精品解析:陕西省镇安中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-11
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内容正文:
物理
本试卷分试题和答题卡两部分,所有答案写在答题卡上。考试时间为75分钟。试卷满分为100分。测试范围:(必修三第九章,第十章)
一、选择题(每题4分,共计60分,其中1-12为单选题,13,14,15为多选题,多选题全部选对得4分,漏选得2分,选错得0分)
1. 在建立物理概念过程中,学会象科学家那样运用物理思想,使用科学方法,往往比记住物理概念的词句或公式更重要.在高中物理学习内容中,速度、加速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法是( )
A. 理想模型 B. 微小量放大 C. 等效替代 D. 比值定义
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由
知三个式子的共同特征是都是利用了比值法定义,故D正确ABC错误。
故选D。
考点:物理量的定义方法.
2. 橡胶棒用毛皮摩擦后,放到验电器上端金属球附近,则( )
A. 验电器的金属小球带负电
B. 验电器的金属箔片带正电
C. 用手摸一下金属球后验电器带负电
D. 用手摸一下金属球后验电器带正电
【答案】D
【解析】
【详解】AB.毛皮摩擦橡胶棒后,橡胶棒得到电子带负电,同种电荷相互排斥,带负电的橡胶棒靠近验电器时,验电器内的自由电子会被排斥到远离橡胶棒的金属箔片一端:近端(上端金属球)因失去电子带正电,远端(金属箔片)因多余电子带负电,故AB错误;
CD.用手触摸金属球后,人体、大地和验电器成为一个整体大导体,自由电子仍受负电橡胶棒的排斥,会通过人体流向大地,最终验电器因失去电子带正电,故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,空间O点有一正点电荷,电荷量为Q,它在P点产生的场强大小为E,则下图中能正确描述E、Q关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据点电荷场强表达式
可知图像为过原点的一条倾斜直线。
故选A。
4. 如图所示,匀强电场场强,、连线与电场方向夹角,两点相距,、两点间的电势差为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、B两点沿电场线方向的距离为
所以
故选C。
5. 如图所示,验电器A不带电,验电器B的上面安装有几乎封闭的金属圆筒C,并且B的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘棒的金属小球D,使D接触C的内壁,再移出与A的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A带电,这个实验说明了( )
A. C是不带电的 B. C的内部是不带电的
C. C是带电的 D. C的表面是不带电的
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AC.与C相连的金属箔片是张开的,所以C是带电的,故A错误C正确;
B.使D接触C的内壁,再移出与A的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A带电,说明C的内部不带电,故B正确;
DC.带的电分布在C的外表面,故D错误。
故选BC。
6. 如图所示,正方形处在匀强电场中,电场线与正方形平面平行,、分别是、的中点,将一个正的点电荷从点移到点电场力做功与从点移到点电场力做功相同,则关于电势和电势差,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意有
因为AF与EC平行且等长,设其与电场线夹角为θ,则两条线段沿电场线方向的垂直距离d=Lcosθ
因此AF与EC沿电场线方向的距离相等,结合公式U=Ed,匀强电场中E恒定,d相等,则有
所以有
因此均为等势线,即,。
故选B。
7. 矩形ABCD处于匀强电场中,电场方向平行于矩形所在平面,矩形边长AB=1cm,BC=2cm。将电子由A点移动到D点,电场力做功2eV;将电子由A点移动到C点,电场力做功1eV。已知A点电势为0,则( )
A. 电场强度大小为100V/m B. 电场强度方向平行AD向右
C. B点的电势为1V D. 电子在矩形ABCD上电势能最大为2eV
【答案】A
【解析】
【详解】B.由题意可得
解得
根据匀强电场中场强与电势差的关系可推知
所以
故B错误;
AB.BC中点F的电势为
如图所示,连结AF,则AF为一条等势线,取AF中点G并连结BG,根据几何关系可知BG⊥AE,又根据沿电场强度方向电势降低可知,电场强度方向为由G指向B。所以电场强度大小为
故A正确,B错误;
D.由前面分析可知,B点为矩形ABCD上电势最低点,电子在B点电势能最大,为1eV,故D错误。
故选A。
8. 在水平方向的匀强电场中,一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面(纸面)内运动。如图,若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨迹为直线,若小球的初速度方向垂直于虚线,则其从O点出发运动到O点等高处的过程中( )
A. 动能减小,电势能增大 B. 动能增大,电势能增大
C. 动能减小,电势能减小 D. 动能增大,电势能减小
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨迹为直线,可知电场力和重力的合力沿着虚线方向,又电场力方向为水平方向,根据力的合成可知电场力方向水平向右,若小球的初速度方向垂直于虚线,则其从O点出发运动到O点等高处的过程中重力对小球做功为零,电场力的方向与小球的运动方向相同,则电场力对小球正功,小球的动能增大,电势能减小。
故选D。
9. 如图所示,三条实线为电场线,带电粒子沿虚线轨迹1从运动到,带电粒子沿轨迹2从运动到。若两带电粒子运动过程中,均仅受电场力作用。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电,粒子带负电
B. 粒子带负电,粒子带正电
C. 运动过程中,粒子和粒子的速度一直减小
D. 粒子在、两点的电势能,粒子在、两点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.粒子的受力指向轨迹的内侧,因此a的电场力向左,b的电场力向右。若电场强度方向向右,则a粒子带负电,b粒子带正电;若电场强度方向向左,则a粒子带正电,b粒子带负电,由于电场线方向未知,所以无法判断两粒子电性,故AB错误;
C.运动过程中,电场力对两粒子都是先做负功后正功,粒子a和粒子b的速度都是先减小后增大,故C错误;
D.由图可得,粒子a在A、B两点运动时,电势差先增大后减小,到B点时电势差还未减小到零,所以电场力做负功,电势能增加,即
同理可得
故D正确。
故选D。
10. 如图所示,直线是等量异种点电荷和连线的中垂线,与电荷连线的交点为,点、、位置如图。下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度方向沿向上
B. 、、、四个点的电场强度相同
C. 、、三点的电势的大小关系是
D. 、、三点的电场强度的大小关系是
【答案】D
【解析】
【详解】A.在点处,来自的电场强度指向左上方,来自的电场强度指向左下方;两者的竖直分量相互抵消,水平分量均向左,因此合电场强度沿电荷连线指向,垂直于,故A错误;
B.设两电荷到中点的距离为,点到中点的距离为。由点电荷场强公式,在点处两电荷产生的场强方向均向左,故
点处两电荷产生的场强的竖直分量抵消,水平分量相加,故
因,所以,故B错误;
C.点到两电荷的距离相等,正、负电荷的电势贡献相互抵消,所以。点在中点与之间,设点到中点的距离为,取
由电势叠加得
点在中点与之间,设点到中点的距离为,取
由电势叠加得
因此,故C错误;
D.在点处,两电荷产生的电场强度均向左,故
进一步有
由前述,所以,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,不带电且长为l的导体棒水平放置,现将一个电荷量为+q(q>0)的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处,A、B分别为导体棒左右两端的一点,静电力常量为k。当棒达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A. 棒的两端都感应出负电荷
B. 棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右
C. 棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小
D. 若在导体棒上套一个金属网,棒的两端仍能感应出异种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A.由静电感应可知,棒左端感应出负电荷,右端感应出正电荷,故A错误;
BC.点电荷q在棒中心O处产生的电场方向向右,根据平衡关系可知,棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向向左,大小相等,即棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小,故B错误,C正确;
D.若在导体棒上套一个金属网,根据静电屏蔽原理可知,棒的两端不会感应出异种电荷,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为的直流电源连接,下极板接地,静电计外壳接地。闭合电键S时,一带电的油滴恰好静止于电容器中的点。下列说法正确的是( )
A. 若将A极板向上平移一小段距离,平行板电容器的电容将变大
B. 若将B极板向左平移一小段距离,静电计指针张角变小
C. 若断开电键S,再将B极板向右平移一小段距离,P点电势将降低
D. 若断开电键S,再将A极板向下平移一小段距离,则带电油滴仍保持静止状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合电键后,电容器两端电压由直流电源保持不变。平行板电容器的电容决定式为,其中为两极板的有效正对面积,为极板间距;将极板向上移动使增大,电容减小,故A错误;
B.闭合电键时,极板的电势由电源确定,极板和静电计外壳均接地,静电计测量的是极板与地之间的电势差。将极板向左移动只改变电容,不改变极板的电势,静电计两端电势差仍等于电源电动势,指针张角不变,故B错误;
C.断开电键后,极板与电源断开,所带电荷量保持不变。两极板初始正对,向右移动使有效正对面积减小,由,可知电容减小;根据电容定义式,在不变时极板电势差增大。设到的竖直距离为,极板间距为,且接地,则匀强电场中点的电势为
移动极板时,和不变,故点电势随增大而升高,故C错误;
D.断开电键后,极板所带电荷量不变。将极板向下移动使减小,由,可知电容增大;根据且不变,极板电势差减小。极板间电场强度满足,结合前式可得
由决定式可得
不变时,保持不变,所以不变。油滴所受的电场力不变,仍与重力平衡,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,在光滑绝缘水平面上,固定有电荷量分别为+2Q和-Q的点电荷A、B,间距为L。在A、B延长线上距离B为L的位置,自由释放另一电荷量为+q的点电荷C,释放瞬间加速度为a1;将A、B接触,静电平衡后放回原处,再从相同位置自由释放C,释放瞬间加速度为a2,则( )
A. a1的方向水平向左,a2的方向水平向右
B. a1的方向水平向右,a2的方向水平向左
C. a1与a2大小之比等于
D. a1与a2大小之比等于
【答案】AC
【解析】
【详解】在A、B接触前,由于B、C的吸引力大于A、C的排斥力,所以a1的方向水平向左,根据库仑定律和牛顿第二定律可得
在A、B接触后,点电荷A、B的电荷量先中和再平分,二者所带电荷量均为,由于A、B都带正电,所以C受到的都是排斥力,则a2的方向水平向右,根据库仑定律和牛顿第二定律可得
联立两式可得,a1与a2大小之比为
故选AC。
14. 如图,、、、是圆心为的圆周的四等分点,、分别为、的中点。在、分别固定一正点电荷,在、分别固定一负点电荷,则( )
A. O点的电场强度为0
B. O点与点的电场强度大小相等
C. O点的电势比点的低
D. 、两点的电势相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意,由点电荷场强公式,由对称性可知,、固定的点电荷在O点产生的电场等大反向,、固定的点电荷在O点产生的电场等大反向,则O点的电场强度为0,故A正确;
B.根据题意,由点电荷场强公式可知,各点电荷在点产生的电场,如图所示
由几何关系可得,点的电场强度大小为
则O点与点的电场强度大小不相等,故B错误;
CD.根据题意,如图所示
由几何关系可知,过的直线是、固定的等量异种点电荷的中垂线,也是、固定的等量异种点电荷的中垂线,则是一条等势线,同理,过的直线是、固定的等量异种点电荷的中垂线,也是、固定的等量异种点电荷的中垂线,则是一条等势线,则、、三点的电势相等,故C错误,D正确。
故选AD。
15. 用电场线能直观、方便地比较电场中各点电场强度的强弱。如图甲是等量同种正点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点。是两电荷连线的中点,、是两电荷连线中垂线上的两点,OG=OF,、和、均是两电荷连线上相对对称的点,不考虑重力,下列说法正确的是( )
A. A、D两点电场强度相同
B. 若在B点放一正电荷,则其会在BC间做往复运动
C. 让一负电荷在G点只受电场力作用从G运动到F,则其加速度一定先变小再变大
D. 在G处放一负电荷,给其一垂直于纸面向里的初速度,负电荷可能做匀速圆周运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.A、D两点场强大小相等,方向不同,故A错误;
B.在B处放一正电荷,受到向右电场力,向右加速,到O处时速度最大,之后减速,由能量守恒,到C时减速到0,之后反向运动如前述过程,故B正确;
C.根据电场强度变化关系结合牛顿第二定律知从G到F加速度可能先变小再变大;也可能先增大再减小,再增大再减小,故C错误;
D.在G处放一负电荷,电场力方向指向O点,当速度大小合适时,可绕O点做匀速圆周运动,故D正确;
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
16. 物理学家密立根利用如图所示的实验装置进行了一系列测定电子电荷的实验,包括著名的油滴实验,因而获得1923年诺贝尔物理学奖。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,图中油滴P悬浮在两板间保持静止。已知板间电压为,两板间的距离为,悬浮油滴的质量为,重力加速度大小为。
(1)悬浮油滴P带___________电(填“正”或“负”)。
(2)悬浮油滴P的带电荷量为___________(结果用字母:、、、表示)。
(3)油滴P的电荷量___________是电子电量的整数倍(填“一定”或“不一定”)。
(4)若要使原本静止的油滴落到下极板,则下列做法可以达到目的有___________
A. 保持两极板电压不变,把下极板向下移
B. 断开电源,把下极板向上移
C. 断开电源,在两极板间插入电介质
D. 断开电源,把下极板向右移
【答案】(1)负 (2)
(3)一定 (4)AC
【解析】
【小问1详解】
油滴在两板间保持静止,则油滴受到向上的电场力;题图中平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,故板间场强方向竖直向下,则油滴带负电。
【小问2详解】
根据平衡条件,有
故
【小问3详解】
不同油滴所带的电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量(元电荷)的整数倍。
【小问4详解】
A.若要使原本静止的油滴落到下极板,减小电场力即可。保持两极板间电压不变,把下极板向下移,则增大极板间距,根据可知,电场强度减小,则电场力减小,因此油滴可落到下极板,故A正确;
B.断开电源,金属板所带电荷量不变,根据,可得
把下极板向上移,两板间距离变化,但两板间电场强度不变,油滴仍处于静止状态,故B错误;
C.断开开关,在两极板间插入电介质,则增大,所以两板间电场强度减小,油滴可落到下极板,故正确;
D.断开开关,把下极板向右移,减小,两板间电场强度增大,油滴会上升,故D错误。
故选AC。
17. 家用智能门锁的应急供电模块中,微型平行板电容器是核心储能元件。某小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电、放电过程,实验电路原理图如图甲所示,电源为直流稳压电源,实验前电容器已充分放电。
(1)该同学先将单刀双掷开关S与1相接,给电容器进行充分的充电,稳定后再与2相接,则开关S与2相接后,通过电阻的电流方向为________(填“”或“”)。
(2)将单刀双掷开关S与2相接时,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上便显示出如图乙所示的图像,图线与坐标轴围成的面积可表示电容器的________(填标号)。
A. 电容 B. 电压 C. 电荷量
(3)实验时如果不改变电路其他器材,只将电容器换成另一个电容更大的电容器进行实验,则得到的图线与坐标轴围成的面积将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) (2)C
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
接1时电容器充电,上极板带正电,下极板带负电,接2后电容器放电,电流为逆时针,电流方向为“”。
【小问2详解】
因Q=It,可知图线与坐标轴围成的面积可表示电容器的电荷量。
故选C。
【小问3详解】
由,可得电容变大,变大,则图线与坐标轴围成的面积将变大。
三、解答题(本题共3小题,18,19题各9分,20题8分。共27分)
18. 如图所示,匀强电场的电场强度,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离。将质量、电荷量的点电荷从A点移至B点。问:
(1)电荷的电势能改变了多少?
(2)若规定A点为电势能零点,该电荷在B点的电势能是多少?
(3)若规定B点为电势能零点,该电荷在A点的电势能是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电荷所受电场力F方向水平向右,大小
电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功
电荷的电势能改变了
【小问2详解】
电荷从A点移至B点的过程中,电势能改变了
若规定A点为电势能零点,即
该电荷在B点的电势能是
【小问3详解】
电荷从A点移至B点的过程中,电势能改变了
若规定B点为电势能零点,即
该电荷在A点的电势能是
19. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U=80V的恒压电源上,两极板间距为d=4cm,电容器带电荷量为Q=8×10-8C,A板接地(电势为零)。求:
(1)平行板电容器的电容和两板之间的电场强度大小;
(2)距A板为1cm的C点处的电势;
(3)若将电容器与电源断开后,将B板向下移动3cm,求此时两板间的电势差。
【答案】(1)1×10-9F,2000V/m
(2)-20V (3)140V
【解析】
【小问1详解】
由电容器的定义式得
两极板间为匀强电场,场强大小为
【小问2详解】
由题可知,A、C间距为
则A、C间的电势差为
又因为,
解得
【小问3详解】
根据公式
可得
将电容器与电源断开后,将B板向下移动3cm时,板间电场强度不变,则AB间电势差为
20. 如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将带电荷量为的点电荷由A点沿水平线移至B点,克服静电力做了的功,已知A、B间的距离为。
(1)试求A、B两点间的电势差UAB
(2)若A点的电势为,试求B点的电势
(3)试求该匀强电场的大小E并判断其方向
【答案】(1)2V (2)
(3),方向:沿电场线斜向下
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,静电力做负功
根据
解得
【小问2详解】
根据
其中,解得
【小问3详解】
匀强电场公式为
其中是沿着电场线方向的距离,从图中可以看出
其中为、两点直线距离,解得
方向:沿电场线斜向下
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物理
本试卷分试题和答题卡两部分,所有答案写在答题卡上。考试时间为75分钟。试卷满分为100分。测试范围:(必修三第九章,第十章)
一、选择题(每题4分,共计60分,其中1-12为单选题,13,14,15为多选题,多选题全部选对得4分,漏选得2分,选错得0分)
1. 在建立物理概念过程中,学会象科学家那样运用物理思想,使用科学方法,往往比记住物理概念的词句或公式更重要.在高中物理学习内容中,速度、加速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法是( )
A. 理想模型 B. 微小量放大 C. 等效替代 D. 比值定义
2. 橡胶棒用毛皮摩擦后,放到验电器上端金属球附近,则( )
A. 验电器的金属小球带负电
B. 验电器的金属箔片带正电
C. 用手摸一下金属球后验电器带负电
D. 用手摸一下金属球后验电器带正电
3. 如图所示,空间O点有一正点电荷,电荷量为Q,它在P点产生的场强大小为E,则下图中能正确描述E、Q关系的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,匀强电场场强,、连线与电场方向夹角,两点相距,、两点间的电势差为( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,验电器A不带电,验电器B的上面安装有几乎封闭的金属圆筒C,并且B的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘棒的金属小球D,使D接触C的内壁,再移出与A的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A带电,这个实验说明了( )
A. C是不带电的 B. C的内部是不带电的
C. C是带电的 D. C的表面是不带电的
6. 如图所示,正方形处在匀强电场中,电场线与正方形平面平行,、分别是、的中点,将一个正的点电荷从点移到点电场力做功与从点移到点电场力做功相同,则关于电势和电势差,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
7. 矩形ABCD处于匀强电场中,电场方向平行于矩形所在平面,矩形边长AB=1cm,BC=2cm。将电子由A点移动到D点,电场力做功2eV;将电子由A点移动到C点,电场力做功1eV。已知A点电势为0,则( )
A. 电场强度大小为100V/m B. 电场强度方向平行AD向右
C. B点的电势为1V D. 电子在矩形ABCD上电势能最大为2eV
8. 在水平方向的匀强电场中,一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面(纸面)内运动。如图,若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨迹为直线,若小球的初速度方向垂直于虚线,则其从O点出发运动到O点等高处的过程中( )
A. 动能减小,电势能增大 B. 动能增大,电势能增大
C. 动能减小,电势能减小 D. 动能增大,电势能减小
9. 如图所示,三条实线为电场线,带电粒子沿虚线轨迹1从运动到,带电粒子沿轨迹2从运动到。若两带电粒子运动过程中,均仅受电场力作用。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电,粒子带负电
B. 粒子带负电,粒子带正电
C. 运动过程中,粒子和粒子的速度一直减小
D. 粒子在、两点的电势能,粒子在、两点的电势能
10. 如图所示,直线是等量异种点电荷和连线的中垂线,与电荷连线的交点为,点、、位置如图。下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度方向沿向上
B. 、、、四个点的电场强度相同
C. 、、三点的电势的大小关系是
D. 、、三点的电场强度的大小关系是
11. 如图所示,不带电且长为l的导体棒水平放置,现将一个电荷量为+q(q>0)的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处,A、B分别为导体棒左右两端的一点,静电力常量为k。当棒达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A. 棒的两端都感应出负电荷
B. 棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右
C. 棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小
D. 若在导体棒上套一个金属网,棒的两端仍能感应出异种电荷
12. 如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为的直流电源连接,下极板接地,静电计外壳接地。闭合电键S时,一带电的油滴恰好静止于电容器中的点。下列说法正确的是( )
A. 若将A极板向上平移一小段距离,平行板电容器的电容将变大
B. 若将B极板向左平移一小段距离,静电计指针张角变小
C. 若断开电键S,再将B极板向右平移一小段距离,P点电势将降低
D. 若断开电键S,再将A极板向下平移一小段距离,则带电油滴仍保持静止状态
13. 如图所示,在光滑绝缘水平面上,固定有电荷量分别为+2Q和-Q的点电荷A、B,间距为L。在A、B延长线上距离B为L的位置,自由释放另一电荷量为+q的点电荷C,释放瞬间加速度为a1;将A、B接触,静电平衡后放回原处,再从相同位置自由释放C,释放瞬间加速度为a2,则( )
A. a1的方向水平向左,a2的方向水平向右
B. a1的方向水平向右,a2的方向水平向左
C. a1与a2大小之比等于
D. a1与a2大小之比等于
14. 如图,、、、是圆心为的圆周的四等分点,、分别为、的中点。在、分别固定一正点电荷,在、分别固定一负点电荷,则( )
A. O点的电场强度为0
B. O点与点的电场强度大小相等
C. O点的电势比点的低
D. 、两点的电势相等
15. 用电场线能直观、方便地比较电场中各点电场强度的强弱。如图甲是等量同种正点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点。是两电荷连线的中点,、是两电荷连线中垂线上的两点,OG=OF,、和、均是两电荷连线上相对对称的点,不考虑重力,下列说法正确的是( )
A. A、D两点电场强度相同
B. 若在B点放一正电荷,则其会在BC间做往复运动
C. 让一负电荷在G点只受电场力作用从G运动到F,则其加速度一定先变小再变大
D. 在G处放一负电荷,给其一垂直于纸面向里的初速度,负电荷可能做匀速圆周运动
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
16. 物理学家密立根利用如图所示的实验装置进行了一系列测定电子电荷的实验,包括著名的油滴实验,因而获得1923年诺贝尔物理学奖。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,图中油滴P悬浮在两板间保持静止。已知板间电压为,两板间的距离为,悬浮油滴的质量为,重力加速度大小为。
(1)悬浮油滴P带___________电(填“正”或“负”)。
(2)悬浮油滴P的带电荷量为___________(结果用字母:、、、表示)。
(3)油滴P的电荷量___________是电子电量的整数倍(填“一定”或“不一定”)。
(4)若要使原本静止的油滴落到下极板,则下列做法可以达到目的有___________
A. 保持两极板电压不变,把下极板向下移
B. 断开电源,把下极板向上移
C. 断开电源,在两极板间插入电介质
D. 断开电源,把下极板向右移
17. 家用智能门锁的应急供电模块中,微型平行板电容器是核心储能元件。某小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电、放电过程,实验电路原理图如图甲所示,电源为直流稳压电源,实验前电容器已充分放电。
(1)该同学先将单刀双掷开关S与1相接,给电容器进行充分的充电,稳定后再与2相接,则开关S与2相接后,通过电阻的电流方向为________(填“”或“”)。
(2)将单刀双掷开关S与2相接时,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上便显示出如图乙所示的图像,图线与坐标轴围成的面积可表示电容器的________(填标号)。
A. 电容 B. 电压 C. 电荷量
(3)实验时如果不改变电路其他器材,只将电容器换成另一个电容更大的电容器进行实验,则得到的图线与坐标轴围成的面积将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
三、解答题(本题共3小题,18,19题各9分,20题8分。共27分)
18. 如图所示,匀强电场的电场强度,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离。将质量、电荷量的点电荷从A点移至B点。问:
(1)电荷的电势能改变了多少?
(2)若规定A点为电势能零点,该电荷在B点的电势能是多少?
(3)若规定B点为电势能零点,该电荷在A点的电势能是多少?
19. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U=80V的恒压电源上,两极板间距为d=4cm,电容器带电荷量为Q=8×10-8C,A板接地(电势为零)。求:
(1)平行板电容器的电容和两板之间的电场强度大小;
(2)距A板为1cm的C点处的电势;
(3)若将电容器与电源断开后,将B板向下移动3cm,求此时两板间的电势差。
20. 如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将带电荷量为的点电荷由A点沿水平线移至B点,克服静电力做了的功,已知A、B间的距离为。
(1)试求A、B两点间的电势差UAB
(2)若A点的电势为,试求B点的电势
(3)试求该匀强电场的大小E并判断其方向
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