时,根据公式
解得,故B正确;
C.电子从无穷远移到C电势能减小5eV,说明电场力做功,根据公式
解得,与不相等,故C错误;
D.电子从B移到C,根据公式有,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,极板水平放置,有一带电油滴静止在电容器内部空间的P点,之后迅速将一有厚度的金属板插入两板之间,插入位置紧靠上极板,则下列说法正确的是( )
A. 带电油滴带负电 B. 电容器的电容减小
C. P点的电势降低 D. 带电油滴仍保持静止
【答案】C
【解析】
【详解】A.油滴原本静止,说明电场力与重力平衡、电场力向上。由题图知下极板接正极,可确定极板间电场方向向上,因此判断油滴带正电,故A错误;
B.电容器始终与恒定电压的电源相连,因此极板间总电压U保持不变。插入有厚度的金属板后,金属板内部静电平衡场强为零,等效于极板的间距d减小。
电容决定式
d减小,其他参数不变,因此电容增大,故B错误;
D.极板间电场强度
U不变、d减小,因此E增大;
又电场力F=qE
则电场力增大,大于重力,带电油滴不能保持静止,故D错误。
C.P点与下极板的距离不变,而电场强度E增大,根据可知P点与下极板间的电势差增大;
又下极板接地,电势为0,且电场线从下极板指向上极板,电势逐渐降低,则P点电势为负值,所以P点的电势降低,C正确。
故选C。
5. 如图,边长为10 cm的菱形ABCD处于方向平行于纸面的匀强电场中,O点为其几何中心,A、B、C点处电势分别为3 V、5 V、7 V,,下列说法正确的是( )
A. D点的电势为9 V B. O点的电势为0 V
C. 匀强电场的方向由A指向C D. 匀强电场的电场强度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀强电场中,对平行四边形(菱形属于平行四边形),满足电势关系
则,A错误;
B.O是AC中点,中点电势,B错误;
C.电场方向,说明BD是等势线。电场线垂直于等势线,也就是沿AC方向;沿电场线电势降低,,电场方向由C指向A,C错误;
D.电场强度大小菱形边长,。对角线AC的长度
A、C电势差
AC沿电场线方向,场强,D正确。
故选D。
6. 如图所示,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、N、Q是这条轨迹上的三个点,虚线可能是电场线,也可能是等差等势线,其中b为水平线,下列判断正确的是( )
A. 不论虚线是电场线还是等势线,粒子通过P点时加速度都较小
B. 若虚线是电场线,则N处电场方向水平向右
C. 若虚线是电场线,则P点的电势比Q点的电势高,粒子通过P点时电势能较小,动能较大
D. 若虚线是等势线,则粒子通过P点时电势能较小,动能较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.等差等势线越密、电场线越密的位置电场强度越大,图中P点附近虚线间距更小,电场强度更大,因此无论虚线是电场线还是等差等势线,P点的电场力、加速度都更大,故A错误;
B.若虚线是电场线,根据轨迹弯曲规律:带电粒子所受电场力指向轨迹凹侧,可知带负电的粒子受到的电场力向右。由于负电荷的电场力方向与电场强度方向相反,因此N处电场方向水平向左,故B错误;
C.若虚线是电场线,电场方向向左,沿电场线方向电势降低,因此电势关系为,P点电势比Q点高;负电荷在电势越低的位置电势能越大,又仅受电场力时动能与电势能之和守恒,因此P点电势能较小、动能较大,故C正确;
D.若虚线是等差等势线,电场线垂直于等势线,粒子所受电场力指向轨迹凹侧,可知电场力向下;带负电粒子的电场力与电场方向相反,因此电场强度方向垂直虚线向上。沿电场线方向电势降低,因此电势关系为。负电荷在电势越低的位置电势能越大,因此P点电势能较大、动能较小,故D错误。
故选C。
7. 真空中,轴上点和点各有一点电荷、,两电荷间电场强度随位置的变化图像如图所示,轴正方向为场强正方向,其中,则下列说法正确的是( )
A. 、均为负电荷
B.
C. 、间的电势差大于、间的电势差
D. 由点静止释放一正点电荷,仅在电场力作用下运动到点的过程中,电势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.设,则、、、、的坐标分别为、、、
在点()场强,说明两电荷在点产生的电场大小相等、方向相反,因此两电荷为同种电荷;轴正方向为场强正方向,由图可知,从,场强大小为正,从,场强为负,因此、均为正电荷,故A错误;
B.在点,由点电荷场强公式
解得,故B错误;
C.沿轴方向,,所以电势差,即电势差等于图像下的面积。
由图像可知,从到,逐渐减小到零,且
所以到之间的平均值大于到之间的平均值,故,故C正确;
D.从到,电场方向向右。正电荷受到的电场力向右,与运动方向相同,电场力做正功,电势能减小,故D错误。
故选C。
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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 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,尘埃将被吸附到带负电的板状收集器A上
B. 如图乙,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. 如图丙,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 如图丁,由于金属网的屏蔽,A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图中静电除尘的金属细线B接高压负电,板状收集器A接高压正电;空气被电离后,尘埃会吸附电子带负电,在电场力作用下向带正电的收集器A运动,最终被吸附到带正电的板状收集器A上,故A错误;
B.图乙,在加油站给车加油前,要触摸一下静电释放器,是为了导走人身上的静电,防止静电火花引发危险,故B正确;
C.图丙中,燃气灶点火时应用了尖端放电的原理,故C正确。
D.图丁中,由于金属网的屏蔽,验电器箔片不会张开,此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡,不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零,故D错误。
故选BC。
9. 下列有关电场线和等势面的四幅图像,说法正确的是( )
A. 图甲为正点电荷产生的电场,P点与Q点的电场强度相同
B. 图乙为等量异种点电荷产生的电场,P、Q两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称,则P点与Q点的电场强度相同
C. 图丙为负点电荷的等势线,其中A点电势高于B点电势
D. 图丁为匀强电场的电场线和等势面,只有匀强电场的电场线和等势面才互相垂直
【答案】BC
【解析】
【详解】A.正点电荷的电场中,P、Q两点电场强度方向均沿径向向外,方向相同。又场强大小,P点到点电荷的距离更大,电场强度更小,因此两点电场强度不相同,故A错误;
B.等量异种点电荷中垂线的电场强度方向均平行于电荷连线、指向负电荷一侧;P、Q两点关于连线对称,电场强度大小相等、方向相同,因此这两点电场强度相同,故B正确;
C.负点电荷的电场中,电场线指向负电荷,沿电场线方向电势逐渐降低。A点到负电荷的距离大于B点到负电荷的距离,离负电荷越近电势越低,因此A点电势高于B点电势,故C正确;
D.任意电场的电场线都始终与等势面垂直,并非只有匀强电场满足该特点,故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,A、B是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为T的电压,A板接地,两板间的电势差随时间的变化规律如图乙所示,两板间距为d且足够大。现有一质量为m、带电荷量为e的电子从A板上的小孔进入两板间的电场区域内,设电子的初速度和重力的影响可忽略。下列说法正确的是( )
A. 若电子是在时刻进入的,则它将一直向B板运动
B. 若电子是在时刻进入的,则它所获得的最大速度为
C. 电子在时刻进入时和在时刻进入时,均时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D. 若电子是在时刻进入的,则它时而向B板运动,时而向A板运动,在A、B板之间做往返运动,不会打到板上
【答案】ABD
【解析】
【详解】取由板指向板为正方向,板接地,故两板间电场强度大小为,电子所受电场力产生的加速度大小为
令,则时电子的加速度为,时电子的加速度为
A.电子在时刻进入,在内做初速度为零的匀加速直线运动,在内做匀减速直线运动,根据速度公式有
以后电子的运动周期性重复,其速度始终满足,因此电子始终向板运动,故A正确;
B.电子在时速度最大,根据速度公式有
代入解得,故B正确;
C.设电子在时刻从板进入,由于一个周期内加速度的冲量为零,电子经过一个周期后速度仍为零。对一个周期内的位移进行分段计算,解得
当时,解得
电子整体向板移动,最终打在板上;当时,解得
电子整体向板移动,最终由板小孔返回,因此两种情况下的最终运动方向不同,故C错误;
D.当时,解得
电子经过一个周期后回到板小孔,且速度再次为零,运动具有周期性。电子距板最远时速度为零,根据运动学公式解得
当时,电子不会到达板,而是在两板间往复运动并由板小孔返回,故D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个固定在绝缘立柱上的带正电小球,另一系在绝缘丝线上的带正电小球B会在静电力的作用下发生偏离,实验过程中通过调节A球下方立柱的高度使得A、B的球心始终等高,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。实验小组进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球B在不同位置所受小球A的静电力的大小。
步骤二:保证两球的位置不变,增大或减小两球所带的电荷量,比较小球B所受静电力的大小。
(1)该实验采用的方法是( )
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)上图为步骤一的实验现象,该现象表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的增大而( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】(1)B (2)B
【解析】
【小问1详解】
此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小,再使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小,所以采用了控制变量的方法。
故选B。
【小问2详解】
设绳与竖直方向的夹角为θ,对B球,根据平衡条件可得
由图可知,两电荷间的距离增大,夹角不断减小,两电荷间的作用力减小,即随其距离的增大电荷间的作用力减小。
故选B。
12. 某同学采用如图所示的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,初始、都不带电,开关、均断开,现在将一个带正电小球放置在左侧(不接触)。
(1)稳定后,金属导体、中心点处的电场强度大小为________。
(2)关于下述实验操作及结果,说法正确的是________(双选)。
A. 若、均断开,则导体左端带负电,导体右端带正电
B. 若只闭合开关,则导体左端不带电
C. 若、均闭合,则导体左端不带电
D. 若只闭合开关S2,接着将、分开,最后移走带电小球,则导体带负电
【答案】(1)零##0 (2)AD
【解析】
【小问1详解】
稳定后导体处于静电平衡状态,内部合场强处处为零,所以金属导体、中心点处的电场强度大小为0
【小问2详解】
A.、均断开时,导体与地绝缘。带正电的小球靠近,发生静电感应,左端感应出负电荷,右端感应出等量正电荷,故A正确;
B.只闭合,接地,导体整体与地相连。的正电会使导体左端感应出负电荷,大地提供电子,导体整体带负电,左端仍带负电,,故B错误;
C.、均闭合,、均接地,导体整体接地,靠近后左端仍感应出负电荷,左端带负电,故C错误;
D.只闭合,接地,靠近时,左端感应负电,右端的正电荷被大地中和。此时导体整体带负电。将、分开后,保留负电;再移走小球,仍带负电,故D正确。
故选AD。
13. 某实验小组利用如图甲所示的电路研究电容器充放电规律,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,A为电流传感器,V为电压传感器,C为平行板电容器。图乙为放电过程中某个物理量随时间变化的图像。
(1)如果观察电容器的放电现象,应将开关S________接(填“1”或“2”)。
(2)放电过程中,定值电阻R上电流的流向为( )
A. 从a到b B. 从b到a
(3)若图乙中曲线与坐标轴所围成的面积S表示放电过程中电容器释放的总电荷量,则图像纵轴的物理量为( )
A. 通过R的电流 B. R两端的电压
(4)若将电容器的电容增大,其他情况不变,则图乙中曲线与坐标轴所围成的面积将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)2 (2)A (3)A
(4)增大
【解析】
【小问1详解】
由图可知,开关接1时,电容器与电源相连,电容器处于充电状态,当开关接2时,电容器的上下极板相连,电容器处于放电状态。
【小问2详解】
由于电容器的上极板带正电,下极板带负电,所以放电过程中,电流从上极板流出,经过定值电阻R上电流的流向为从a到b。
故选A。
【小问3详解】
曲线与坐标轴所围成的面积S表示放电过程中电容器释放的总电荷量,根据可知,图像纵轴的物理量为通过R的电流。
故选A。
【小问4详解】
若将电容器的电容增大,其他情况不变,根据可知,电容器储存的电荷量增大,则图乙中曲线与坐标轴所围成的面积将增大。
14. 三个带电小球通过三根完全相同的轻质弹性绳连接,稳定后三者静止在光滑绝缘水平面上,恰形成等边三角形的形状。小球A带电荷量,弹性绳原长,稳定后弹性绳的长度均为,弹性绳的形变量在弹性限度内。带电小球A、B、C均可视为点电荷,静电力常量。则:
(1)小球B、C带正电还是负电?所带电荷量分别是多少?(直接写出结果即可)
(2)弹性绳的劲度系数是多少?
【答案】(1)带负电,,
(2)120N/m
【解析】
【小问1详解】
小球静止,受力平衡,则所受库仑力与弹力等大反向,由于各弹性绳伸长,弹力沿绳子收缩方向,则库仑力为绳子伸长方向,为斥力,故每两个小球应相互排斥,带同种电荷,三小球均带负电;各绳中弹力大小相等,故每两个小球之间的库仑力大小均相等,根据
距离相同,各小球带电荷量相同,故
【小问2详解】
A、B之间的库仑力
弹性绳的弹力
弹性绳的劲度系数
代入数据得
15. 一束初速度为0的带电粒子,带电荷量,在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,恰从下极板右边缘离开匀强电场,之后打在荧光屏上,如图所示。若板间距离,板长,粒子打到荧光屏上的位置与初始位置间的高度差为,已知粒子的质量,其重力忽略不计,求:
(1)粒子进入偏转电场时速度的大小。
(2)平行板间的电压。
(3)荧光屏到平行板右边缘的水平距离。
【答案】(1)
(2)320 V (3)10 cm
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中运动,由动能定理有
得
【小问2详解】
粒子在平行板间做类平抛运动,由平抛知识可知,在平行极板方向,有
在垂直极板方向,有,
联立解得
【小问3详解】
如图
粒子在平行板间做类平抛运动,速度的反向延长线过水平位移的中点;粒子离开平行板后做匀速直线运动,由此构造出与轨迹有关的相似三角形,可得
解得
16. 如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径未知,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度大小,现有质量,电荷量的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,最终静止在C点正上方处。已知A、B间的距离,带电体与轨道AB间的动摩擦因数,与轨道CD间的动摩擦因数。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,重力加速度,求:
(1)带电体运动到圆弧形轨道B点时的速度大小。
(2)圆弧轨道的半径R。
(3)带电体到达C点后经多长时间停止运动。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设带电体到达B点时的速度为,由动能定理得
解得
【小问2详解】
设带电体到达C时的速度为,由动能定理得
带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为,由动能定理得
解得
【小问3详解】
带电体到达C点后做匀减速直线运动最终停止在距C点竖直距离处,根据牛顿第二定律可知
根据运动学公式可得
解得
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高二物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷指电子或质子本身
B. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上
C. 真空中静止的点电荷形成的电场中,与场源电荷距离相同的两点的电场强度一定相同
D. 真空中静止的点电荷形成的电场中,与场源电荷距离相同的两点的电势一定相等
2. 已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。一半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O、B之间的距离为R,O、A之间的距离为2R,现以OB为直径在球内挖一球形空腔,如图所示。已知静电力常量为k,球的体积公式为,则A点处电场强度大小为( )
A. B. C. D.
3. 真空中存在某静电场,将一电子分别从A点和B点移到无穷远,电场力做功分别为5 eV和−1 eV,若将电子由无穷远移到C点,电势能减小5 eV。已知电子的电荷量为e,取无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
A. A点的电势为−1 V B. B点的电势为1 V
C. C点电势与A点相同 D. 若将电子从B点移到C点,电场力做功为−4 eV
4. 如图所示,一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,极板水平放置,有一带电油滴静止在电容器内部空间的P点,之后迅速将一有厚度的金属板插入两板之间,插入位置紧靠上极板,则下列说法正确的是( )
A. 带电油滴带负电 B. 电容器的电容减小
C. P点的电势降低 D. 带电油滴仍保持静止
5. 如图,边长为10 cm的菱形ABCD处于方向平行于纸面的匀强电场中,O点为其几何中心,A、B、C点处电势分别为3 V、5 V、7 V,,下列说法正确的是( )
A. D点的电势为9 V B. O点的电势为0 V
C. 匀强电场的方向由A指向C D. 匀强电场的电场强度大小为
6. 如图所示,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、N、Q是这条轨迹上的三个点,虚线可能是电场线,也可能是等差等势线,其中b为水平线,下列判断正确的是( )
A. 不论虚线是电场线还是等势线,粒子通过P点时加速度都较小
B. 若虚线是电场线,则N处电场方向水平向右
C. 若虚线是电场线,则P点的电势比Q点的电势高,粒子通过P点时电势能较小,动能较大
D. 若虚线是等势线,则粒子通过P点时电势能较小,动能较大
7. 真空中,轴上点和点各有一点电荷、,两电荷间电场强度随位置的变化图像如图所示,轴正方向为场强正方向,其中,则下列说法正确的是( )
A. 、均为负电荷
B.
C. 、间的电势差大于、间的电势差
D. 由点静止释放一正点电荷,仅在电场力作用下运动到点的过程中,电势能增大
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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 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,尘埃将被吸附到带负电的板状收集器A上
B. 如图乙,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. 如图丙,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 如图丁,由于金属网的屏蔽,A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
9. 下列有关电场线和等势面的四幅图像,说法正确的是( )
A. 图甲为正点电荷产生的电场,P点与Q点的电场强度相同
B. 图乙为等量异种点电荷产生的电场,P、Q两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称,则P点与Q点的电场强度相同
C. 图丙为负点电荷的等势线,其中A点电势高于B点电势
D. 图丁为匀强电场的电场线和等势面,只有匀强电场的电场线和等势面才互相垂直
10. 如图甲所示,A、B是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为T的电压,A板接地,两板间的电势差随时间的变化规律如图乙所示,两板间距为d且足够大。现有一质量为m、带电荷量为e的电子从A板上的小孔进入两板间的电场区域内,设电子的初速度和重力的影响可忽略。下列说法正确的是( )
A. 若电子是在时刻进入的,则它将一直向B板运动
B. 若电子是在时刻进入的,则它所获得的最大速度为
C. 电子在时刻进入时和在时刻进入时,均时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D. 若电子是在时刻进入的,则它时而向B板运动,时而向A板运动,在A、B板之间做往返运动,不会打到板上
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个固定在绝缘立柱上的带正电小球,另一系在绝缘丝线上的带正电小球B会在静电力的作用下发生偏离,实验过程中通过调节A球下方立柱的高度使得A、B的球心始终等高,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。实验小组进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球B在不同位置所受小球A的静电力的大小。
步骤二:保证两球的位置不变,增大或减小两球所带的电荷量,比较小球B所受静电力的大小。
(1)该实验采用的方法是( )
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)上图为步骤一的实验现象,该现象表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的增大而( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
12. 某同学采用如图所示的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,初始、都不带电,开关、均断开,现在将一个带正电小球放置在左侧(不接触)。
(1)稳定后,金属导体、中心点处的电场强度大小为________。
(2)关于下述实验操作及结果,说法正确的是________(双选)。
A. 若、均断开,则导体左端带负电,导体右端带正电
B. 若只闭合开关,则导体左端不带电
C. 若、均闭合,则导体左端不带电
D. 若只闭合开关S2,接着将、分开,最后移走带电小球,则导体带负电
13. 某实验小组利用如图甲所示的电路研究电容器充放电规律,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,A为电流传感器,V为电压传感器,C为平行板电容器。图乙为放电过程中某个物理量随时间变化的图像。
(1)如果观察电容器的放电现象,应将开关S________接(填“1”或“2”)。
(2)放电过程中,定值电阻R上电流的流向为( )
A. 从a到b B. 从b到a
(3)若图乙中曲线与坐标轴所围成的面积S表示放电过程中电容器释放的总电荷量,则图像纵轴的物理量为( )
A. 通过R的电流 B. R两端的电压
(4)若将电容器的电容增大,其他情况不变,则图乙中曲线与坐标轴所围成的面积将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
14. 三个带电小球通过三根完全相同的轻质弹性绳连接,稳定后三者静止在光滑绝缘水平面上,恰形成等边三角形的形状。小球A带电荷量,弹性绳原长,稳定后弹性绳的长度均为,弹性绳的形变量在弹性限度内。带电小球A、B、C均可视为点电荷,静电力常量。则:
(1)小球B、C带正电还是负电?所带电荷量分别是多少?(直接写出结果即可)
(2)弹性绳的劲度系数是多少?
15. 一束初速度为0的带电粒子,带电荷量,在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,恰从下极板右边缘离开匀强电场,之后打在荧光屏上,如图所示。若板间距离,板长,粒子打到荧光屏上的位置与初始位置间的高度差为,已知粒子的质量,其重力忽略不计,求:
(1)粒子进入偏转电场时速度的大小。
(2)平行板间的电压。
(3)荧光屏到平行板右边缘的水平距离。
16. 如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径未知,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度大小,现有质量,电荷量的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,最终静止在C点正上方处。已知A、B间的距离,带电体与轨道AB间的动摩擦因数,与轨道CD间的动摩擦因数。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,重力加速度,求:
(1)带电体运动到圆弧形轨道B点时的速度大小。
(2)圆弧轨道的半径R。
(3)带电体到达C点后经多长时间停止运动。
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