精品解析：天津市益中学校2026-2027学年高二上学期第一次学情调研物理试卷

2026-2027-1益中学校高二年级一月考学情调研 物理学科 本场考试用时60分钟。本试卷分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为第1题至第12题，第Ⅱ卷为第13题至第16题。试卷满分100分。 答题时，务必将答案涂写在“答题卡”上，答案答在试卷上无效。考试结束后，将答题卡交回。祝您考试顺利！ 第Ⅰ卷 一、单项选择题（8题，每题4分，共32分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 点电荷就是体积很小的带电体 B. 电场线越密的地方，电场越强 C. 电荷在电场中受到的力越大，这点的电场强度越大 D. 电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．点电荷是理想化模型，成立条件为带电体的形状、大小对所研究问题的影响可忽略，与带电体自身体积大小无必然关系，体积很大的带电体在研究远距离相互作用时也可视为点电荷，故A错误； B．电场线的疏密程度是电场强度大小的直观表示，电场线越密的地方电场强度越大，即电场越强，故B正确； C．电场强度的定义式为，电场强度由电场本身性质决定，与试探电荷的受力、电荷量均无关；若试探电荷电荷量很大，即使电场强度较小，受到的电场力也可能很大，故C错误； D．电场是客观存在的特殊物质，电场线是人为假想的、用于直观描述电场分布的模型，实际并不存在，故D错误。 故选B。 2. 在电场问题中，带电粒子的运动轨迹与电场力的关系是分析电场性质的核心依据之一，结合粒子带电性质与电场方向的关系，可进一步分析粒子的电势、电势能、动能等物理量变化。某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度以及运动轨迹如图所示。由此可以判定（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D. A点的电势低于B点的电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场力指向运动轨迹的凹侧，与电场线方向相同，因此粒子带正电，故A错误； BC．粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故B正确，C错误； D．沿电场线方向电势逐渐降低，故A点的电势高于B点的电势，故D错误。 故选B。 3. 在轴上有两点电荷和，如图所示为轴上各点电势随变化的关系，一点电荷仅在电场力作用下从点移动至点，则以下说法正确的是（ ） A. 和为等量异种电荷 B. 点电荷在点与点受到的电场力方向相同 C. 电场力先做负功后做正功 D. 电荷的电势能先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．靠近电势为正，说明带正电；靠近电势为负，说明带负电，可知和是异种电荷，等量异种电荷的电势零点在连线中点，由图像可知电势零点不在两电荷中点，因此A错误； B．沿正方向，电势减小，说明x轴上电场强度方向沿x轴正向，所以点电荷在点与点受到的电场力方向相同，故B正确； C．该点电荷从点到点所受电场力方向不变，因此电场力对该点电荷要么做正功，要么做负功，故C错误； D．根据功能关系知，电场力做功等于电势能的减少量，如果电场力做正功，则电势能减少，反之，则电势能增加，故D错误。 故选B 。 4. 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带同种电荷，现用水平向左推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（　　） A. 竖直墙面对小球A的弹力变大 B. 推力F变大 C. 地面对小球B的支持力变大 D. 两小球之间的距离变大 【答案】D 【解析】 【详解】AD．以A球为研究对象，分析受力，如图1所示 设B对A的库仑力与墙壁的夹角为，由平衡条件可得竖直墙面对小球A的弹力 将小球B向左推动少许时，减小，则竖直墙面对小球A的弹力减小； 库仑力 减小，增大，减小，根据库仑定律分析可知，两球之间的距离增大，故A错误，D正确； BC．再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示 由平衡条件可得， 由上述分析可知，减小，则F减小，而地面对小球B的支持力一定不变，故BC错误。 故选D。 5. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，实验中保持极板上的电荷量不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。下列关于实验现象的描述正确的是（　　） A. 保持d不变，减小S，则θ变小 B. 保持S不变，减小d，则θ不变 C. 保持S不变，增大d，则θ变大 D. 保持S、d不变，在两板间插入电介质，则θ变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意及电容的决定式和定义式可得 保持d不变，减小S，则C减小，U变大，则θ变大；保持S不变，减小d，C变大，U变小，则θ变小，故AB错误； C．由上述分析可得，保持S不变，增大d，C减小，U变大，则θ变大，故C正确； D．由上述分析可得，保持S、d不变，在两板间插入电介质后，C变大，U变小，则θ变小，故D错误。 故选C。 6. 图中虚线、、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面，相邻等势面间的距离为5cm，已知平面上的电势为2V。一电子经过时的动能为10eV，从到的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法中错误的是（　　） A. 平面上的电势为零 B. 匀强电场的场强大小为 C. 该电子经过平面时，其电势能为 D. 该电子可能到达不了平面 【答案】C 【解析】 【详解】A．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确，不符合题意； 根据上述分析可知，匀强电场的电场强度大小为，故B正确，不符合题意； C．根据上述分析可知，d点的电势为，因此电子在d点具有的电势能为，故C错误，符合题意； D．由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 如图，真空中固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，图中O是两电荷连线的中点，a、b两点关于O点左右对称，c、d两点关于O点上下对称，且a、b、c、d到O点距离均相等。下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的电势相同 B. c、d两点的电场强度相同 C. 将电子由b移到c的过程中电场力做负功 D. 电子在O点的电势能比在b点的电势能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．沿着电场线电势逐渐降低，结合等量异种点电荷形成的电场分布和对称性可知 故A错误； B．c、d两点为等量异种点电荷连线的中垂线上的两点，其场强的方向均水平向右，而场强大小由对称性可知相等，则两点的电场强度相同，故B正确； C．将电子由b移到c的过程是从电势低的b点到电势高的c点移动，则电场力做负功，故C错误； D．由公式 ， 可知电子在O点的电势能比在b点的电势能小，故D错误； 故选B。 8. 如图所示，氕核（m、＋q）、氘核（2m、＋q）氚核（3m、＋q）三种粒子从同一位置无初速度飘入电场线水平向右的加速电场；之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（　　） A. 三种粒子一定打到屏上的同一位置 B. 三种粒子打到屏上时速度最大为氚核 C. 三种粒子运动到屏上所用时间最长为氘核 D. 偏转电场对氕核做功最多 【答案】A 【解析】 【详解】AD．设加速电场电势差，偏转电场电势差，粒子在加速电场中加速，由动能定理可知 解得 粒子在加速电场中的运动时间 粒子在偏转电场中做类平抛运动，运动时间 在偏转电场中的竖直分位移 联立得 y与q、m无关，所以三种粒子在偏转电场中轨迹重合，离开偏转电场后粒子做匀速直线运动，因此三种粒子一定打在屏上的同一位置，加速电场对粒子做功为 三种粒子的相等，所以加速电场对三种粒子做功相等，偏转电场对粒子做功 三种粒子的和均相等，则知偏转电场对三种粒子做功相等，由动能定理可得，三种粒子打到屏上时的动能一样大，故A正确，D错误； B．由于动能相同，，所以速度最大的是氕核，故B错误； C．离开偏转电场后粒子运动的时间 粒子运动到屏上的时间 氚核的最大，所以时间最长，故C错误。 故选A。 二、多项选择题（4题，每题4分，共16分，少选得2分，错选不得分） 9. 如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ ） A. 所受合力为零 B. 做匀减速直线运动 C. 电势能逐渐增加 D. 机械能逐渐增加 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，粒子做直线运动，则垂直极板向上的电场力与竖直向下的重力的合力方向与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此A错误，B正确； CD．由以上分析可知，电场力做负功，则电势能增加，动能减小，机械能减小，故C正确，D错误； 故选BC。 10. 如图所示，在竖直平面内有－竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E，M点与N点的连线垂直电场线，两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v分别从M和N点沿不同方向开始运动，之后都能到达电场中的P点，粒子的重力不计，则两带电粒子（　　） A. 到达P点所用的时间可能相等 B. 到达P点时的速度大小一定相等 C. 整个运动过程机械能的增加量一定相等 D. 在P点时的动能可能小于在各自初始点的动能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为两带电粒子完全相同，故产生的竖直向上方向的加速度相同，而M点粒子与N点粒子竖直初速度不同，故根据匀变速方程可知，运动时间不同，A错误； BC．因为只有电场力做功，根据题意可知，M点与N点在同一等势面上，故有 且电场力做功为 则电场力做功相同，则到达P点的动能相同，速度大小相同，而电场力做功等于机械能增加量，故机械能的增加量一定相等，BC正确； D．因为从M、N点到P点，电势减小，则电场力做正功，动能增大，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　） A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 流过电流表的电流方向是从B到A 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．原来带电油滴受力平衡，则其所受电场力竖直向上。根据题意可知，电容器两极板间的电压保持不变，两极板间的距离增大，根据可知，两极板间的场强减小，根据可知，带电油滴所受电场力减小，故带电油滴将沿竖直方向向下运动，电场力做负功，电势能增大，故AC错误； B．两极板间的场强方向竖直向下，故P点的电势比下极板电势高，即P点电势为正，设P点到下极板的距离为，则有 即 因两极板间的场强减小，不变，则P点的电势将降低，故B正确； D．根据可知，电容器的电容减小，而两极板间的电压不变，根据可知，电容器所带电荷量减小，则电容器放电，由图可知，电容器的上极板带正电，下极板带负电，故流过电流表的电流方向是从B到A，故D正确。 故选BD。 12. 接在平行板电容器的A、B两极板电压随时间变化关系图像如图所示，两板间距足够大，一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），开始静止在两极板中央，从某时刻由静止释放，关于带电粒子的运动，下列描述正确的是（　　） A. 若从0时刻由静止释放，粒子向右运动的最大速度 B. 若从0时刻由静止释放，粒子始终向右运动，直至到达右极板 C. 若从时刻由静止释放，粒子时而右，时而左，每个周期都会向左移动一定距离 D. 若从时刻由静止释放，粒子时而左，时而右，每个周期都会向左移动一定距离 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．从0时刻释放粒子，根据静止粒子所受电场力方向及作用时间，画出粒子的v−t图像如图 由图可知，粒子在向右的电场力的作用下，向右做匀加速运动，若在时刻恰好到达右极板，则此时有最大速度，根据动能定理则有 解得 若在时刻未到达右极板，板间距足够大的情况下，则此后时间内再向右做匀减速运动直至速度减为零，之后重复上述运动，运动的方向始终向右，因此粒子始终向右运动，直至到达右极板，故A错误，B正确； C．若粒子从时刻由静止释放，根据静止粒子所受电场力方向及作用时间，画出粒子的v−t图像如图 由图可知，粒子在电场力的作用下，时而右，时而左，一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，每个周期都会向左移动一定距离，故C正确； D．若粒子从时刻由静止释放，根据静止粒子所受电场力方向及作用时间，画出粒子的v−t图像如图 由图可知，粒子在电场力的作用下，时而左，时而右，一个周期内向右运动的位移大于向左运动的位移，每个周期都会向右移动一定距离，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 三、实验题（1题，每空2分，共6分） 13. 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。 四、解答题（14题12分，15题15分，16题19分，共48分） 14. 用一条长为绝缘轻绳悬挂一个带电小球（小球体积不计），小球质量为、所带电荷量为。现加水平向右的匀强电场，静止时小球位于点，绝缘绳与竖直方向夹角为，如图所示。已知当地重力加速度为。则： （1）小球受电场力多大？ （2）匀强电场的电场强度多大？ （3）若悬挂的带电小球由竖直方向最低点点静止释放，求小球运动到点时速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析可知，小球所受电场力为 【小问2详解】 匀强电场的电场强度 【小问3详解】 小球从A到B，由动能定理 解得 15. 如图为某电子发生装置，产生初速度为0的电子，经过加速电场的加速，然后进入偏转电场运动，最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为，偏转电场两板间电势差为且上板带负电，板长为L，板间距为d，偏转电场与荧光屏的距离为l，电子的质量为m、电荷量为q，其重力不计。 （1）电子离开加速电场获得的速度； （2）电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值； （3）电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子在加速电场中运动，初速度为0，由动能定理 整理得离开加速电场的速度 【小问2详解】 电子在偏转电场中做类平抛运动： 水平方向匀速运动 得运动时间 ​ 竖直方向匀加速运动：电场强度 加速度 离开时竖直分速度  速度偏角正切值满足  联立得 【小问3详解】 根据类平抛运动的推论：电子离开偏转电场时，速度的反向延长线一定经过偏转电场水平位移的中点。 结合几何关系，偏移量满足 代入得 16. 如图甲所示，某装置中，n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为T。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子在各个间隙中都能恰好不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为m、电子电荷量为，偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，A、B的长度均为L，相距为d，把两板间的电场看作匀强电场。电子从直线加速器射出后，沿两板中线自M点射入偏转电场中，最后从上极板边缘N点射出偏转电场。求： （1）电子在第n个金属圆筒中运动的速度大小； （2）第n个金属圆筒的长度； （3）若极板间的电压为，则电子在加速器中加速了多少次？ 【答案】（1） （2） （3）16次 【解析】 【小问1详解】 电子每次经过一个间隙，电场力做功，经过个间隙后，总动能为： 由动能定理： 解得： 【小问2详解】 电子在圆筒中做匀速直线运动，且在每个圆筒中的运动时间为（半个周期），因此第个圆筒的长度为： 整理得： 【小问3详解】 电子进入偏转电场时的速度为，在偏转电场中做类平抛运动 水平方向： 竖直方向：，其中加速度 联立得： 化简得： 代入，得 又由（1）知，因此： 求得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027-1益中学校高二年级一月考学情调研 物理学科 本场考试用时60分钟。本试卷分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为第1题至第12题，第Ⅱ卷为第13题至第16题。试卷满分100分。 答题时，务必将答案涂写在“答题卡”上，答案答在试卷上无效。考试结束后，将答题卡交回。祝您考试顺利！ 第Ⅰ卷 一、单项选择题（8题，每题4分，共32分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 点电荷就是体积很小的带电体 B. 电场线越密的地方，电场越强 C. 电荷在电场中受到的力越大，这点的电场强度越大 D. 电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在 2. 在电场问题中，带电粒子的运动轨迹与电场力的关系是分析电场性质的核心依据之一，结合粒子带电性质与电场方向的关系，可进一步分析粒子的电势、电势能、动能等物理量变化。某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度以及运动轨迹如图所示。由此可以判定（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D. A点的电势低于B点的电势 3. 在轴上有两点电荷和，如图所示为轴上各点电势随变化的关系，一点电荷仅在电场力作用下从点移动至点，则以下说法正确的是（ ） A. 和为等量异种电荷 B. 点电荷在点与点受到的电场力方向相同 C. 电场力先做负功后做正功 D. 电荷的电势能先变大后变小 4. 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带同种电荷，现用水平向左推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（　　） A. 竖直墙面对小球A的弹力变大 B. 推力F变大 C. 地面对小球B的支持力变大 D. 两小球之间的距离变大 5. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，实验中保持极板上的电荷量不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。下列关于实验现象的描述正确的是（　　） A. 保持d不变，减小S，则θ变小 B. 保持S不变，减小d，则θ不变 C. 保持S不变，增大d，则θ变大 D. 保持S、d不变，在两板间插入电介质，则θ变大 6. 图中虚线、、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面，相邻等势面间的距离为5cm，已知平面上的电势为2V。一电子经过时的动能为10eV，从到的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法中错误的是（　　） A. 平面上的电势为零 B. 匀强电场的场强大小为 C. 该电子经过平面时，其电势能为 D. 该电子可能到达不了平面 7. 如图，真空中固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，图中O是两电荷连线的中点，a、b两点关于O点左右对称，c、d两点关于O点上下对称，且a、b、c、d到O点距离均相等。下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的电势相同 B. c、d两点的电场强度相同 C. 将电子由b移到c的过程中电场力做负功 D. 电子在O点的电势能比在b点的电势能大 8. 如图所示，氕核（m、＋q）、氘核（2m、＋q）氚核（3m、＋q）三种粒子从同一位置无初速度飘入电场线水平向右的加速电场；之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（　　） A. 三种粒子一定打到屏上的同一位置 B. 三种粒子打到屏上时速度最大为氚核 C. 三种粒子运动到屏上所用时间最长为氘核 D. 偏转电场对氕核做功最多 二、多项选择题（4题，每题4分，共16分，少选得2分，错选不得分） 9. 如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ ） A. 所受合力为零 B. 做匀减速直线运动 C. 电势能逐渐增加 D. 机械能逐渐增加 10. 如图所示，在竖直平面内有－竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E，M点与N点的连线垂直电场线，两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v分别从M和N点沿不同方向开始运动，之后都能到达电场中的P点，粒子的重力不计，则两带电粒子（　　） A. 到达P点所用的时间可能相等 B. 到达P点时的速度大小一定相等 C. 整个运动过程机械能的增加量一定相等 D. 在P点时的动能可能小于在各自初始点的动能 11. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　） A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 流过电流表的电流方向是从B到A 12. 接在平行板电容器的A、B两极板电压随时间变化关系图像如图所示，两板间距足够大，一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），开始静止在两极板中央，从某时刻由静止释放，关于带电粒子的运动，下列描述正确的是（　　） A. 若从0时刻由静止释放，粒子向右运动的最大速度 B. 若从0时刻由静止释放，粒子始终向右运动，直至到达右极板 C. 若从时刻由静止释放，粒子时而右，时而左，每个周期都会向左移动一定距离 D. 若从时刻由静止释放，粒子时而左，时而右，每个周期都会向左移动一定距离 第Ⅱ卷 三、实验题（1题，每空2分，共6分） 13. 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”）。 四、解答题（14题12分，15题15分，16题19分，共48分） 14. 用一条长为绝缘轻绳悬挂一个带电小球（小球体积不计），小球质量为、所带电荷量为。现加水平向右的匀强电场，静止时小球位于点，绝缘绳与竖直方向夹角为，如图所示。已知当地重力加速度为。则： （1）小球受电场力多大？ （2）匀强电场的电场强度多大？ （3）若悬挂的带电小球由竖直方向最低点点静止释放，求小球运动到点时速度大小。 15. 如图为某电子发生装置，产生初速度为0的电子，经过加速电场的加速，然后进入偏转电场运动，最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为，偏转电场两板间电势差为且上板带负电，板长为L，板间距为d，偏转电场与荧光屏的距离为l，电子的质量为m、电荷量为q，其重力不计。 （1）电子离开加速电场获得的速度； （2）电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值； （3）电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。 16. 如图甲所示，某装置中，n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为T。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子在各个间隙中都能恰好不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为m、电子电荷量为，偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，A、B的长度均为L，相距为d，把两板间的电场看作匀强电场。电子从直线加速器射出后，沿两板中线自M点射入偏转电场中，最后从上极板边缘N点射出偏转电场。求： （1）电子在第n个金属圆筒中运动的速度大小； （2）第n个金属圆筒的长度； （3）若极板间的电压为，则电子在加速器中加速了多少次？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $