内容正文:
天津市滨海新区大港第三中学2026-2027学年高二上学期
第一次阶段检测物理试卷
一、单项选择题(每题4分,共32分)
1. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 由可知,若,,则
B. 由公式可知,在匀强电场中两点间的距离越大,电场强度就越大
C. 公式中的为试探电荷的电量
D. 在电场中将电荷量为的检验电荷从A点移到无限远处(电势为0)时,电场力做的功为,则该电荷在点具有的电势能为
【答案】A
【解析】
【详解】A.电势差定义为,代入、,得,即,因此,故A正确;
B.公式中是两点沿电场方向的距离,不是两点任意间距,且匀强电场的电场强度是电场本身的固有属性,与两点距离无关,故B错误;
C.是点电荷场强的决定式,式中是产生电场的场源电荷的电荷量,不是试探电荷的电荷量,故C错误;
D.根据电场力做功与电势能变化的关系,无限远为零势能点时,因此,故D错误。
故选A。
2. 如图所示的是电解池,在1s的时间内,共有3C的正离子和3C的负离子通过截面xy,则这个电路中的电流大小是( )
A. 0 B. 1.5 A
C. 3 A D. 6 A
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知时间为
t=1s
通过截面的电量为
q=3C+3C=6C
则这个电路中的电流大小是
故选D。
3. 两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比L1:L2=5:2,直径之比d1:d2=2:1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I1:I2=3:2,则它们的电阻率之比ρ1:ρ2为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据欧姆定律得R
两金属的电阻之比为
两金属的横截面积
再据电阻定律得ρ
所以
故选D。
4. 如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体,在导体的左右两端加一恒定的电压,使导体中产生一恒定电流,其电流的大小为I。已知金属导体的横截面积是S,导体单位长度的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,则下列说法中正确的是( )
A. 自由电子定向移动的速率为v0
B. 自由电子定向移动的速率为v=
C. 自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D. 自由电子定向移动的速率为v=
【答案】D
【解析】
【详解】本题考查的是对电流微观表达式I=nqSv的理解,关键是理解v和n的物理意义,式中n为单位体积内自由电子数,而本题n为单位长度内的自由电子数,t时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度为vt内的自由电子,其数量为nvt,则电荷量
Q=nvte
所以电流
I==nev
所以
v=
选项D正确。
故选D。
5. 如图所示,图中虚线是某一电场区域的等势面分布,各等势面上的电势值已在图中标出。实线为某一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,从P点运动到Q点。关于该段运动过程,下列描述正确的是( )
A. 该粒子可能带正电
B. 粒子做加速度增加的加速运动
C. 该带电粒子的电势能不断增加
D. 该电场可能是真空中一孤立点电荷产生的电场
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线与等势面垂直且指向电势降低的方向,又因粒子所受电场力指向轨迹凹侧且与电场方向共线,故该粒子所受电场力与场强方向相反,故粒子带负电,故A错误;
BC.粒子所受电场力与速度方向成钝角,故电场力做负功,电势能不断增加,粒子做减速运动,且从P点运动到Q点等势面越来越密集,场强越来越大,加速度越来越大,故粒子做加速度增加的减速运动,故B错误,C正确;
D.孤立点电荷的等势面是以点电荷为圆心的同心圆,故该电场不可能是真空中一孤立点电荷产生的电场,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,在绝缘水平面上固定着电荷量为+Q的点电荷,a、b、c为同一直线上的三点,ab=bc,下列说法正确的是( )
A. a、b、c三点的电场强度关系为
B. a、b、c三点的电势关系为
C. a、b、c间的电势差关系有
D. 将负电荷从a点移动到c点的过程中,电势能减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.由点电荷场强公式,离场源电荷越近场强越大,、、三点到场源电荷的距离依次减小,场强关系为,A错误;
B.正点电荷的电场线由场源电荷指向四周,沿电场线方向电势逐渐降低,、、三点中点离场源电荷最近、电势最高,电势关系为,B错误;
C.、、间距相等,靠近场源电荷的、两点间场强较大,沿电场线方向电势降落较快,电势差关系为,C错误;
D.负电荷从点移动到点,靠近正点电荷,受到的库仑力为引力,电场力做正功,电势能减少,D正确。
故选D。
7. 如图甲所示,一条电场线与轴重合,取点电势为零,方向上各点的电势随变化的关系如图乙所示,若在点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用。则不正确的是( )
A. 电子将沿方向运动
B. 电子的电势能将一直减小
C. 沿方向电场强度一直增大
D. 电子运动的加速度先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据沿着电场方向,电势逐渐降低,可知电场方向沿x轴负方向,则电子受到电场力方向沿x轴正方向,所以静止释放后电子将沿Ox方向运动,故A正确,不符合题意;
B.电场力对电子一直做正功,故电子的电势能将一直减小,故B正确,不符合题意;
CD.根据 可知图像的切线斜率表示电场强度的大小,由图可知图像的切线斜率先减小后增大,故电场强度先减小后增大,则电子受到的电场力先减小后增大,根据牛顿第二定律,可知加速度先减小后增大,故C错误,符合题意;D正确,不符合题意。
本题选错误的,故选C。
8. 如图所示,P、Q为一点电荷周围的两个点,P和Q两点的电场强度分别为和,与PQ连线的夹角为α,与PQ连线的夹角为β,α和β均为锐角,且。P和Q两点的电势分别为和,下列判断正确的是( )
A. 点电荷可能带正电 B. ,
C. , D. 把电子从P点移动到Q点,电子的电势能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据点电荷周围电场特点可知,O为点电荷位置,如图所示
点电荷带负电荷,故A错误;
C.α和β均为锐角,且,OP>OQ,根据
可知E1<E2,故C错误;
B.根据点电荷带负电可知,两点的电势关系为,故B错误;
D.把电子从P移动到Q,电场力做负功,电势能增加,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(每天4分,共16分)
9. 某同学制作了一个如图甲所示的可变电容器,该电容器由一个固定不动的定片和可绕转轴旋转的一个动片构成,动片和定片之间的绝缘介质为空气。将该电容器和电压恒定的电源、开关、导线连接成图乙所示的电路。现将该电容器的动片从图示位置开始旋转,忽略边缘效应,在旋转动片一周的过程中,下列说法正确的是( )
A. 当动片旋转到不同位置时,电容器的电容可能相同
B. 保持开关闭合,动片旋转一周过程中导线中的电流方向会发生改变
C. 保持开关闭合,动片旋转一周过程中动片和定片间电场的方向会发生改变
D. 断开开关保持电容器所带电荷量不变,动片旋转过程中动片和定片间电场强度大小保持不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A.平行板电容器电容公式为,根据题图可知动片旋转时,两极板的正对面积可能相同,电容器的电容可能相同,故A正确;
B.根据题图可知,动片旋转一周过程中正对面积先增大后减小,则电容器的电容先增大后减小,根据可知电容器所带的电荷量先增大后减小,即电流方向会发生改变,故B正确;
C.保持开关闭合,两极板间电压U不变,极板的电性不变,所以动片和定片间电场的方向不变,故C错误;
D.断开开关保持电容器所带电荷量Q不变,根据,,联立可得
Q不变,动片旋转过程中,S改变,动片旋转过程中动片和定片间电场强度大小改变,故D错误。
故选AB。
10. 如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是( )
A. 电子在M点所受电场力比在P点所受电场力大
B. N点的场强与P点的场强相同
C. M点的电势比N点的电势高
D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.依题意,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称,已知等量异种点电荷的电场线关于两点电荷连线的中垂线对称,则M、P两点场强大小相等,电子在M点所受电场力等于在P点所受电场力,故A错误;
B.依题意,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称,则N、P两点关于两电荷连线的中点对称,已知等量异种点电荷的电场线关于两电荷连线的中点对称,故N点的场强与P点的场强大小相等,方向相同,故B正确;
C.依题意,M、N两点关于两电荷连线对称,已知等量异种点电荷的电场线关于两电荷连线对称,故M点的电势等于N点的电势,故C错误;
D.由图可知,,由,其中,解得,故D正确。
故选BD。
11. 如图甲,在某电场中建立x坐标轴,一个电子仅在静电力作用下沿x轴正方向运动,经过A、B、C三点,已知。该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. A点电势高于B点电势
B. A点电场强度大于B点电场强度
C. 电子经过A点的速率大于经过B点的速率
D. 电子从A点到B点静电力做的功大于从B点到C点静电力做的功
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电子带负电,电子从A点到C点电势能逐渐减小,可知电势逐渐升高,则在x坐标轴上电场强度方向沿x轴负方向,由于沿电场线方向电势逐渐降低,可知A点电势低于B点电势,故A错误;
B.图像斜率的绝对值表示静电力的大小,可知,从A点到B点电子所受静电力逐渐减小,则电场强度逐渐减小,即A点电场强度大于B点电场强度,故B正确;
C.电子仅在静电力作用下运动,电势能和动能之和保持不变,从A点到C点电势能减少,所以动能增大,即电子经过A点的速率小于经过B点的速率,故C错误;
D.结合上述可知,电子从A点到B点所受静电力大于从B点到C点所受静电力,又由于
根据
其中,F为静电力的平均值,可知,电子从A点运动到B点静电力做的功大于从B点运动到C点静电力做的功,故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,空间内有一匀强电场,ABCD是电场中的矩形,电场线与ABCD平面平行。已知A点电势φA=0,B点电势φB=3 V,D点电势φD=-3 V,AB边长l1=4 cm,BC边长l2=3 cm,,,则( )
A. C点的电势φC=6 V B. 电场线与直线AC平行
C. 电场强度大小为E=125 V/m D. 电子在A点的电势能等于在C点的电势能
【答案】CD
【解析】
【详解】A.匀强电场中平行等间距的两线段端点电势差相等,则
代入数据得,A错误;
BD.由于AC电势相等,则AC为等势面,故电子在A点的电势能等于在C点的电势能,电场线与AC垂直,故B错误、D正确;
C.设AC与AB的夹角为,即
解得
过B作AC的垂线,即为电场线的方向,则垂线段长度
电场强度 ,故C正确。
故选CD。
三、实验题(每空2分,共12分)
13. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,使电容器带电后与电源断开,将电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计的金属球相连。观察静电计指针偏转角度的大小,可推知电容器两极板间电势差的大小。
(1)在实验中观察到的现象是______(填正确答案的标号)。
A. 将左极板向上移动一段距离,静电计指针的张角变小
B. 向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大
C. 将左极板右移,静电计指针的张角变小
D. 将左极板拿走,静电计指针的张角变为零
(2)某同学用两片锡箔纸做电极,用三张电容纸(某种绝缘介质材料)依次间隔夹着两层锡箔纸,一起卷成圆柱形,然后各自接出引线,如图乙、丙所示,最后密封在塑料瓶中,电容器便制成了。为增大该电容器的电容,下列方法可行的有______(填正确答案的标号)。
A. 增大电容纸的厚度 B. 增大锡箔纸的厚度
C. 减小电容纸的厚度 D. 同时增大锡箔纸和电容纸的面积
【答案】(1)C (2)CD
【解析】
【小问1详解】
A.电容器带电后与电源断开,电容器极板所带电荷量一定,根据,可知,将左极板向上移动一段距离,极板正对面积减小,电容减小,则电势差增大,即静电计指针的张角变大,故A错误;
B.电容器带电后与电源断开,电容器极板所带电荷量一定,根据,,可知向两板间插入陶瓷片时,介电常数增大,电容增大,则电势差减小,静电计指针的张角变小,故B错误;
C.电容器带电后与电源断开,电容器极板所带电荷量一定,根据,,可知将左极板右移,极板之间间距减小,电容增大,电势差减小,则静电计指针的张角变小,故C正确;
D.电容器带电后与电源断开,电容器极板所带电荷量一定,根据,,可知将左极板拿走,右极板带正电,右极板与接地点之间电势差不等于零,即静电计指针的张角不会变为零,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
AC.两片锡箔纸做电极,电容纸为绝缘介质,两片锡箔纸可以等效为平行板电容器,由于用三张电容纸(某种绝缘介质)依次间隔夹着两层锡箔纸,一起卷成圆柱形,改变电容纸的厚度相当于改变极板之间的间距,根据,可知当电容纸的厚度增大时,极板间距增大,电容减小,当电容纸的厚度减小时,极板间距减小,电容增大,故A错误,C正确;
B.根据,可知增大锡箔纸的厚度时,极板间距不变,电容不变,故B错误;
D.根据,可知同时增大锡箔纸和电容纸的面积,相当于增大极板正对面积,则电容增大,故D正确。
故选CD。
14. 美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,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,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有_______。
A. 油滴质量m B. 两板间的电压U C. 两板间的距离d D. 两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量_______(已知重力加速度为g)。
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为_______C。(保留三位有效数字)
(4)关于元电荷下列说法正确的是( )
A. 油滴的电荷量可能是 B. 油滴的电荷量可能是
C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量可取任意值
【答案】(1)ABC (2)
(3) (4)B
【解析】
【小问1详解】
平行金属板板间存在匀强电场,液滴恰好处于静止状态,电场力与重力平衡,则有
可得
所以要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有油滴质量m,两板间的电压U,两板间的距离d。
故选ABC。
【小问2详解】
根据(1)问分析可知,该油滴的电荷量为
【小问3详解】
在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为
【小问4详解】
AB.油滴的电荷量只能是元电荷的整数倍,根据
,
故A错误,B正确;
CD.元电荷不是电子,只是在数值上等于电子或质子的带电量;任何带电体所带电荷量都只能是元电荷的整数倍,故CD错误。
故选B。
四、计算题(共40分)
15. 如图所示,M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,M、N间的距离为a;沿MN连线的中垂线建立坐标轴,P是x轴上的点,∠OPM=30°。已知静电力常量为k,求
(1)M点的电荷在P点产生的电场强度大小;
(2)P点的电场强度。
【答案】(1)
(2),方向沿轴正方向。
【解析】
【小问1详解】
由图可知,为的中点,故。
设点到点的距离为,由直角三角形的几何关系得
由真空中点电荷的场强公式,代入所求距离,点的电荷在点产生的场强大小为
【小问2详解】
取水平向右为轴正方向。两电荷等量且到点的距离相等,因此点的电荷在点产生的场强大小也为第(1)问的结果,记为。正点电荷的电场方向背离电荷,故两电荷在点产生的场强分别沿和的延长线,均与轴正方向成。下图示出两场强及合场强(大小记为)的方向。
根据电场强度的叠加原理,两场强垂直于轴的分量等大反向,互相抵消;沿轴的分量均向右,相加得
合场强方向沿轴正方向。
16. 长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为的小球(可视为质点),如图所示,在空间施加沿水平方向的匀强电场(图中未画出),小球静止在A点,此时细线与竖直方向夹角,已知,,电场的范围足够大,重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)保持细线始终张紧,将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点,求A、B两点间的电势差U;
(3)将小球由B点静止释放求小球运动至A点时速度的大小v。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球静止在A点时受力平衡,如图所示
根据平衡条件
解得
【小问2详解】
根据(1)可知匀强电场方向水平向左,A、B两点沿电场线方向距离
根据电势差与场强的关系
解得
【小问3详解】
小球从B点运动至A点的过程中根据动能定理
解得
17. 如图所示,在竖直放置的平行金属板之间加恒定电压,、两板的中央有小孔、,在板的右侧有平行于金属板的匀强电场,电场范围足够大,感光板垂直于电场方向放置。先后两次在小孔处由静止释放带正电的甲粒子和乙粒子,甲、乙两粒子的电荷量之比为,质量之比为,不计两粒子受到的重力和空气阻力。求
(1)甲、乙两粒子在处的速度大小之比;
(2)甲、乙两粒子打到感光板上的位置到正下方的距离之比;
(3)甲、乙两粒子打到感光板上时的动能之比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设甲、乙两粒子通过时的速度大小分别为,。两粒子均从静止出发,经过两板间电势差后,电场力做功转化为动能,有
因此
故甲、乙两粒子在处的速度大小之比为。
【小问2详解】
设到感光板的竖直距离为,粒子从进入右侧电场时的水平速度为。在右侧匀强电场中,粒子水平方向做匀速运动,竖直方向初速度为零,加速度大小为。设粒子落点到正下方的水平距离为,则
水平方向位移满足
结合小问1的结果
代入可得
可见与粒子的电荷量和质量均无关,所以甲、乙两粒子打到感光板上的位置到正下方的距离之比为。
【小问3详解】
粒子从到的过程中,电场力做功使其获得动能。在右侧电场中,粒子沿电场方向运动距离,电场力做功为
因此粒子打到感光板时的动能为
其中对两粒子相同,故甲、乙两粒子的动能之比为
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天津市滨海新区大港第三中学2026-2027学年高二上学期
第一次阶段检测物理试卷
一、单项选择题(每题4分,共32分)
1. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 由可知,若,,则
B. 由公式可知,在匀强电场中两点间的距离越大,电场强度就越大
C. 公式中的为试探电荷的电量
D. 在电场中将电荷量为的检验电荷从A点移到无限远处(电势为0)时,电场力做的功为,则该电荷在点具有的电势能为
2. 如图所示的是电解池,在1s的时间内,共有3C的正离子和3C的负离子通过截面xy,则这个电路中的电流大小是( )
A. 0 B. 1.5 A
C. 3 A D. 6 A
3. 两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比L1:L2=5:2,直径之比d1:d2=2:1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I1:I2=3:2,则它们的电阻率之比ρ1:ρ2为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体,在导体的左右两端加一恒定的电压,使导体中产生一恒定电流,其电流的大小为I。已知金属导体的横截面积是S,导体单位长度的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,则下列说法中正确的是( )
A. 自由电子定向移动的速率为v0
B. 自由电子定向移动的速率为v=
C. 自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D. 自由电子定向移动的速率为v=
5. 如图所示,图中虚线是某一电场区域的等势面分布,各等势面上的电势值已在图中标出。实线为某一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,从P点运动到Q点。关于该段运动过程,下列描述正确的是( )
A. 该粒子可能带正电
B. 粒子做加速度增加的加速运动
C. 该带电粒子的电势能不断增加
D. 该电场可能是真空中一孤立点电荷产生的电场
6. 如图所示,在绝缘水平面上固定着电荷量为+Q的点电荷,a、b、c为同一直线上的三点,ab=bc,下列说法正确的是( )
A. a、b、c三点的电场强度关系为
B. a、b、c三点的电势关系为
C. a、b、c间的电势差关系有
D. 将负电荷从a点移动到c点的过程中,电势能减少
7. 如图甲所示,一条电场线与轴重合,取点电势为零,方向上各点的电势随变化的关系如图乙所示,若在点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用。则不正确的是( )
A. 电子将沿方向运动
B. 电子的电势能将一直减小
C. 沿方向电场强度一直增大
D. 电子运动的加速度先减小后增大
8. 如图所示,P、Q为一点电荷周围的两个点,P和Q两点的电场强度分别为和,与PQ连线的夹角为α,与PQ连线的夹角为β,α和β均为锐角,且。P和Q两点的电势分别为和,下列判断正确的是( )
A. 点电荷可能带正电 B. ,
C. , D. 把电子从P点移动到Q点,电子的电势能增加
二、多项选择题(每天4分,共16分)
9. 某同学制作了一个如图甲所示的可变电容器,该电容器由一个固定不动的定片和可绕转轴旋转的一个动片构成,动片和定片之间的绝缘介质为空气。将该电容器和电压恒定的电源、开关、导线连接成图乙所示的电路。现将该电容器的动片从图示位置开始旋转,忽略边缘效应,在旋转动片一周的过程中,下列说法正确的是( )
A. 当动片旋转到不同位置时,电容器的电容可能相同
B. 保持开关闭合,动片旋转一周过程中导线中的电流方向会发生改变
C. 保持开关闭合,动片旋转一周过程中动片和定片间电场的方向会发生改变
D. 断开开关保持电容器所带电荷量不变,动片旋转过程中动片和定片间电场强度大小保持不变
10. 如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是( )
A. 电子在M点所受电场力比在P点所受电场力大
B. N点的场强与P点的场强相同
C. M点的电势比N点的电势高
D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能小
11. 如图甲,在某电场中建立x坐标轴,一个电子仅在静电力作用下沿x轴正方向运动,经过A、B、C三点,已知。该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. A点电势高于B点电势
B. A点电场强度大于B点电场强度
C. 电子经过A点的速率大于经过B点的速率
D. 电子从A点到B点静电力做的功大于从B点到C点静电力做的功
12. 如图所示,空间内有一匀强电场,ABCD是电场中的矩形,电场线与ABCD平面平行。已知A点电势φA=0,B点电势φB=3 V,D点电势φD=-3 V,AB边长l1=4 cm,BC边长l2=3 cm,,,则( )
A. C点的电势φC=6 V B. 电场线与直线AC平行
C. 电场强度大小为E=125 V/m D. 电子在A点的电势能等于在C点的电势能
三、实验题(每空2分,共12分)
13. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,使电容器带电后与电源断开,将电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计的金属球相连。观察静电计指针偏转角度的大小,可推知电容器两极板间电势差的大小。
(1)在实验中观察到的现象是______(填正确答案的标号)。
A. 将左极板向上移动一段距离,静电计指针的张角变小
B. 向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大
C. 将左极板右移,静电计指针的张角变小
D. 将左极板拿走,静电计指针的张角变为零
(2)某同学用两片锡箔纸做电极,用三张电容纸(某种绝缘介质材料)依次间隔夹着两层锡箔纸,一起卷成圆柱形,然后各自接出引线,如图乙、丙所示,最后密封在塑料瓶中,电容器便制成了。为增大该电容器的电容,下列方法可行的有______(填正确答案的标号)。
A. 增大电容纸的厚度 B. 增大锡箔纸的厚度
C. 减小电容纸的厚度 D. 同时增大锡箔纸和电容纸的面积
14. 美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,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,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有_______。
A. 油滴质量m B. 两板间的电压U C. 两板间的距离d D. 两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量_______(已知重力加速度为g)。
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为_______C。(保留三位有效数字)
(4)关于元电荷下列说法正确的是( )
A. 油滴的电荷量可能是 B. 油滴的电荷量可能是
C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量可取任意值
四、计算题(共40分)
15. 如图所示,M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,M、N间的距离为a;沿MN连线的中垂线建立坐标轴,P是x轴上的点,∠OPM=30°。已知静电力常量为k,求
(1)M点的电荷在P点产生的电场强度大小;
(2)P点的电场强度。
16. 长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为的小球(可视为质点),如图所示,在空间施加沿水平方向的匀强电场(图中未画出),小球静止在A点,此时细线与竖直方向夹角,已知,,电场的范围足够大,重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)保持细线始终张紧,将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点,求A、B两点间的电势差U;
(3)将小球由B点静止释放求小球运动至A点时速度的大小v。
17. 如图所示,在竖直放置的平行金属板之间加恒定电压,、两板的中央有小孔、,在板的右侧有平行于金属板的匀强电场,电场范围足够大,感光板垂直于电场方向放置。先后两次在小孔处由静止释放带正电的甲粒子和乙粒子,甲、乙两粒子的电荷量之比为,质量之比为,不计两粒子受到的重力和空气阻力。求
(1)甲、乙两粒子在处的速度大小之比;
(2)甲、乙两粒子打到感光板上的位置到正下方的距离之比;
(3)甲、乙两粒子打到感光板上时的动能之比。
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