精品解析:陕西咸阳市武功县普集高级中学2026-2027学年高二第一学期第一次质量检测物理检测题
2026-10-16
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内容正文:
普集高中2026-2027学年度第一学期高二物理检测卷
考试时间:75分钟;总分:100分
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题 共52分)
一、选择题(本题共52分。第1至7题为单选题,每小题4分,单选题只有一项符合题目要求,单选题共28分。第8至11题为多选题,每小题6分。多选题中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,多选题共24分。)
1. 对于点电荷和库仑定律的理解,下列说法正确的是( )
A. 计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式
B. 两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律
C. 电荷量少的带电体一定可以视为点电荷,也能用库仑定律
D. 点电荷所带电荷量可以是任意值
2. 某同学采用如图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,原先、都不带电,先让开关、均断开,现在将一个带正电小球放置在左侧,则下列说法正确的是( )
A. 若开关、均断开,导体左端带正电,导体右端带负电
B. 若开关、均闭合,则导体和导体均不带电
C. 若只闭合开关,接着将、分开,再移走带电小球,则导体不带电,导体带负电
D. 若只闭合开关,接着移走带电小球,最后将、分开,则导体不带电
3. 下列有关静电的防止与利用说法正确的是( )
A. 图甲所示静电场的电场线分布图可能正确
B. 乙图中,女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电
C. 丙图中,燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电
D. 丁图中,电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的
4. 如图所示,某空间放置有一带电的甲球,将另一不带电的金属球乙靠近甲球,最终形成稳定电场,其中实线为电场线,虚线为等势线,A、B、C、D为电场中的四个点。则( )
A. 甲球带负电荷
B. 乙球的电势处处相等
C. A点电场强度大于D点的电场强度
D. 负电荷从C移到B最后移到D,电势能先减小再增大
5. 如图甲所示,a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点,一个带电粒子在a点由静止释放,仅在静电力作用下从a点向b点运动,粒子运动的v-t图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. a点场强比b点场强大
B. a点电势比b点电势高
C. 带电粒子与场源电荷带异种电荷
D. 带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小
6. 长为的导体棒原来不带电,现将一个带电量的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,点到棒的中点距离为,静电力常量为,如图所示,当棒达到静电平衡后( )
A. 导体端带正电
B. 感应电荷在点产生的场强方向水平向右,大小为
C. 点的场强不为零
D. 导体端的电势高于端的电势
7. 如图所示,边长为的立方体八个顶点上有八个点电荷,其中顶点、上的质点所带电荷量分别为、(,),其他质点所带电荷量未知,上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态,现将上的质点电荷量变成,已知静电力常数为,则顶点上质点受静电力大小为( )
A. B. C. D.
8. 图中虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面上的电势为0,一电子经过时的动能为,经过时的动能为,全过程中仅受到电场力作用。下列说法正确的是( )
A. 平面上的电势为
B. 该电子经过平面时,其电势能为
C. 该电子经过平面时,其动能为
D. 该电子可能到达不了平面
9. 某静电除尘器的除尘原理如图所示,一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场,实线为它们之间的电场线,虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。不计烟尘颗粒的重力。下列说法正确的是( )
A. a点动能小于b点的动能
B. 烟尘颗粒带正电
C. 烟尘颗粒在a点的加速度大于在b点的加速度
D. 烟尘颗粒在a点的电势能大于在b点的电势能
10. 如图为两点电荷Q、的电场等势面分布示意图,Q、位于x轴上,相邻等势面的电势差为。若x轴上的M点和N点位于等势面上,P为某等势面上一点,则( )
A. N点的电场强度大小比M点的大
B. Q为正电荷
C. M点的电场方向沿x轴负方向
D. P点与M点的电势差为
11. 如图所示,、为两个带等量负电荷的固定点电荷,竖直线为两点电荷连线的中垂线,O点为垂足,。现将一带负电液滴从A点由静止释放,液滴到达B点时的速度大小为v且能到达O点。已知重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 在中垂线上,O点的电势最低
B. A点电场强度和点电场强度相同
C. 液滴到达B'点时的速度大小为
D. 液滴从A点运动到A'点的过程中机械能先增大后减小
第II卷(非选择题 共48分)
二、非选择题:本题共5小题,共48分。
12. 某物理兴趣小组用如图所示装置探究影响电荷间静电力大小的因素。图中,A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球在静电力的作用下发生偏离,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。他们分别进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小;
步骤二: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。
(1)本实验采用的方法是______。(填正确选项前的字母)
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 微小量放大法
(2)步骤一中,当系在绝缘丝线上的小球逐渐远离带电体A时,丝线与竖直方向的夹角将______(选填“增大”或“减小”,下同);步骤二中,当增大小球所带的电荷量,丝线与竖直方向的夹角将______。
(3)若在实验过程中,带电体A在被放置之前不小心与一带电体B(带负电)接触,发现系在绝缘丝线上的带正电的小球稳定时,丝线向竖直方向靠近带电体A的一侧倾斜,说明接触前带电体A的电荷量______(选填“大于”“等于”或“小于”)带电体B。
13. 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 C. 两板间的距离 D. 两板的长度
(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。
(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. 元电荷是带电量最小的点电荷
C. 元电荷就是电子或者质子 D. 任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
14. 如图所示,整个空间存在水平方向的匀强电场,轻绳一端固定在O点,另一端系一个质量为m、电荷量为q的小球,当小球平衡时细绳与竖直方向夹角为θ,重力加速度为g则:
(1)小球带什么电?
(2)小球所受电场力为?
(3)匀强电场电场强度的大小为?
15. 如图所示,在水平方向的匀强电场中,有A、B、C三点,构成一个直角三角形。
∠ABC=90°,AB=8cm,BC=6cm。已知AB边沿水平方向。将一个电荷量为的试探电荷从A点移动到C点,电场力做功。
(1)求A、C两点间的电势差UAC;
(2)求匀强电场的电场强度E的大小和方向,以及B、C两点间的电势UBC;
(3)若取A点电势为0(),求B点和C点的电势以及该试探电荷在B点和C点所具有的电势能EPB和EPC。
16. 如图所示一竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,有一电荷量为q质量为m的带电粒子从A点以v0的初速度进入电场,经过一段时间从B点离开电场,已知粒子在A点和B点速度与电场方向的夹角分别为30°和60°,不计粒子的重力。
(1)判断带电粒子的电性;
(2)求AB两点的电势差UAB;
(3)若粒子从A到B的时间为t,求电场强度E的大小。
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普集高中2026-2027学年度第一学期高二物理检测卷
考试时间:75分钟;总分:100分
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题 共52分)
一、选择题(本题共52分。第1至7题为单选题,每小题4分,单选题只有一项符合题目要求,单选题共28分。第8至11题为多选题,每小题6分。多选题中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,多选题共24分。)
1. 对于点电荷和库仑定律的理解,下列说法正确的是( )
A. 计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式
B. 两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律
C. 电荷量少的带电体一定可以视为点电荷,也能用库仑定律
D. 点电荷所带电荷量可以是任意值
【答案】A
【解析】
【详解】A.库仑定律适用于真空中两个静止点电荷,二者间作用力大小满足,故A正确;
B.库仑定律的研究对象是点电荷,两个带电小球相距很近时,球的大小和电荷分布不可忽略,不能直接把小球当作点电荷,故B错误;
C.能否把带电体视为点电荷取决于带电体大小与研究距离的相对关系及电荷分布,不能仅由电荷量多少判定,故C错误;
D.任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,不是任意值,故D错误。
故选A。
2. 某同学采用如图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,原先、都不带电,先让开关、均断开,现在将一个带正电小球放置在左侧,则下列说法正确的是( )
A. 若开关、均断开,导体左端带正电,导体右端带负电
B. 若开关、均闭合,则导体和导体均不带电
C. 若只闭合开关,接着将、分开,再移走带电小球,则导体不带电,导体带负电
D. 若只闭合开关,接着移走带电小球,最后将、分开,则导体不带电
【答案】D
【解析】
【详解】A.若开关、均断开,由于静电感应,导体M左端(近端)带负电,导体N右端(远端)带正电,故A错误;
B.若开关、均闭合,导体M左端感应出负电荷,而导体N通过接地线使其右端感应出来的正电荷被从大地上来的负电荷中和,所以导体M左端带负电,导体N不再带电,故B错误;
C.若只闭合开关,由于静电感应,导体M左端带负电,导体N右端不带电。接着将M、N分开,再移走带电小球,导体M带的负电荷通过开关会流向大地,这种情况下导体M、N均不再带电,故C错误;
D.若只闭合开关,一旦移走带电小球时,导体M左端感应出来的负电荷通过开关回到大地,静电感应现象消失,金属导体整体不带电。最后将M、N分开,则M和N均不带电,故D正确。
故选D。
3. 下列有关静电的防止与利用说法正确的是( )
A. 图甲所示静电场的电场线分布图可能正确
B. 乙图中,女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电
C. 丙图中,燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电
D. 丁图中,电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的
【答案】C
【解析】
【详解】A.静电场的电场线不可能相交,因为电场中任意一点的电场方向是唯一的,若电场线相交则该点会出现两个电场方向,违背电场的基本性质,因此甲图的电场线分布不可能正确,故A错误。
B.乙图中女生接触带电金属球时,是电荷通过直接接触转移到人体,属于接触起电,并非摩擦起电,故B错误。
C.燃气灶的电子点火器利用了尖端放电的原理,尖端处电荷密度大、电场强度强,使空气电离产生电火花完成点火,故C正确。
D.高压带电作业的屏蔽服是由导电材料制成的,利用静电屏蔽原理,使人体所处区域电场强度为零,保障人员安全,并非绝缘材料,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,某空间放置有一带电的甲球,将另一不带电的金属球乙靠近甲球,最终形成稳定电场,其中实线为电场线,虚线为等势线,A、B、C、D为电场中的四个点。则( )
A. 甲球带负电荷
B. 乙球的电势处处相等
C. A点电场强度大于D点的电场强度
D. 负电荷从C移到B最后移到D,电势能先减小再增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场线从正电荷出发,终止于负电荷。图中电场线从甲球向外发散,说明甲球带正电,故A错误;
B.乙球是处于静电平衡的金属导体。静电平衡时,整个金属导体是等势体,导体表面和内部电势处处相等,故B正确;
C.电场线疏密表示场强大小。D点电场线比A点更密集,所以,故C错误;
D.沿电场线电势降低,因此,且负电荷所处位置电势越高,负电荷电势能越小,因此负电荷从C移到B最后移到D,电势能先增大再减小,故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示,a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点,一个带电粒子在a点由静止释放,仅在静电力作用下从a点向b点运动,粒子运动的v-t图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. a点场强比b点场强大
B. a点电势比b点电势高
C. 带电粒子与场源电荷带异种电荷
D. 带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小
【答案】A
【解析】
【详解】A.仅在静电力作用下从a点向b点运动,由图乙知其加速度减小,又
故场强减弱,即a点场强比b点场强大,故A正确;
B.因为不知道场源点电荷的电性,也无法确定a、b两点电势的高低,故B错误;
C.由A选项知场源点电荷在a点的左侧,粒子仅在静电力作用下从a点向b点运动 ,说明其受到电场力是斥力,故带电粒子与场源电荷带同种电荷,故C错误;
D.粒子仅在静电力作用下从a点向b点做加速运动,动能增大,说明电场力做正功,则
电势能减小,即带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能大,故D错误。
故选A。
6. 长为的导体棒原来不带电,现将一个带电量的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,点到棒的中点距离为,静电力常量为,如图所示,当棒达到静电平衡后( )
A. 导体端带正电
B. 感应电荷在点产生的场强方向水平向右,大小为
C. 点的场强不为零
D. 导体端的电势高于端的电势
【答案】B
【解析】
【详解】A.因点电荷带负电,可知导体端感应出负电,A端感应出正电,A错误;
BC.达到静电平衡时,M点的合场强为零,即感应电荷与点电荷在M点的场强等大反向,因点电荷在M点的场强为,方向向左,可知感应电荷在点产生的场强方向水平向右,大小为,B正确,C错误;
D.达到静电平衡时,导体是等势体,即导体端的电势等于端的电势,D错误。
故选B。
7. 如图所示,边长为的立方体八个顶点上有八个点电荷,其中顶点、上的质点所带电荷量分别为、(,),其他质点所带电荷量未知,上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态,现将上的质点电荷量变成,已知静电力常数为,则顶点上质点受静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态,说明除点以外的其它电荷对点电荷的作用力与点电荷对点电荷的作用力等大反向,根据平衡条件可得,方向由指向
现将上质点电荷量变成,由库仑定律可得点电荷对点电荷的作用力,方向由指向
其它电荷对点电荷作用力不变,则顶点上质点受力的合力为
故选B。
8. 图中虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面上的电势为0,一电子经过时的动能为,经过时的动能为,全过程中仅受到电场力作用。下列说法正确的是( )
A. 平面上的电势为
B. 该电子经过平面时,其电势能为
C. 该电子经过平面时,其动能为
D. 该电子可能到达不了平面
【答案】CD
【解析】
【详解】A.电子从平面到平面动能减少,电场力做负功,可知匀强电场的场强方向垂直等势面向右,设电子的电荷量为,对电子从平面到平面,由能量守恒定律有
得
依题意,等势面间距离相等,由,知相邻等势面之间的电势差大小相等,设为
有
得,依题意,平面上的电势为0,则匀强电场的电势分布如图所示
可得平面上的电势为,A错误;
B.根据前面分析,由
得该电子经过平面时,其电势能,B错误;
C.依题意,电子运动全过程中仅受到电场力作用,则系统的总能量为电子的动能和势能之和,电子在平面时,有,其中
得,电子经过平面时,,则其动能为,C正确;
D.设电子沿电场线方向运动,到达平面时的动能为,从平面到平面,由能量守恒定律
有
得,若电子的入射方向与电场线有夹角,电子可能会在到达前沿电场方向的分速度减为零,垂直电场方向的分速度不变,动能为,随后返回,故电子可能到达不了平面,D正确。
故选CD。
9. 某静电除尘器的除尘原理如图所示,一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场,实线为它们之间的电场线,虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。不计烟尘颗粒的重力。下列说法正确的是( )
A. a点动能小于b点的动能
B. 烟尘颗粒带正电
C. 烟尘颗粒在a点的加速度大于在b点的加速度
D. 烟尘颗粒在a点的电势能大于在b点的电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.虚线轨迹向带负电的放电极一侧弯曲,说明烟尘颗粒所受电场力指向放电极。
从到过程中电场力对颗粒做负功,由动能定理有,所以点动能大于点动能,故A错误;
B.电场方向由正金属板指向负放电极,而颗粒所受电场力方向指向放电极,与电场方向相同,由可知烟尘颗粒带正电,故B正确;
C.电场线越密处电场强度越大,由图可见点附近电场线比点附近更密,故,由牛顿第二定律有,所以烟尘颗粒在点的加速度大于在点的加速度,故C正确;
D.从到过程中电场力做负功,电势能增加,由可知,所以烟尘颗粒在点的电势能小于在点的电势能,故D错误。
故选BC。
10. 如图为两点电荷Q、的电场等势面分布示意图,Q、位于x轴上,相邻等势面的电势差为。若x轴上的M点和N点位于等势面上,P为某等势面上一点,则( )
A. N点的电场强度大小比M点的大
B. Q为正电荷
C. M点的电场方向沿x轴负方向
D. P点与M点的电势差为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.等差等势线的密度体现场强的大小,由图可知N点的等差等势线比M点更密,则N点的电场强度大小比M点的大,故A正确;
B.沿着电场线电势逐渐降低,由图可知电场线由N指向Q,则Q为负电荷,故B错误;
C.沿着电场线电势逐渐降低,结合各等势线的电势高低关系可知M点的电场方向沿x轴正方向,故C错误;
D.M点与N点等势均为0V,P点与N点的等势线间隔四个,而相邻等势面的电势差为,则P点与M点的电势差为,故D正确。
故选AD。
11. 如图所示,、为两个带等量负电荷的固定点电荷,竖直线为两点电荷连线的中垂线,O点为垂足,。现将一带负电液滴从A点由静止释放,液滴到达B点时的速度大小为v且能到达O点。已知重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 在中垂线上,O点的电势最低
B. A点电场强度和点电场强度相同
C. 液滴到达B'点时的速度大小为
D. 液滴从A点运动到A'点的过程中机械能先增大后减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由等量同种电荷的电场分布以及沿电场线方向电势降低可知,在中垂线上,O点的电势最低,故A正确;
B.根据对称性,A点和点关于O点对称,两点的电场强度大小相等,但方向相反,电场强度是矢量,方向不同则电场强度不同,故B错误;
C.B点和B'点关于原点对称,则可知电势相等,则液滴从B点到B'点的过程中,由动能定理可得
解得,故C正确;
D.由于中垂线上的O点电势最低,则可知液滴在O点的电势能最大,而整个过程中电势能和机械能的总和不变,则可知带负电的液滴从A点运动到A'点的过程中机械能先减小后增大,故D错误。
故选AC。
第II卷(非选择题 共48分)
二、非选择题:本题共5小题,共48分。
12. 某物理兴趣小组用如图所示装置探究影响电荷间静电力大小的因素。图中,A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球在静电力的作用下发生偏离,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。他们分别进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小;
步骤二: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。
(1)本实验采用的方法是______。(填正确选项前的字母)
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 微小量放大法
(2)步骤一中,当系在绝缘丝线上的小球逐渐远离带电体A时,丝线与竖直方向的夹角将______(选填“增大”或“减小”,下同);步骤二中,当增大小球所带的电荷量,丝线与竖直方向的夹角将______。
(3)若在实验过程中,带电体A在被放置之前不小心与一带电体B(带负电)接触,发现系在绝缘丝线上的带正电的小球稳定时,丝线向竖直方向靠近带电体A的一侧倾斜,说明接触前带电体A的电荷量______(选填“大于”“等于”或“小于”)带电体B。
【答案】(1)C (2) ①. 减小 ②. 增大
(3)小于
【解析】
【小问1详解】
本实验探究静电力和电荷间距、电荷量两个变量的关系。步骤一保持小球带电量不变,改变电荷间距;步骤二保持电荷间距不变,改变小球带电量,这种每次只改变一个自变量、控制其余变量不变的研究方法是控制变量法,故选C。
【小问2详解】
[1]小球平衡时满足
静电力大小可通过偏角反映。小球远离带电体A时,电荷间距增大,静电力减小,因此丝线与竖直方向的夹角减小;
[2]增大小球带电量时,电荷间距不变,静电力增大,因此丝线与竖直方向的夹角增大。
【小问3详解】
带正电的A和带负电的B接触后,正负电荷先中和,剩余的净电荷会重新分布。最终带正电的小球向A一侧倾斜,说明带正电的小球表现为吸引力,所以接触后A整体带负电,即A原本的正电荷量小于B的负电荷量。
13. 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 C. 两板间的距离 D. 两板的长度
(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。
(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. 元电荷是带电量最小的点电荷
C. 元电荷就是电子或者质子 D. 任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
【答案】(1)ABC (2)
(3) (4)D
【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】
A.油滴的电荷量只能是元电荷的整数倍,根据
故A错误;
B.元电荷是带电体的最小带电量,不是点电荷,故B错误;
CD.元电荷不是电子或者质子,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C错误,D正确。
故选D。
14. 如图所示,整个空间存在水平方向的匀强电场,轻绳一端固定在O点,另一端系一个质量为m、电荷量为q的小球,当小球平衡时细绳与竖直方向夹角为θ,重力加速度为g则:
(1)小球带什么电?
(2)小球所受电场力为?
(3)匀强电场电场强度的大小为?
【答案】(1)正电 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球受重力、拉力和电场力作用处于平衡状态。电场方向水平向右,小球向右偏转,说明电场力方向水平向右,与电场方向相同,因此小球带正电。
【小问2详解】
对小球进行受力分析,由平衡条件得:
【小问3详解】
由电场力公式得:
15. 如图所示,在水平方向的匀强电场中,有A、B、C三点,构成一个直角三角形。
∠ABC=90°,AB=8cm,BC=6cm。已知AB边沿水平方向。将一个电荷量为的试探电荷从A点移动到C点,电场力做功。
(1)求A、C两点间的电势差UAC;
(2)求匀强电场的电场强度E的大小和方向,以及B、C两点间的电势UBC;
(3)若取A点电势为0(),求B点和C点的电势以及该试探电荷在B点和C点所具有的电势能EPB和EPC。
【答案】(1)
(2),水平向左,
(3),,,
【解析】
【小问1详解】
根据电势差的定义式有
代入已知数据解得
【小问2详解】
因为匀强电场沿水平方向,且AB边沿水平方向,,则BC边方向与电场线垂直,所以、两点电势相等,两点间的电势差为
根据电势差的关系有
解得
匀强电场的电场强度大小为
代入数据解得
因为,即,电场线方向由高电势指向低电势,故电场强度方向水平向左。
【小问3详解】
根据电势差与电势的关系分别有,
已知,联立解得和
该试探电荷在点所具有的电势能为
代入数据解得
该试探电荷在点所具有的电势能为
代入数据解得
16. 如图所示一竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,有一电荷量为q质量为m的带电粒子从A点以v0的初速度进入电场,经过一段时间从B点离开电场,已知粒子在A点和B点速度与电场方向的夹角分别为30°和60°,不计粒子的重力。
(1)判断带电粒子的电性;
(2)求AB两点的电势差UAB;
(3)若粒子从A到B的时间为t,求电场强度E的大小。
【答案】(1)粒子带负电
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子垂直电场方向(竖直方向)不受力,因此竖直分速度保持不变。 速度与电场方向的夹角满足 , 从增大到,增大,说明水平分速度减小,即粒子水平方向加速度向左,与电场方向(向右)相反,因此粒子带负电。
【小问2详解】
由竖直分速度不变得:
解得B点速度:
根据动能定理,电场力做功等于动能变化:
代入计算得:
整理得:
【小问3详解】
水平方向粒子做匀变速直线运动,初水平分速度,末水平分速度,加速度大小满足:
代入
计算得:
又由牛顿第二定律
代入得:
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