精品解析：江西吉安市吉泰五所重点县二中2026-2027学年高二上学期10月物理科作业训练试卷

高二上学期10月份第二周物理科作业训练 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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．测试范围：人教版必修三第9～10章。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列关于电场和电场线的说法正确的是（　　） A. 电场和电场线都是电荷周围实际存在的一种物质 B. 电场线是为了描述电场而引入的假想曲线，实际不存在 C. 电场线越密的地方，同一试探电荷所受静电力就越小 D. 试探电荷在电场某点受到的静电力的方向就是该点的电场强度方向 2. 下列关于等势面的说法中，正确的是（ ） A. 同一电场中的两个等势面可能相交 B. 等势面与电场线一定垂直，电场线由低电势指向高电势 C. 电荷在等势面上移动时，电场力不做功 D. 匀强电场中的等势面是一系列不平行的平面 3. 空间中存在两个点电荷q1，q2，其电场线分布如图所示。已知一检验电荷仅在电场力作用下从a点运动到b点。下列说法正确的是（　　） A. q1为正电荷，q2为负电荷，且电荷量满足 B. a点的电场强度大小大于b点的电场强度大小 C. 在a处的电势能小于在b处的电势能 D. 检验电荷带正电 4. 如图，绝缘杆OP竖直固定在绝缘水平桌面上，带正电的小球A套在杆上，带正电的小球B右侧为绝缘竖直固定挡板。系统静止在图示位置，不计一切摩擦，两小球均可视为质点，重力加速度为g。由于空气潮湿，两球缓慢漏电，球A从a处缓慢移到b处，则此过程中（　　） A. 球B对桌面的压力逐渐增大 B. 杆对球A的弹力逐渐减小 C. 挡板对球B的弹力逐渐减小 D. 两球间的库仑力逐渐增大 5. 如图所示，等量正电荷产生的电场中有O、A、B、C四点，O是两电荷连线的中点，A、B在两电荷的连线上且相对于O对称，C在两电荷连线的中垂线上。以下说法中正确的是（ ） A. A点的电势比B点的高 B. A点的电势比C点的高 C. A点的电场强度与B点的电场强度相同 D. 一个正电荷从O点沿直线向C运动时，其电势能有可能先增加后减少 6. 如图1所示，两水平平行正对的金属板M、N间距为d，加有如图2所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒，时刻微粒在两板正中间的P点以速度平行金属板运动，时间内粒子未到达极板，已知重力加速度为。则在时间内，下列说法正确的是（ ） A. 时间内，微粒偏向N板运动 B. 时，重力对微粒做功的瞬时功率为 C. 时间内，电场力对微粒做的功为 D. 时间内，微粒动能增量为 7. 当前智能手机普遍采用了指纹识别，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是（　　） A. 峪处形成的电容器电容较大 B. 在峪处形成的电容器放电较快 C. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小 D. 湿的手指头对指纹识别无影响 8. 电线一端意外掉落在地面上的O点，在周围形成电场，电场等势面的分布如图所示。图中线段表示甲、乙两只羊，线段长度表示羊前后足所站位置之间的距离，两条线段长度相等。M、N是等势面上的两点，将某带电体从M移到N。则（　　） A. 触电风险大的羊是甲 B. 触电风险大的羊是乙 C. 电场力对该电荷一定做正功 D. 该电荷电势能可能增加也可能减少 9. 有一种蜘蛛带电后能在电场环境中“御电飞行”。如图所示，在一个固定的带正电的金属球旁边，一只带负电的蜘蛛在水平面上做半径为R的匀速圆周运动。若金属球半径为R，所带电荷量为+Q，蜘蛛可看做质点且质量为m，其到球面的距离和到过O点竖直线的距离均为R（已知均匀带电球壳内部电场强度为0，且金属球电荷分布均匀），蜘蛛所带电量不影响金属球电荷分布，重力加速度为g，静电力常量为k，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 蜘蛛受到的电场力为 B. 蜘蛛的动能为 C. 金属球内一点P，已知OP=0.5R，则P点的电场强度大小为 D. 蜘蛛所带电量为 10. 如图甲所示，O点为均匀带电圆环的圆心，在圆环轴线上离O点x处的电场强度大小如图乙所示。将一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x=r处由静止释放，带电粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A. 若粒子带负电，则粒子向右运动 B. 若粒子带负电，则粒子运动过程中的最大加速度大于 C. 根据题图可知，轴线上处的电势最大 D. x=r处与x=3r处的电势差小于 二、实验题，本题共2小题，共14分。 11. 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 12. 密立根通过著名的油滴实验测量出了电子电荷量。实验装置如图。 （1）其原理如下，请完成填空： ①使喷雾器喷出的油滴带有电荷量尽可能小的负电荷，带电油滴在重力和空气粘滞阻力的作用下下落，最终匀速下落。此时在极板间加上匀强电场，当电场力与重力达到平衡时，油滴最终将悬浮。某次实验，场强为时，观察到油滴悬浮，设该油滴质量是，重力加速度是，则油滴电荷量可表示成__________ ②油滴质量未知，需要通过实验测量。已知这种油滴的密度为，油滴在空气中运动时受到的粘滞阻力与油滴的半径、油滴的速度成正比，即，空气的粘滞系数已知。撤去电场，可观察到油滴在重力和粘滞阻力作用下最终以竖直向下匀速运动。由此可测出该带电油滴的质量__________ ③油滴的电荷量为__________用已知量和测量量表示。 （2）多次改变金属板间场强的大小，测量有电场时保持静止的油滴在撤去电场后匀速下落的速度，从而计算出对应油滴的电荷量。密立根在1913年测量的部分数据如下表： 油滴编号 6 13 24 37 电荷量（） 1.592 3.184 4.776 1.592 油滴编号 74 105 123 138 电荷量（） 6.369 3.184 4.776 1.592 分析数据，可得出的结论是__________。 三、计算题，本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，质量为0.16kg的带正电小球A穿在倾角的光滑绝缘细杆上，杆的另外一端固定一个带电小球B，整个装置处于水平向右的匀强电场中。初始时，两球相距（远大于小球直径），此时小球A恰好静止且与杆无弹力，已知重力加速度，小球A的电荷量为0.32C，求： （1）B球带何种电荷 （2）匀强电场的电场强度E （3）撤去匀强电场，小球A速度最大时，两球间距L 14. 在光滑绝缘的水平面上放置一个质量m=0.2kg、带电荷量q=5×10-4 C的带正电小球，小球系在长L=0.5m的绝缘细线上，线的另一端固定在O点．整个装置置于匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，如图所示（此图为俯视图）．现给小球一个初速度使其绕O点做圆周运动，小球经过A点时细线的张力F=140N，小球在运动过程中，最大动能比最小动能大20J，小球可视为质点． （1）求电场强度的大小． （2）求运动过程中小球的最小动能． （3）若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断，则小球经多长时间其动能与在A点时的动能相等，此时小球距A点多远． 15. 在粒子物理学的研究中，经常用电场来控制或者改变粒子的运动。如图为一控制粒子运动的实验仪器，整个装置处于真空环境中，一离子源能够源源不断地发射质量为、电荷量为的正离子。离子从离子源出射时的初动能忽略不计，该离子经过电压为的加速电场加速后，随后进入辐向电场，辐向电场只在以为圆心的四分之一圆弧的管道内存在，且到距离相等的点，辐向电场大小相等，方向指向圆心。离子进入辐向电场后，恰好能够绕点做半径为的匀速圆周运动。离子离开辐向电场后，随后经点进入偏转电场。其中点位于极板A、B的中线上，A板电势高于B板电势。极板A、B长度均为，间距也为，离子刚进入偏转电场时的速度与电场方向垂直。随后离子离开偏转电场，做匀速直线运动，打在荧光屏上。荧光屏与极板A、B平行，长度为。荧光屏到极板A、B中线的距离为。极板A、B间的电压可调，可使离子打在荧光屏的不同位置。整个运动过程中，离子重力不计，不考虑离子间的相互作用，不计其它阻力，题中三种电场不会互相影响。 （1）求离子刚离开加速电场时的速度大小； （2）求离子在辐向电场中运动时，受到的电场力大小； （3）某次实验时，调节极板A、B间的电压，离子恰好能够飞出偏转电场，并打在荧光屏最左端点处，求荧光屏最左端到极板B最右端的水平距离； （4）在第（3）问的基础上，调节极板A、B间的电压为，离子飞出偏转电场后，打在荧光屏最右端点处，求的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期10月份第二周物理科作业训练 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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．测试范围：人教版必修三第9～10章。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列关于电场和电场线的说法正确的是（　　） A. 电场和电场线都是电荷周围实际存在的一种物质 B. 电场线是为了描述电场而引入的假想曲线，实际不存在 C. 电场线越密的地方，同一试探电荷所受静电力就越小 D. 试探电荷在电场某点受到的静电力的方向就是该点的电场强度方向 【答案】B 【解析】 【详解】AB．电场是电荷周围实际存在的特殊物质，但电场线是为了描述电场人为引入的假想模型，实际不存在，故A错误，B正确； C．电场线越密的地方电场强度越大，根据静电力公式，同一试探电荷不变时，电场强度越大，所受静电力越大，故C错误； D．电场强度方向规定为正试探电荷在该点所受静电力的方向，若试探电荷为负电荷，其受到的静电力方向与电场强度方向相反，故D错误。 故选B。 2. 下列关于等势面的说法中，正确的是（ ） A. 同一电场中的两个等势面可能相交 B. 等势面与电场线一定垂直，电场线由低电势指向高电势 C. 电荷在等势面上移动时，电场力不做功 D. 匀强电场中的等势面是一系列不平行的平面 【答案】C 【解析】 【详解】A．等势面是电势相等的点构成的面，同一电场中不同等势面若相交，则交点处将同时具有两个不同电势，这与电势的唯一性矛盾，故A错误； B．等势面与电场线一定垂直，但沿电场线方向电势降低，所以电场线由高电势指向低电势，故B错误； C．电荷在等势面上移动时，初末位置电势相等，根据电场力做功与电势差的关系有 由于，解得，故C正确； D．匀强电场中电场线为一组平行直线，等势面与电场线垂直，所以等势面是一系列相互平行的平面，故D错误。 故选C。 3. 空间中存在两个点电荷q1，q2，其电场线分布如图所示。已知一检验电荷仅在电场力作用下从a点运动到b点。下列说法正确的是（　　） A. q1为正电荷，q2为负电荷，且电荷量满足 B. a点的电场强度大小大于b点的电场强度大小 C. 在a处的电势能小于在b处的电势能 D. 检验电荷带正电 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场线起始于正电荷（或无穷远）终止于负电荷（或无穷远），由于图中电场线起始于q1终止于q2（或延伸至无穷远），则q1带正电，q2带负电，又由于靠近q1处电场线比靠近q2处的电场线分布密集一些，而电场线分布的密集程度表示电场的强弱，即靠近q1处的电场强度大于靠近q2处的电场强度，因此电荷量满足，故A正确； B．由图可知，a点电场线分布比b点电场线稀疏一些，则a点的电场强度小于b点的电场强度，故B错误； D．检验电荷仅在电场力作用下从a运动到b，由于合力方向指向轨迹凹侧，则检验电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反，故检验电荷带负电，故D错误； C．根据沿电场方向电势降低，则a处的电势低于b处的电势，由于检验电荷带负电，所以检验电荷在a处的电势能大于在b处的电势能，故C错误。 故选A。 4. 如图，绝缘杆OP竖直固定在绝缘水平桌面上，带正电的小球A套在杆上，带正电的小球B右侧为绝缘竖直固定挡板。系统静止在图示位置，不计一切摩擦，两小球均可视为质点，重力加速度为g。由于空气潮湿，两球缓慢漏电，球A从a处缓慢移到b处，则此过程中（　　） A. 球B对桌面的压力逐渐增大 B. 杆对球A的弹力逐渐减小 C. 挡板对球B的弹力逐渐减小 D. 两球间的库仑力逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．以两球为研究对象，受力分析可知桌面对球B的支持力N始终与两球的总重力大小相等、方向相反，根据牛顿第三定律知球B对桌面的压力始终与两球的总重力大小相等，即不变，故A错误； 对球A受力分析，如图所示 球A缓慢移动，则受到的合外力始终为零，库仑力 杆对球A的弹力 BD．球A从a处缓慢移到b处的过程中，θ逐渐增大，逐渐减小，逐渐增大，则F、NA均逐渐增大，故B错误，D正确； C．由两球受力平衡得挡板对球B的弹力NB与NA等大反向，则NB逐渐增大，故C错误。 故选D。 【点睛】本题考查静电力作用下的动态平衡，意在考查考生的推理能力，体现了物理观念、科学思维等学科素养。 5. 如图所示，等量正电荷产生的电场中有O、A、B、C四点，O是两电荷连线的中点，A、B在两电荷的连线上且相对于O对称，C在两电荷连线的中垂线上。以下说法中正确的是（ ） A. A点的电势比B点的高 B. A点的电势比C点的高 C. A点的电场强度与B点的电场强度相同 D. 一个正电荷从O点沿直线向C运动时，其电势能有可能先增加后减少 【答案】B 【解析】 【详解】AB．等量正电荷的电场具有对称性，和两点电势相等。设每个场源电荷的电荷量为，由点电荷场强公式（为静电力常量，为场点到电荷的距离）可知，在段（不含点），左侧正电荷产生的场强较大，合场强指向；在段（不含点），两电荷产生的场强沿连线方向的分量互相抵消，沿中垂线方向的分量相加，合场强由指向。图中箭头分别表示和两点及段的合场强方向。 沿电场方向电势降低，所以由到、由到，电势均降低，结合对称性可得，故A错误，B正确； C．由场强叠加原理及对称性，和两点的场强大小相等，但方向相反。电场强度是矢量，判断两个场强是否相同必须同时比较大小和方向，故C错误； D．正电荷从沿直线向运动时，在点以外的路段，电场力均与运动方向相同，电场力做正功。电场力做功等于电势能的减少量，所以其电势能持续减小，故D错误。 故选B。 6. 如图1所示，两水平平行正对的金属板M、N间距为d，加有如图2所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒，时刻微粒在两板正中间的P点以速度平行金属板运动，时间内粒子未到达极板，已知重力加速度为。则在时间内，下列说法正确的是（ ） A. 时间内，微粒偏向N板运动 B. 时，重力对微粒做功的瞬时功率为 C. 时间内，电场力对微粒做的功为 D. 时间内，微粒动能增量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．内，，故板电势低于板，电场方向由板指向板，正电微粒所受电场力指向板，微粒偏向M板运动，故A错误； B．内，电场力大小为 方向竖直向上，与重力合力向上，微粒加速度大小为 内，电场力方向变为竖直向下，合力大小为，加速度大小为，所以时速度方向竖直向下，大小为 重力与速度同向，重力的瞬时功率为，故B错误； C．内微粒竖直向上做匀加速运动，位移为 内初速度竖直向上、加速度竖直向下，位移为= 故内竖直位移为零，重力做功为零。 时竖直速度大小为，且水平速度不变，由动能定理，电场力做功为=，故C正确； D．内合力竖直向上，加速度大小为，故时竖直速度为，速率为。水平速度始终为，所以内动能增量为，故D错误。 故选C。 7. 当前智能手机普遍采用了指纹识别，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是（　　） A. 峪处形成的电容器电容较大 B. 在峪处形成的电容器放电较快 C. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小 D. 湿的手指头对指纹识别无影响 【答案】B 【解析】 【详解】A．在嵴处皮肤表面和小极板之间的距离较小，在峪处皮肤表面与小极板之间的距离较大，根据电容的决定式可知，在峪处形成的电容器电容较小，在嵴处形成的电容器电容较大，A错误； B．充电后在峪处形成的电容器带电量少，放电时间短，即在峪处形成的电容器放电较快， B正确； C．在嵴处形成的电容器电容较大，充电后，由可知，充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大，C错误； D．潮湿的手指头影响了皮肤表面与小极板之间的相对介电常数，从而影响电容，所以潮湿的手指头对指纹的识别有一定的影响，D错误。 故选B。 8. 电线一端意外掉落在地面上的O点，在周围形成电场，电场等势面的分布如图所示。图中线段表示甲、乙两只羊，线段长度表示羊前后足所站位置之间的距离，两条线段长度相等。M、N是等势面上的两点，将某带电体从M移到N。则（　　） A. 触电风险大的羊是甲 B. 触电风险大的羊是乙 C. 电场力对该电荷一定做正功 D. 该电荷电势能可能增加也可能减少 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．甲处等势面密集，电势变化快，电场强度较大，羊更容易触电，A正确，B错误； CD．电荷正负不知，电场力做功情况也是未知，电势能变化可能增加也可能减少，C错误，D正确。 故选AD。 9. 有一种蜘蛛带电后能在电场环境中“御电飞行”。如图所示，在一个固定的带正电的金属球旁边，一只带负电的蜘蛛在水平面上做半径为R的匀速圆周运动。若金属球半径为R，所带电荷量为+Q，蜘蛛可看做质点且质量为m，其到球面的距离和到过O点竖直线的距离均为R（已知均匀带电球壳内部电场强度为0，且金属球电荷分布均匀），蜘蛛所带电量不影响金属球电荷分布，重力加速度为g，静电力常量为k，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 蜘蛛受到的电场力为 B. 蜘蛛的动能为 C. 金属球内一点P，已知OP=0.5R，则P点的电场强度大小为 D. 蜘蛛所带电量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．蜘蛛受到的电场力与竖直方向的夹角为θ，有 解得 蜘蛛受到的电场力为F，有 解得，故A正确； B．蜘蛛的动能为 根据牛顿第二定律得 解得，故B错误； C．P点的电场强度可看成是以OP为半径的球和剩下部分的球壳在P点的场强的矢量和，又已知均匀带电球壳内部电场强度为0，则P点的电场强度大小等于以OP为半径的球产生的场强，该球的半径为金属球半径的一半，根据，可知该球的体积为金属球的，因为金属球电荷分布均匀，可知该球的电荷量为，则该球在P点的电场强度大小为，故C错误； D．根据库仑定律 解得 即蜘蛛所带电量为，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，O点为均匀带电圆环的圆心，在圆环轴线上离O点x处的电场强度大小如图乙所示。将一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x=r处由静止释放，带电粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A. 若粒子带负电，则粒子向右运动 B. 若粒子带负电，则粒子运动过程中的最大加速度大于 C. 根据题图可知，轴线上处的电势最大 D. x=r处与x=3r处的电势差小于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若粒子带负电，粒子受到的电场力向左，则粒子向左运动，故A错误； B．带电粒子从x=r处由静止释放，若粒子带负电，粒子向左运动，当粒子运动到x=0.5r处时电场强度最大，电场力最大，加速度最大，则粒子运动过程中的最大加速度为，故B正确； C．由图可知，处电场强度最大，但根据沿电场方向电势降低，轴线上x=0处的电势最大，故C错误； D．图线与坐标轴围成的面积表示电势差，若x=r处与x=3r处的电场强度均匀减小，则x=r处与x=3r处的电势差为 而实际图线与坐标轴围成的面积小于x=r处与x=3r处的电势均匀减小时图线与坐标轴围成的面积，故x=r处与x=3r处的电势差小于，故D正确。 故选BD。 二、实验题，本题共2小题，共14分。 11. 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。 12. 密立根通过著名的油滴实验测量出了电子电荷量。实验装置如图。 （1）其原理如下，请完成填空： ①使喷雾器喷出的油滴带有电荷量尽可能小的负电荷，带电油滴在重力和空气粘滞阻力的作用下下落，最终匀速下落。此时在极板间加上匀强电场，当电场力与重力达到平衡时，油滴最终将悬浮。某次实验，场强为时，观察到油滴悬浮，设该油滴质量是，重力加速度是，则油滴电荷量可表示成__________ ②油滴质量未知，需要通过实验测量。已知这种油滴的密度为，油滴在空气中运动时受到的粘滞阻力与油滴的半径、油滴的速度成正比，即，空气的粘滞系数已知。撤去电场，可观察到油滴在重力和粘滞阻力作用下最终以竖直向下匀速运动。由此可测出该带电油滴的质量__________ ③油滴的电荷量为__________用已知量和测量量表示。 （2）多次改变金属板间场强的大小，测量有电场时保持静止的油滴在撤去电场后匀速下落的速度，从而计算出对应油滴的电荷量。密立根在1913年测量的部分数据如下表： 油滴编号 6 13 24 37 电荷量（） 1.592 3.184 4.776 1.592 油滴编号 74 105 123 138 电荷量（） 6.369 3.184 4.776 1.592 分析数据，可得出的结论是__________。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2）油滴所带电荷量都是元电荷的整数倍，电子的电荷量约为 【解析】 【小问1详解】 [1]油滴悬浮时有 解得 [2]带电油滴竖直向下做匀速直线运动时，有 又 油滴质量 联立解得 [3]将代入，解得 【小问2详解】 油滴的电荷量是电子电荷量（元电荷）的整数倍，由于实验中油滴的电荷量很小，所以这个倍数应该不太大。分析表中实验数据，考虑测量误差，可知它们的最大公约数是，所以电子的电荷量约为。 三、计算题，本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，质量为0.16kg的带正电小球A穿在倾角的光滑绝缘细杆上，杆的另外一端固定一个带电小球B，整个装置处于水平向右的匀强电场中。初始时，两球相距（远大于小球直径），此时小球A恰好静止且与杆无弹力，已知重力加速度，小球A的电荷量为0.32C，求： （1）B球带何种电荷 （2）匀强电场的电场强度E （3）撤去匀强电场，小球A速度最大时，两球间距L 【答案】（1）正电；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由于A球带正电，A球受到的电场力方向水平向右，而小球A恰好静止且与杆无弹力，根据受力平衡可知A球受到的与B球的库仑力应沿斜面向上，故B球带正电； （2）A球所受重力、电场力和与B球的库仑力满足三力平衡，根据平衡条件可得 解得 （3）撤去匀强电场后，A球沿斜面向上运动，当加速度为零时，球的速度最大时，加速度为零，此时 即 由（2）中分析可知，初始时 即 联合解得 14. 在光滑绝缘的水平面上放置一个质量m=0.2kg、带电荷量q=5×10-4 C的带正电小球，小球系在长L=0.5m的绝缘细线上，线的另一端固定在O点．整个装置置于匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，如图所示（此图为俯视图）．现给小球一个初速度使其绕O点做圆周运动，小球经过A点时细线的张力F=140N，小球在运动过程中，最大动能比最小动能大20J，小球可视为质点． （1）求电场强度的大小． （2）求运动过程中小球的最小动能． （3）若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断，则小球经多长时间其动能与在A点时的动能相等，此时小球距A点多远． 【答案】（1）4×104N/C；（2）10J；（3）经s其动能与在A点时的动能相等，此时小球距A点为m． 【解析】 【详解】（1）当电场力做正功最多时动能最大，而最大的正功为，根据题意有： 代入数据得 （2）在A处动能最大，A处： A点关于O的对称点B处动能最小，则最小动能 代入数据得. （3）B点动能最小，在B点： 代入数据得. 当动能相等时，断线后球做类平抛运动： 入数据得： s， 答：（1）电场强度E的大小为； （2）运动过程中小球的最小动能为10J； （3）若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断，则小球经s其动能与在A点时的动能相等，此时小球距A点为m． 15. 在粒子物理学的研究中，经常用电场来控制或者改变粒子的运动。如图为一控制粒子运动的实验仪器，整个装置处于真空环境中，一离子源能够源源不断地发射质量为、电荷量为的正离子。离子从离子源出射时的初动能忽略不计，该离子经过电压为的加速电场加速后，随后进入辐向电场，辐向电场只在以为圆心的四分之一圆弧的管道内存在，且到距离相等的点，辐向电场大小相等，方向指向圆心。离子进入辐向电场后，恰好能够绕点做半径为的匀速圆周运动。离子离开辐向电场后，随后经点进入偏转电场。其中点位于极板A、B的中线上，A板电势高于B板电势。极板A、B长度均为，间距也为，离子刚进入偏转电场时的速度与电场方向垂直。随后离子离开偏转电场，做匀速直线运动，打在荧光屏上。荧光屏与极板A、B平行，长度为。荧光屏到极板A、B中线的距离为。极板A、B间的电压可调，可使离子打在荧光屏的不同位置。整个运动过程中，离子重力不计，不考虑离子间的相互作用，不计其它阻力，题中三种电场不会互相影响。 （1）求离子刚离开加速电场时的速度大小； （2）求离子在辐向电场中运动时，受到的电场力大小； （3）某次实验时，调节极板A、B间的电压，离子恰好能够飞出偏转电场，并打在荧光屏最左端点处，求荧光屏最左端到极板B最右端的水平距离； （4）在第（3）问的基础上，调节极板A、B间的电压为，离子飞出偏转电场后，打在荧光屏最右端点处，求的大小。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据 解得 【小问2详解】 根据 解得 【小问3详解】 离子飞出偏转电场时，速度方向反向延长过水平位移的中点，由题中所给条件以及相似三角形可知 解得 【小问4详解】 离子飞出偏转电场时，速度方向反向延长过水平位移的中点，设偏转距离为，由题中所给条件以及相似三角形可知 解得 由竖直方向，， 水平方向 解得 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $