精品解析：广西南宁市第二中学2026-2027学年上学期高二物理综合测试（二）

南宁二中2025级高二（上）学期物理综合测试（二） 一、选择题（本题共10小题。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求；第8-10有多个选项符合题目要求。） 1. 关于电场，下列说法中正确的是（ ） A. 由可知，电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B. 电场中某点的电场强度等于，但与检验电荷的受力大小及带电量无关 C. 电场中某点的电场强度方向即负检验电荷在该点的受力方向 D. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度定义式是比值定义法，电场强度由电场本身的性质决定，与检验电荷受到的电场力、检验电荷的电荷量均无比例关系，故A错误； B．是电场强度的计算式，电场中某点的场强由电场本身决定，与检验电荷的受力大小、带电量无关，故B正确； C．电场强度的方向是正检验电荷在该点的受力方向，与负检验电荷的受力方向相反，故C错误； D．点电荷是忽略形状、大小和电荷分布的理想化带电模型，其带电量是元电荷的整数倍，不一定等于元电荷，故D错误。 故选B。 2. 一个常用的电容器（，工作电压），下列关于它的说法中正确的是（ ） A. 电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大 B. 加在这个电容器两端的电压低于时它就不能工作 C. 加在这个电容器两端的电压为时，它的电容是 D. 这个电容器两端电压变化了，它的电荷量变化了 【答案】D 【解析】 【详解】A．电容是电容器的固有属性，由极板正对面积、极板间距、极板间电介质的性质决定，与储存的电荷量无关，不会随电荷量增大而变大，故A错误； B．标注的50V是电容器的额定工作电压（允许的最大工作电压），实际工作时两端电压低于50V也可以正常工作，超过50V反而有击穿损坏的风险，故B错误； C．电容是电容器的固有属性，不会随两端电压变化而改变，电压为25V时电容依然是，故C错误； D．根据电容定义式 可得电荷量变化量满足 代入数值、 计算得，故D正确。 故选D。 3. 如图，在和的位置分别放置电荷量大小均为的正点电荷，p点坐标为，静电力常量为，则p点的电场强度为（ ） A. ，方向沿轴负方向 B. ，方向沿轴正方向 C. ，方向沿轴负方向 D. ，方向沿轴正方向 【答案】B 【解析】 【详解】正负电荷在p点的场强大小相等，均为 根据矢量的合成方法可知，p点的电场强度方向沿轴正方向，大小为 故选B。 4. 如图，一个带正电的小球从点射入水平方向的匀强电场中，小球沿直线运动，与电场线夹角为，已知带电小球的质量为，电量大小为，重力加速度为，则电场的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小球在电场中做直线运动，说明其所受合力方向与速度方向共线。对小球受力分析，小球受竖直向下的重力和水平向右的电场力，根据几何关系有 解得电场的电场强度大小为 故选B。 5. 如图所示，绝缘支架上固定有原来不带电的金属球，是其水平直径的左右两个端点，是该直径上的两个点，球外延长线上的点放置一个电荷量为的点电荷，已知，以无穷远处电势为零。达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ） A. 金属球上的点和点均带负电 B. 点电势比点低 C. 、两点的电场强度为零 D. 金属球上的感应电荷在、两点产生的电场强度之比为9∶4 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据静电感应原理，O点的正电荷+Q会吸引金属球内的自由电子向靠近O点的B端移动，导致B端积累负电荷，A端因失去电子而带正电荷，故A错误； B．处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面及内部任意两点电势相等，即，故B错误； C．金属球达到静电平衡后，导体内部的电场强度处处为零，M、N两点位于金属球内部，所以两点的电场强度均为零，故C正确； D．静电平衡时导体内部合场强为零，说明感应电荷在M、N两点产生的场强与点电荷+Q在对应点产生的场强大小相等，设，则O点到M点的距离为，到点的距离为2r，根据点电荷场强公式 点电荷+Q在M、N处产生的场强大小之比为 因此，感应电荷在M、N两点产生的电场强度之比也为4:9，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，匀强电场中有一个梯形，梯形平面与匀强电场的方向平行，，相互平行且均垂直于，，，，设点电势为零。一个电子从点运动到点的过程中电场力做功为，从点运动到点的过程中电场力做功为，下列说法正确的是（ ） A. 点电势为 B. 点电势为 C. 电子从点到点的过程中电势能增加了 D. 匀强电场的电场强度大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．电子从A到B，电场力做功与电势差的关系得 其中点电势为零，即 解得 电子从A到D，可得 解得 取AD的中点M，根据匀强电场性质，可得M点电势 因此B、M两点电势相等，连线BM为等势线。 由几何关系可知 BC平行于AM ，且 可得 解得，故AB正确； C．电子从A到B电场力做正功，因此电势能减少，故C错误； D．连线BM为等势线，C到BM的距离，即沿电场方向的距离为d，根据几何关系得 可得 CM间电势差 电场强度大小，不等于​，故D错误。 故选AB。 7. 如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一小滑块（可视为质点）在x=1m处以v0=2m/s的初速度沿x轴正方向运动，滑块带负电，质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数µ=0.04。滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，其切线水平，虚线AB是图像在x=1m处的切线，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 滑块在x=3m处所受合外力等于4N B. 滑块向右运动过程中电场力一直做正功 C. 滑块向右运动过程中速度始终减小 D. 滑块经过x=4m处的位置时动能为0.8J 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ep-x图像切线的斜率绝对值表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x=3m处所受电场力为零，合外力为，故A错误； B．由图可知，滑块向右运动过程中电势能先减小后增大，则电场力先做正功后做负功，故B错误； C．滑块在x=1m处所受电场力大小为 滑块所受滑动摩擦力大小为 由于电场力大于摩擦力，所以合力方向与速度方向相同，则速度增大，随着电场力不断减小，当电场力与摩擦力相等时，滑块的速度达到最大，之后电场力小于摩擦力，滑块做减速运动，经过x=3m后，电场力开始不断增大，但方向与摩擦力方向相同，滑块仍然做减速运动，故C错误； D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x=4m处，则 解得，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，虚线、、是某电场的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、、是这条轨迹上的三点，下列说法正确的是（ ） A. 带电粒子在点的加速度比在点的加速度大 B. 电场中点的电势高于点的电势 C. 带电粒子在点的电势能比在点的大 D. 带电粒子在点的动能小于在点的动能 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由电场线疏密表示电场强弱，可知P点场强大，电场力大，加速度大，故A正确； B．负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；粒子带负电，受电场力方向与电场方向相反，所以电场方向向左，又电场线从高电势指向低电势，所以电场中点的电势高于点的电势，故B正确； CD．若粒子从P经过R运动到Q，电势降低，粒子带负电，又由可知电荷的电势能增大，动能减小，则Q点的电势能大于P点的电势能，Q点的动能小于P点的动能，故CD错误。 故选AB。 9. 教室的一体机屏幕多为电容屏，具有灵敏度高的特点。电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路，其直流电源的电压保持稳定。平行板电容器的上极板为可动电极，下极板为固定电极，为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，同时也相当于将板接地，形变过程中，电流表G中有从到的电流，则下列判断正确的是（ ） A. 触压过程中，电容器电容变小 B. 触压过程中，电容器的带电量增大 C. 直流电源的端为电源负极 D. 触压过程中，点电势升高 【答案】BC 【解析】 【详解】A．平行板电容器电容决定式为，触压时可动电极A形变，极板间距减小，其余量不变，因此电容变大，故A错误； B．电容器始终与直流电源相连，极板间电压等于电源电压保持稳定，根据，增大时，电容器带电量增大，故B正确； C．电容器带电量增大，对应电容器的充电过程。电流表中电流从到，说明正电荷从流向可知c为电源负极，故C正确； D ．由于电容器两端电压U不变，根据，由于d减小，可知极板间电场强度E增大，A板接地，A板电势为0，由于AB板间电压U不变，所以极板B的电势不变，设P点与极板B的距离为，则有 不变，E增大，可知减小，即点P电势降低，故D错误。 故选BC。 10. 喷墨打印机的原理如图所示，其中墨盒可以喷出墨汁液滴，此液滴经过带电室时带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后液滴以一定的初速度进入偏转板，发生偏转后打到纸上，显示出字体。计算机无信号时，墨汁液滴不带电，径直通过偏转板最后注入回流槽流回墨盒。设偏转板长为，两板间的距离为，两板间的电压为，偏转板的右端与纸的距离为。若一滴墨汁液滴以速度垂直电场方向进入偏转电场，此液滴打到纸上的点与原入射方向的距离为。忽略空气阻力和重力作用。下列说法正确的是（　　） A. 偏转板的上极板带负电 B. 若只增大偏转电场的电压，液滴穿过偏转电场的时间增大 C. 为使纸上的字体放大，可仅增大偏转电场的电压 D. 此液滴的比荷为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带负电的液滴需要向偏转电场的上极板方向偏转才能打到纸上（无电时沿原水平路径进入回流槽），负电荷受力方向与电场方向相反，说明电场方向竖直向下，因此偏转板上极板带正电、下极板带负电，A错误； B．液滴在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，穿过偏转电场的时间 仅由板长和初速度决定，与偏转电压无关，B错误； CD．设液滴在偏转电场中运动时间为t，离开电场时偏移量为y0，有，， 根据类平抛的推论知，离开偏转电场时速度的反向延长线交于L1的中点，根据三角形相似得 联立以上各式得， 仅增大U时总偏转量y增大，可让字体放大，CD正确。 故选CD。 二、实验题（共2小题。） 11. 电场线的形状可以用实验来模拟。把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按照电场强度的方式排列起来，显示出电场线的分布情况。 （1）如图1所示模拟的是__________电场线的分布情况（填写“同种电荷”“异种电荷”或“正点电荷”等）。 （2）如图2中两平行金属条分别带有等量异种电荷，则中央部分的微屑按__________分布（选填“平行”“放射状”或“无规律”），说明其间是__________电场（选填“匀强”“非匀强”或“无”）。 【答案】（1）异种电荷 （2） ①. 平行 ②. 匀强 【解析】 【小问1详解】 异种电荷的电场线从正电荷出发终止于负电荷，跨两电荷相连，图1的两个带电小球之间的电场线相互连接，符合异种电荷的电场线分布特征，因此模拟的是异种电荷的电场线分布。 【小问2详解】 [1][2]带等量异种电荷的平行金属条，其中央区域的电场强度大小处处相等、方向处处相同，属于匀强电场，电场线为等间距的平行直线，因此悬浮的微屑会沿平行电场线的方向排列，呈现平行分布，对应匀强电场的特征。 12. 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）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的__________（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （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。 ①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 ②用如图丁所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻放电，在图戊中所描绘的、、三条放电电流的图线中，对应电阻最小的一条是__________（填“”“b”或“c”）。 ③、、三条曲线中，曲线与横轴围成的面积__________（填“大于”“小于”或“等于”）曲线与横轴围成的面积。 【答案】（1）电势差 （2） ①. CD ②. b ③. 等于 【解析】 【小问1详解】 静电计的作用就是测量、观察两极板间的电势差变化，无法直接测量电容或电荷量。 【小问2详解】 [1]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，根据电容决定式 ，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．结合上述，增大锡箔纸的厚度时，极板间距不变，电容不变，故B错误； D．结合上述可知，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。 [2]电容器充电稳定后，极板之间电压的最大值一定，根据欧姆定律可知，电阻越小，电流的最大值越大，可知a、b、c三条曲线中，对应电阻最小的一条是b。 [3]由于三次充电电量相等，所以三条曲线与横轴围成面积相等。 三、计算题（本题共3小题。） 13. 如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，电荷量分别为、。用绝缘丝线将两个小球悬挂于同一点，a球绳长。静止时，两球位于同一水平面绳与竖直方向的夹角分别为、，静电力常量为，取，，求 （1）a球受到的库仑力； （2）a球与b球的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知右侧绳与水平方向夹角为，且两悬线相互垂直，故 a球受到的库仑力为 【小问2详解】 对a受力分析可知 对b受力分析可知 联立解得 14. 美国物理学家密立根油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接。油滴从喷雾器喷出后，由于相互碰撞而使部分油滴带负电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为，忽略空气对油滴的浮力和阻力及油滴间的相互作用，重力加速度为。 （1）调节两金属板间的电压，当电压为时，某个质量为的油滴恰好做匀速运动，求该油滴所带电荷量； （2）实验发现，只改变油滴电荷量的大小，使其达到平衡的电压满足：，式中1，2，3……；为某一常数。此结果说明电荷量的大小有什么特点？ （3）保持电压不变，另一个质量为的带负电油滴进入电场后由静止开始做加速运动，经过时间运动到下金属板，求此油滴电势能的变化量。 【答案】（1） （2）说明所有油滴的电荷量都是某一最小电荷量（元电荷）的整数倍，即电荷量是量子化的，是不连续的离散值 （3） 【解析】 【小问1详解】 由平衡条件得 解得 【小问2详解】 油滴平衡时满足 代入可得 式中n为正整数，说明所有油滴的电荷量都是某一最小电荷量（元电荷）的整数倍，即电荷量是量子化的，是不连续的离散值。 【小问3详解】 设到达下板的速度为v，则， 由动能定理得 解得 15. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，后被引导轰击肿瘤，杀死细胞，装置如图所示。质子源发射初速度为零的质子，经加速电压加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的电场强度大小为，方向沿半径指向圆心，圆与相切于点，，圆形区域的半径为，点距直线为；质子的质量为，电荷量为，不计质子重力及质子间相互作用。 （1）求加速电场的电压的大小； （2）求圆形区域内电场的电场强度的大小； （3）若肿瘤细胞位于圆上的处，与的距离为。为击中该肿瘤细胞需要同时调节加速电场的电压与辐向电场的电场强度，求调节后的加速电场电压和辐向电场电场强度的大小。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 质子在加速电场中有 质子在辐向电场运动时有 联立解得 【小问2详解】 质子在匀强电场中做类平抛运动，从P到Q过程，竖直方向有 水平方向有 联立解得 【小问3详解】 质子从P到S过程，竖直方向有 水平方向有 质子在辐向电场运动时有 质子在加速电场中有 联立解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁二中2025级高二（上）学期物理综合测试（二） 一、选择题（本题共10小题。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求；第8-10有多个选项符合题目要求。） 1. 关于电场，下列说法中正确的是（ ） A. 由可知，电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B. 电场中某点的电场强度等于，但与检验电荷的受力大小及带电量无关 C. 电场中某点的电场强度方向即负检验电荷在该点的受力方向 D. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 2. 一个常用的电容器（，工作电压），下列关于它的说法中正确的是（ ） A. 电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大 B. 加在这个电容器两端的电压低于时它就不能工作 C. 加在这个电容器两端的电压为时，它的电容是 D. 这个电容器两端电压变化了，它的电荷量变化了 3. 如图，在和的位置分别放置电荷量大小均为的正点电荷，p点坐标为，静电力常量为，则p点的电场强度为（ ） A. ，方向沿轴负方向 B. ，方向沿轴正方向 C. ，方向沿轴负方向 D. ，方向沿轴正方向 4. 如图，一个带正电的小球从点射入水平方向的匀强电场中，小球沿直线运动，与电场线夹角为，已知带电小球的质量为，电量大小为，重力加速度为，则电场的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，绝缘支架上固定有原来不带电的金属球，是其水平直径的左右两个端点，是该直径上的两个点，球外延长线上的点放置一个电荷量为的点电荷，已知，以无穷远处电势为零。达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ） A. 金属球上的点和点均带负电 B. 点电势比点低 C. 、两点的电场强度为零 D. 金属球上的感应电荷在、两点产生的电场强度之比为9∶4 6. 如图所示，匀强电场中有一个梯形，梯形平面与匀强电场的方向平行，，相互平行且均垂直于，，，，设点电势为零。一个电子从点运动到点的过程中电场力做功为，从点运动到点的过程中电场力做功为，下列说法正确的是（ ） A. 点电势为 B. 点电势为 C. 电子从点到点的过程中电势能增加了 D. 匀强电场的电场强度大小为 7. 如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一小滑块（可视为质点）在x=1m处以v0=2m/s的初速度沿x轴正方向运动，滑块带负电，质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数µ=0.04。滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，其切线水平，虚线AB是图像在x=1m处的切线，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 滑块在x=3m处所受合外力等于4N B. 滑块向右运动过程中电场力一直做正功 C. 滑块向右运动过程中速度始终减小 D. 滑块经过x=4m处的位置时动能为0.8J 8. 如图所示，虚线、、是某电场的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、、是这条轨迹上的三点，下列说法正确的是（ ） A. 带电粒子在点的加速度比在点的加速度大 B. 电场中点的电势高于点的电势 C. 带电粒子在点的电势能比在点的大 D. 带电粒子在点的动能小于在点的动能 9. 教室的一体机屏幕多为电容屏，具有灵敏度高的特点。电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路，其直流电源的电压保持稳定。平行板电容器的上极板为可动电极，下极板为固定电极，为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，同时也相当于将板接地，形变过程中，电流表G中有从到的电流，则下列判断正确的是（ ） A. 触压过程中，电容器电容变小 B. 触压过程中，电容器的带电量增大 C. 直流电源的端为电源负极 D. 触压过程中，点电势升高 10. 喷墨打印机的原理如图所示，其中墨盒可以喷出墨汁液滴，此液滴经过带电室时带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后液滴以一定的初速度进入偏转板，发生偏转后打到纸上，显示出字体。计算机无信号时，墨汁液滴不带电，径直通过偏转板最后注入回流槽流回墨盒。设偏转板长为，两板间的距离为，两板间的电压为，偏转板的右端与纸的距离为。若一滴墨汁液滴以速度垂直电场方向进入偏转电场，此液滴打到纸上的点与原入射方向的距离为。忽略空气阻力和重力作用。下列说法正确的是（　　） A. 偏转板的上极板带负电 B. 若只增大偏转电场的电压，液滴穿过偏转电场的时间增大 C. 为使纸上的字体放大，可仅增大偏转电场的电压 D. 此液滴的比荷为 二、实验题（共2小题。） 11. 电场线的形状可以用实验来模拟。把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按照电场强度的方式排列起来，显示出电场线的分布情况。 （1）如图1所示模拟的是__________电场线的分布情况（填写“同种电荷”“异种电荷”或“正点电荷”等）。 （2）如图2中两平行金属条分别带有等量异种电荷，则中央部分的微屑按__________分布（选填“平行”“放射状”或“无规律”），说明其间是__________电场（选填“匀强”“非匀强”或“无”）。 12. 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）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的__________（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （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。 ①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 ②用如图丁所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻放电，在图戊中所描绘的、、三条放电电流的图线中，对应电阻最小的一条是__________（填“”“b”或“c”）。 ③、、三条曲线中，曲线与横轴围成的面积__________（填“大于”“小于”或“等于”）曲线与横轴围成的面积。 三、计算题（本题共3小题。） 13. 如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，电荷量分别为、。用绝缘丝线将两个小球悬挂于同一点，a球绳长。静止时，两球位于同一水平面绳与竖直方向的夹角分别为、，静电力常量为，取，，求 （1）a球受到的库仑力； （2）a球与b球的质量之比。 14. 美国物理学家密立根油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接。油滴从喷雾器喷出后，由于相互碰撞而使部分油滴带负电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为，忽略空气对油滴的浮力和阻力及油滴间的相互作用，重力加速度为。 （1）调节两金属板间的电压，当电压为时，某个质量为的油滴恰好做匀速运动，求该油滴所带电荷量； （2）实验发现，只改变油滴电荷量的大小，使其达到平衡的电压满足：，式中1，2，3……；为某一常数。此结果说明电荷量的大小有什么特点？ （3）保持电压不变，另一个质量为的带负电油滴进入电场后由静止开始做加速运动，经过时间运动到下金属板，求此油滴电势能的变化量。 15. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，后被引导轰击肿瘤，杀死细胞，装置如图所示。质子源发射初速度为零的质子，经加速电压加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的电场强度大小为，方向沿半径指向圆心，圆与相切于点，，圆形区域的半径为，点距直线为；质子的质量为，电荷量为，不计质子重力及质子间相互作用。 （1）求加速电场的电压的大小； （2）求圆形区域内电场的电场强度的大小； （3）若肿瘤细胞位于圆上的处，与的距离为。为击中该肿瘤细胞需要同时调节加速电场的电压与辐向电场的电场强度，求调节后的加速电场电压和辐向电场电场强度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $