精品解析:福建福州市福清西山学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-27
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内容正文:
福清西山学校高中部10月阶段检测高二物理学科试题
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “电”的概念古来有之,但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始.在静电学的发展史中,法国物理学家库仑的功劳首屈一指,他让电学成为一门现代科学.关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律,下列说法正确的是( )
A. 带电性质不同的质子和电子所带电荷量相等,它们的比荷也相等
B. 元电荷是自然界中最小的电荷量,元电荷可以是质子也可以是电子
C. 体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷
D. 库仑定律是一条实验定律,两电荷之间的库仑力大小总是相等的
【答案】D
【解析】
【详解】A.质子和电子所带电荷量大小相等(均为元电荷e),但比荷(电荷量与质量的比值)不同,质子质量约为 ,电子质量约为 ,所以质子比荷远小于电子比荷,它们的比荷不相等,故 A 错误;
B.元电荷是电荷量的最小单位(),但元电荷本身是电荷量值,并非粒子;所以元电荷不能等同于粒子本身,故 B 错误;
C.带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷,与电荷本身大小无关,例如体积小的带电小球在距离很近时,尺寸不可忽略,不能视为点电荷,故 C 错误;
D.库仑定律是通过库仑扭秤实验得出的实验定律;根据牛顿第三定律和库仑定律公式 ,两电荷间的作用力大小始终相等,方向相反,故 D 正确。
故选D。
2. 关于电流的定义式和微观表达式以及电流方向,下列说法正确的是( )
A. 是电流的定义式,电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比,与所用时间成反比
B. 规定正电荷的定向移动方向为电流方向,电流既有大小,又有方向,故电流是矢量
C. 是欧姆定律的表达式,在任何电路中电流皆与电压成正比,与电阻成反比
D. 是电流的微观表达式,对于某一确定的金属导体,其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.是电流的定义式,但电流大小由导体两端电压和电阻决定,与和无直接比例关系,故A错误;
B.电流方向虽规定为正电荷的定向移动方向,但电流的运算遵循代数法则而非矢量法则,因此电流是标量,故B错误;
C.仅适用于线性电阻(如金属导体)且温度不变的情况,并非所有电路均适用,故C错误;
D.中,对确定的金属导体,、、固定,与自由电子平均速率成正比,故D正确。
故选D。
3. 如图甲所示为点电荷电场中的一条电场线,a、b是电场线上的两点,试探电荷在a、b两点的静电力F与电荷量q的关系如图乙所示,a、b间的距离为L,则下列判断正确的是( )
A. 场源电荷在b点右侧 B. 场源电荷带正电
C. 场源电荷到a点距离为0.5L D. 场源电荷到b点距离为2L
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据可知F-q图像的斜率等于场强,由图像可知,距离场源电荷越近则场强越大,则场源电荷在a点左侧,因场强方向向左,可知场源电荷带负电,AB错误;
CD.设场源电荷到a点距离为x,则根据点电荷场强公式可知,
解得x=L,即场源电荷到a点距离为L,场源电荷到b点距离为2L,C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,足够长的光滑绝缘直杆与水平面的夹角为,直杆的底端固定一电荷量为q的点电荷,a、b为杆上的两点。现将有孔的带电小球(可视为点电荷)套在绝缘直杆上,小球的质量为m、从直杆上的某点由静止释放后,沿杆向上运动,先后通过了a、b两点。已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. q在a点处产生的电场强度方向沿杆向上,带电小球与直杆底端固定的点电荷电性相反
B. 带电小球在a点受到的合力一定大于在b点受到的合力
C. 带电小球在a点的电势能一定大于在b点的电势能
D. 带电小球在a点的动能一定大于在b点的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.若q带正电,在a点处产生的电场强度方向沿杆向上;若q带负电,在a点处产生的电场强度方向沿杆向下;带电小球受直杆底端固定的点电荷的电场力沿杆向上,带电小球与直杆底端固定的点电荷电性相同,故A错误;
B.带电小球在a、b两点受到的合力均为电场力与重力沿杆向下的分力的合力,带电小球在a点受到的合力不一定大于在b点受到的合力,故B错误;
C.带电小球从a到b,电场力做正功,电势能减小,在a点的电势能一定大于在b点的电势能,故C正确;
D.由题意不能判断带电小球在a点与b点的速度大小,带电小球在a点的动能不一定大于在b点的动能,故D错误。
故选C。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述磁场和电场,有利于形象理解不可直接观察的电场和磁场的强弱分布。如图所示为等量的异种点电荷电场中的部分电场线分布情况,图中的虚线是两点电荷连线的中垂线,、、、是电场线上的四点,根据题给电场线分布图判断,下列说法正确的是( )
A. 点的电势高于点的电势
B. 、两点的电场强度大小相等
C. 、两点的电场强度方向均平行于点电荷连线向左
D. 正试探电荷在点的电势能小于其在点的电势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,沿着电场线方向电势降低,点的电势高于点的电势,故A正确;
B.电场线疏密程度不同,电场强度不同,电场线越密集,则电场强度越大,由题目中电场线的分布可知,点电场强度大小大于点电场强度大小,故B错误;
C.、两点的电场强度方向均平行于点电荷连线向左,故C正确;
D.由前面分析可知点电势高于点电势,将正试探电荷由点移到点过程中,电场力对试探电荷做正功,其电势能减小,故D错误。
故选AC。
6. 如图所示,水平放置的平行板电容器间形成匀强电场,质量m=0.9×10-30kg、电荷量q=1.6×10-19C的带正电粒子,以v0=4×106m/s的速度垂直于电场强度方向沿中心线由O点射入,从极板间左侧边缘P点飞出时的速度方向与v0方向成θ=30°的角。不计带电粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 带电粒子在电场中的运动是加速度不断增大的曲线运动
B. 带电粒子在P点的速度大小为
C. 带电粒子在P点时的动能为9.6×10-18J
D. O、P两点间的电势差为7.5V
【答案】BC
【解析】
【详解】A.带电粒子进入电场后做类平抛运动,垂直于电场方向上的速度不变,做匀速直线运动,沿电场方向上做匀加速直线运动,即带电粒子在电场中做匀变速曲线运动,故A错误;
B.带电粒子在P点的速度大小为,故B正确;
C.带电粒子在P点时的动能为,故C正确;
D.对带电粒子从O到P的过程运用动能定理得
解得O、P两点间的电势差,故D错误。
故选BC。
7. 沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示,原点O到间的图线为直线,x轴正方向为电场强度正方向,一个电荷量大小为q的粒子在O点由静止释放,刚好能沿x轴正方向运动到处,不计粒子的重力,则( )
A. 该粒子带正电
B. 粒子在处的电势能小于处的电势能
C. 粒子在处的动能为
D. O点到之间电势差大于到之间电势差
【答案】AC
【解析】
【详解】A.粒子在点由静止释放,刚好能沿x轴正方向运动到处,故粒子先做加速运动后做减速运动;由图像可知,场强方向先沿轴正方向,后沿轴负方向,可知,受力方向与电场强度方向相同,粒子带正电,故A正确;
B.粒子从到的过程中,电场力一直做正功,电势能减少,所以粒子在处的电势能大于处的电势能,故B错误;
C.从点到处,图线与坐标轴所围的面积表示点到处的电势差;从点到处由动能定理得
故粒子在处的动能为,故C正确;
D.设点到之间电势差为,到之间电势差为,由动能定理得
解得
故点到之间电势差等于到之间电势差,故D错误。
故选AC。
8. 电场是一种看不见摸不着的物质,然而却无处不在,几乎弥漫于整个宇宙。人们通过电场线、等势线来描绘电场。如图所示,实线为描述电势高低的等势线,图中数字的单位是伏特,即、、点的电势分别为、、。下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度小于点的电场强度
B. 同一负电荷在点的电势能小于在点的电势能
C. 电子从点运动到点电势能的变化量大于电子从点运动到点电势能的变化量
D. 若只考虑电场力,在点由静止释放的点电荷,该点电荷运动到零势能面(图中未画出)时动能一定为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.等差等势面越密,电场强度越大,由图判断相邻等势面为等差等势面,描述电场强度的大小可用等差等势面的疏密程度,则O点的电场强度小于T点的电场强度,故A正确;
B.负电荷在电势低的地方电势能大,同一负电荷在R点的电势能大于在T点的电势能,故B错误;
C.电子从R点运动到T点电势能的变化量等于电子从O点运动到S点电势能的变化量,故C错误;
D.若只考虑电场力,在点由静止释放的点电荷,R点电势为500V,根据能量守恒,点电荷的电势能转化为动能,则该点电荷运动到零势能面时动能一定为,故D正确。
故选AD。
三、非选择题∶共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13题为实验题,14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图所示,用静电计可以定性探究已充电的平行板电容器两极板之间的电势差大小,电容器已带电,完成下列填空:(均填“变小”“变大”或“不变”)
(1)减小两极板间的距离,静电计指针张角______;
(2)将A板稍微上移,静电计指针张角______;
(3)将玻璃板插入两板之间,静电计指针张角______。
【答案】(1)变小 (2)变大
(3)变小
【解析】
【小问1详解】
电容器所带电荷量一定,由公式可知,当变小时,变大,再由可知,两极板的电荷量Q不变,则变小,指针张角变小;
【小问2详解】
同理可知,当板上移时,极板正对面积变小,也变小,变大,指针张角变大;
【小问3详解】
当插入玻璃板时,相对介电常数增大,变大,变小,指针张角变小。
10. 有甲、乙两个完全相同的小球,甲小球带的电荷,乙小球带的电荷,现将甲小球与乙小球接触一下分开。分开后甲小球带______的电荷,乙小球带______的电荷,甲小球与乙小球接触时,有______的电荷从乙小球转移到甲小球。
【答案】 ①. -0.8 ②. -0.8 ③. -4.0
【解析】
【详解】甲小球与乙小球接触的过程,电荷先中和再平分,则两小球分开后均带的电荷
该过程有的电荷从乙小球转移到甲小球。
11. 如图所示,图中的实线为一簇电场线,一带电粒子由A点经B点到C点,其轨迹如虚线所示,已知该粒子仅受电场力的作用,A、B、C三点的电势分别为φA、φB、φC,该粒子在A、B、C三点所受电场力大小分别为FA、FB、FC。三点电势最高的是__________(选填“φA”“φB”或“φC”),该粒子带__________电,该过程粒子的速度在__________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. φA ②. 负 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]沿电场线方向电势降低,则
所以φA最高,φC最低;
[2]根据曲线运动的规律可知静电力的方向指向轨迹的凹侧,它与电场线的方向相反,则该粒子带负电;
[3]粒子从A点经B点运动到C点的过程中静电力方向与速度方向的夹角大于90°,粒子做减速运动,速度减小。
12. 晓宇同学利用如图甲所示的电路探究电容器的充电、放电现象,实验时完成了以下操作:首先将单刀双掷开关扳到a,经过足够长的时间,再将单刀双掷开关扳到b,通过计算机描绘了电容器放电时,放电电流I关于放电时间t的关系图线,如图乙所示。
(1)开关扳到b,流过定值电阻R的电流方向是______(填“从左向右”或“从右向左”)。
(2)开关扳到a,经足够长的时间,电容器所带的电荷量______C;若电源的电动势为6.0V,则电容器的电容______F(以上结果均保留两位有效数字)。
(3)仅增大定值电阻R的电阻值,则开关扳到b后,电容器的放电时间______(填“变长”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)从左向右
(2) ①. ②.
(3)变长
【解析】
【小问1详解】
由图甲电路图可知,电容器充电后上极板带正电,下极板带负电;所以开关扳到b,流过定值电阻R的电流方向是从左向右。
【小问2详解】
[1]根据可知,图乙中图像与横轴围成的面积表示电容器放电时所带的电荷量,图中大约有41个小方格,则开关扳到a,经足够长的时间,电容器所带的电荷量为
[2]若电源的电动势为6.0V,则电容器的电容为
【小问3详解】
仅增大定值电阻R的电阻值,则开关扳到b后,则放电电流减小,由于电容器放电时所带的电荷量不变,所以电容器的放电时间变长。
13. 某实验小组在做“观察静电现象和探究两电荷间相互作用力的大小”的实验。
(1)如图甲所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。现用丝绸摩擦过的玻璃棒C移近导体A,贴在导体A下的金属箔______(填“张开”或“闭合”),导体A左端电荷量______导体B右端电荷量(填“大于”“小于”或“等于”);若先把A和B分开,再移去C,则此时导体B______(填“带正电”“带负电”或“不带电”);若先用手摸一下A,再移走C,然后分开A、B,则导体A______(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
(2)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电荷量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘细线悬挂于玻璃棒上C点,如图乙所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球间的距离越小,B球悬线的偏角越大,再保持两球间的距离不变,改变小球A所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随两电荷间的距离的______(填“减小”或“增大”)而增大,随两电荷电荷量的______(填“减小”或“增大”)而增大。此同学在探究中应用的科学方法是______(填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)。
【答案】(1) ①. 张开 ②. 等于 ③. 带正电 ④. 带负电
(2) ①. 减小 ②. 增大 ③. 控制变量法
【解析】
【小问1详解】
[1][2]与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,移近导体,因为静电感应,导体左端带负电,导体右端带正电,则导体下的金属箔张开,又由电荷守恒定律可知,两者所带的电荷量相等;
[3][4]若先把和分开,再移去,则此时导体带正电;若先用手摸一下,则A、B和大地共同构成一个导体,为近端,带负电,所以移走,再分开A、B,导体A、B均带负电。
【小问2详解】
[1]保持两球所带电荷量不变,使球从远处逐渐向球靠近时,观察到两球间距离越小,球悬线的偏角越大,说明此时两球间的相互作用力越大,即两电荷间距离越小,相互作用力越大;
[2]保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量时,观察到电荷量越大,球悬线的偏角越大,说明此时两球间的相互作用力大,即电荷量越大,两电荷间的相互作用力越大。
[3]由于两电荷间相互作用力的大小与两电荷间的距离和所带电荷量有关,探究相互作用力随某个量变化时,此同学先保持其他量不变,采用了控制变量法进行探究。
14. 如图所示,把一电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起来,若将电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距时,绳与竖直方向夹角,取,,且A、B两小球均可看成点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)A球的质量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据库仑定律可得
(2)对A受力分析,根据平衡条件可得
解得
15. 如图所示的坐标系中,A点的坐标为(8,0),B点的坐标为(8,6),在与xOy平面平行的平面内有匀强电场,将带电荷量为的负试探电荷从O点移到B点,电场力做功为,将该试探电荷从A点移到B点,克服电场力做功为,已知O点的电势为10V。求:
(1)A点、B点的电势;
(2)匀强电场的电场强度。
【答案】(1)50V,20V
(2),方向斜向左上方与轴负方向成角
【解析】
【小问1详解】
试探电荷从点到点,由
代入数据解得
又,
解得
试探电荷从点到点,由
代入数据解得
又
解得
【小问2详解】
由以上可知,
沿轴负方向有
沿轴正方向有
则匀强电场的电场强度大小为
方向斜向左上方与轴负方向成角
16. 如图所示,在粗糙绝缘的水平面上,长为2d的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球甲和乙,甲、乙所带的电荷量分别为和,甲、乙与水平面间的动摩擦因数均为,现让甲处于矩形有界匀强电场ABDC内,虚线AB位于细杆的中垂线,AB和CD间的距离为3d,匀强电场的电场强度大小为,方向水平向左,甲和乙可视为质点,不考虑两者间相互作用的库仑力,已知,,,重力加速度g取。从静止开始释放甲、乙,求:
(1)小球乙第一次到达电场边界 AB 时的速度大小v;
(2)小球甲从开始运动到第一次到达电场边界 CD所用的时间t;
(3)从开始向左运动到速度第一次为零的过程中,整个甲、乙连接体电势能的变化量。
【答案】(1)6m/s
(2)0.8s (3)减小2.4J
【解析】
【小问1详解】
小球乙第一次到达电场边界 AB 时根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
从静止释放到小球乙第一次到达电场边界AB过程,系统的加速度大小为
此过程所用时间为
从小球乙进入电场到小球甲第一次到达电场边界CD过程,系统的加速度为
方向向左;此过程系统做匀减速直线运动,设小球甲第一次到达电场边界CD时的速度为v1,则有
此过程做匀减速运动的时间为
小球甲从开始运动到第一次到达电场边界CD所用的时间为
【小问3详解】
小球甲到达电场边界CD速度刚好为零,则从开始向左运动到速度第一次为零的过程中,整个带电系统电场力做功为
则有ΔEp=-W电=-2.4J,即电势能减小2.4J。
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福清西山学校高中部10月阶段检测高二物理学科试题
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “电”的概念古来有之,但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始.在静电学的发展史中,法国物理学家库仑的功劳首屈一指,他让电学成为一门现代科学.关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律,下列说法正确的是( )
A. 带电性质不同的质子和电子所带电荷量相等,它们的比荷也相等
B. 元电荷是自然界中最小的电荷量,元电荷可以是质子也可以是电子
C. 体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷
D. 库仑定律是一条实验定律,两电荷之间的库仑力大小总是相等的
2. 关于电流的定义式和微观表达式以及电流方向,下列说法正确的是( )
A. 是电流的定义式,电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比,与所用时间成反比
B. 规定正电荷的定向移动方向为电流方向,电流既有大小,又有方向,故电流是矢量
C. 是欧姆定律的表达式,在任何电路中电流皆与电压成正比,与电阻成反比
D. 是电流的微观表达式,对于某一确定的金属导体,其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比
3. 如图甲所示为点电荷电场中的一条电场线,a、b是电场线上的两点,试探电荷在a、b两点的静电力F与电荷量q的关系如图乙所示,a、b间的距离为L,则下列判断正确的是( )
A. 场源电荷在b点右侧 B. 场源电荷带正电
C. 场源电荷到a点距离为0.5L D. 场源电荷到b点距离为2L
4. 如图所示,足够长的光滑绝缘直杆与水平面的夹角为,直杆的底端固定一电荷量为q的点电荷,a、b为杆上的两点。现将有孔的带电小球(可视为点电荷)套在绝缘直杆上,小球的质量为m、从直杆上的某点由静止释放后,沿杆向上运动,先后通过了a、b两点。已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. q在a点处产生的电场强度方向沿杆向上,带电小球与直杆底端固定的点电荷电性相反
B. 带电小球在a点受到的合力一定大于在b点受到的合力
C. 带电小球在a点的电势能一定大于在b点的电势能
D. 带电小球在a点的动能一定大于在b点的动能
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述磁场和电场,有利于形象理解不可直接观察的电场和磁场的强弱分布。如图所示为等量的异种点电荷电场中的部分电场线分布情况,图中的虚线是两点电荷连线的中垂线,、、、是电场线上的四点,根据题给电场线分布图判断,下列说法正确的是( )
A. 点的电势高于点的电势
B. 、两点的电场强度大小相等
C. 、两点的电场强度方向均平行于点电荷连线向左
D. 正试探电荷在点的电势能小于其在点的电势能
6. 如图所示,水平放置的平行板电容器间形成匀强电场,质量m=0.9×10-30kg、电荷量q=1.6×10-19C的带正电粒子,以v0=4×106m/s的速度垂直于电场强度方向沿中心线由O点射入,从极板间左侧边缘P点飞出时的速度方向与v0方向成θ=30°的角。不计带电粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 带电粒子在电场中的运动是加速度不断增大的曲线运动
B. 带电粒子在P点的速度大小为
C. 带电粒子在P点时的动能为9.6×10-18J
D. O、P两点间的电势差为7.5V
7. 沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示,原点O到间的图线为直线,x轴正方向为电场强度正方向,一个电荷量大小为q的粒子在O点由静止释放,刚好能沿x轴正方向运动到处,不计粒子的重力,则( )
A. 该粒子带正电
B. 粒子在处的电势能小于处的电势能
C. 粒子在处的动能为
D. O点到之间电势差大于到之间电势差
8. 电场是一种看不见摸不着的物质,然而却无处不在,几乎弥漫于整个宇宙。人们通过电场线、等势线来描绘电场。如图所示,实线为描述电势高低的等势线,图中数字的单位是伏特,即、、点的电势分别为、、。下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度小于点的电场强度
B. 同一负电荷在点的电势能小于在点的电势能
C. 电子从点运动到点电势能的变化量大于电子从点运动到点电势能的变化量
D. 若只考虑电场力,在点由静止释放的点电荷,该点电荷运动到零势能面(图中未画出)时动能一定为
三、非选择题∶共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13题为实验题,14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图所示,用静电计可以定性探究已充电的平行板电容器两极板之间的电势差大小,电容器已带电,完成下列填空:(均填“变小”“变大”或“不变”)
(1)减小两极板间的距离,静电计指针张角______;
(2)将A板稍微上移,静电计指针张角______;
(3)将玻璃板插入两板之间,静电计指针张角______。
10. 有甲、乙两个完全相同的小球,甲小球带的电荷,乙小球带的电荷,现将甲小球与乙小球接触一下分开。分开后甲小球带______的电荷,乙小球带______的电荷,甲小球与乙小球接触时,有______的电荷从乙小球转移到甲小球。
11. 如图所示,图中的实线为一簇电场线,一带电粒子由A点经B点到C点,其轨迹如虚线所示,已知该粒子仅受电场力的作用,A、B、C三点的电势分别为φA、φB、φC,该粒子在A、B、C三点所受电场力大小分别为FA、FB、FC。三点电势最高的是__________(选填“φA”“φB”或“φC”),该粒子带__________电,该过程粒子的速度在__________(选填“增大”或“减小”)。
12. 晓宇同学利用如图甲所示的电路探究电容器的充电、放电现象,实验时完成了以下操作:首先将单刀双掷开关扳到a,经过足够长的时间,再将单刀双掷开关扳到b,通过计算机描绘了电容器放电时,放电电流I关于放电时间t的关系图线,如图乙所示。
(1)开关扳到b,流过定值电阻R的电流方向是______(填“从左向右”或“从右向左”)。
(2)开关扳到a,经足够长的时间,电容器所带的电荷量______C;若电源的电动势为6.0V,则电容器的电容______F(以上结果均保留两位有效数字)。
(3)仅增大定值电阻R的电阻值,则开关扳到b后,电容器的放电时间______(填“变长”“不变”或“变小”)。
13. 某实验小组在做“观察静电现象和探究两电荷间相互作用力的大小”的实验。
(1)如图甲所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。现用丝绸摩擦过的玻璃棒C移近导体A,贴在导体A下的金属箔______(填“张开”或“闭合”),导体A左端电荷量______导体B右端电荷量(填“大于”“小于”或“等于”);若先把A和B分开,再移去C,则此时导体B______(填“带正电”“带负电”或“不带电”);若先用手摸一下A,再移走C,然后分开A、B,则导体A______(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
(2)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电荷量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘细线悬挂于玻璃棒上C点,如图乙所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球间的距离越小,B球悬线的偏角越大,再保持两球间的距离不变,改变小球A所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随两电荷间的距离的______(填“减小”或“增大”)而增大,随两电荷电荷量的______(填“减小”或“增大”)而增大。此同学在探究中应用的科学方法是______(填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)。
14. 如图所示,把一电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起来,若将电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距时,绳与竖直方向夹角,取,,且A、B两小球均可看成点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)A球的质量。
15. 如图所示的坐标系中,A点的坐标为(8,0),B点的坐标为(8,6),在与xOy平面平行的平面内有匀强电场,将带电荷量为的负试探电荷从O点移到B点,电场力做功为,将该试探电荷从A点移到B点,克服电场力做功为,已知O点的电势为10V。求:
(1)A点、B点的电势;
(2)匀强电场的电场强度。
16. 如图所示,在粗糙绝缘的水平面上,长为2d的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球甲和乙,甲、乙所带的电荷量分别为和,甲、乙与水平面间的动摩擦因数均为,现让甲处于矩形有界匀强电场ABDC内,虚线AB位于细杆的中垂线,AB和CD间的距离为3d,匀强电场的电场强度大小为,方向水平向左,甲和乙可视为质点,不考虑两者间相互作用的库仑力,已知,,,重力加速度g取。从静止开始释放甲、乙,求:
(1)小球乙第一次到达电场边界 AB 时的速度大小v;
(2)小球甲从开始运动到第一次到达电场边界 CD所用的时间t;
(3)从开始向左运动到速度第一次为零的过程中,整个甲、乙连接体电势能的变化量。
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