精品解析：河南青桐鸣2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题(A卷)

高二年级过程性作业评价 物理（A卷） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷的概念运用了极限的思想 B. 库仑扭秤实验采用了微小量放大的方法 C. 电场实际并不存在，是一种理想化模型 D. 某点电场强度的方向与负电荷在该点所受的静电力的方向相同 2. A、B为用相同的金属材料制成的正方体电阻，A的棱长为B的两倍，用如图所示的方式将A、B串联起来，通上电流后，A、B两端电压之比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1 3. 如图所示，A、B、C为电场中的三个等势面，一带正电粒子仅受电场力作用沿图示实线轨迹由D点途经E点运动至F点。下列说法正确的是（　　） A. 粒子从D点到F点速度一直增大 B. 粒子从D点到F点电势能先增大后减小 C. 粒子在D点所受电场力沿等势面的切线方向 D. A、B、C三个等势面的电势大小关系为 4. 如图所示，为直角梯形，其所在平面内存在垂直于方向的匀强电场，已知，，A点电势，B点电势，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度方向由指向 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 点电势 D. 点电势 5. 如图所示，一轻质绝缘细绳上端固定在天花板上，下端悬挂一质量为、带电荷量为的小球，空间存在一沿水平方向的匀强电场，小球静止时细绳与竖直方向的夹角为。重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向水平向右 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 剪断细绳后小球将做自由落体运动 D. 撤掉电场的瞬间，小球所受合力沿水平方向 6. 如图所示，直线Ⅰ为电源的路端电压与电流的图线，直线Ⅱ为电阻的图线，将电源与电阻连接起来形成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A. 电源电动势为 B. 电阻的阻值为 C. 电路中电流为 D. 电源内阻为 7. 某电路如图所示，和为定值电阻，为滑动变阻器，电源内阻不可忽略，电压表和电流表可看成理想电表，示数分别用和表示，闭合开关，电路稳定后，若将滑动变阻器滑片从图示位置缓慢上移，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变小 B. 电流表示数变大 C. 变大 D. 不变 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，竖直平面内，等量异种点电荷固定在光滑绝缘水平面上方同一高度处，一带正电小物块（可视为质点）从正电荷正下方点沿水平面以某一初速度出发，滑行至负电荷正下方点，关于物块从到的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 物块的速度一直增大 B. 物块的电势能先减小后增大 C. 物块所受支持力始终大于重力 D. 物块运动至、中点时所受支持力大小等于重力 9. 如图所示，电阻，电源内阻，电动机线圈电阻，闭合开关，理想电流表、的示数分别为和0.5A，则下列说法正确的是（　　） A. 电动机的热功率为 B. 电动机的输出功率为 C. 电源的效率约为66.7% D. 若电动机被卡住，则电路总电流减小 10. 如图甲所示，平面直角坐标系位于竖直平面内，两等量正点电荷分别固定在轴上和处，一质量为的带负电的小球以的初动能自点沿轴向下运动。小球的动能与位移的关系如图乙所示，当时，小球的动能最小。已知小球可看成质点，且运动过程中电荷量保持不变，空气阻力不计，重力加速度为，静电力常量为，则下列说法正确的是（　　） A. 随着小球一直向下运动，小球动能随位移变化的曲线斜率无限接近 B. 小球从点下落到的过程中，加速度先减小后增大 C. 小球从点下落到的过程中，小球的电势能增加了 D. 由题中所给条件可以求出小球所带电荷量的大小 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11. 某校物理兴趣小组的成员想测一电源的电动势和内阻，但是实验室可用电压表的表盘数字不清楚，于是，该小组成员利用如图甲所示实验电路测量电压表量程。 （1）实验过程中调节滑动变阻器及电阻箱，始终保持电流表示数为，当电阻箱接入阻值为时，电压表指针偏转至满偏刻度的，当电阻箱接入阻值为23.0Ω时，电压表指针偏转至满偏刻度的，则该电压表的量程为0～_______V，电流表的内阻为_______Ω。 （2）现用（1）中的电压表和电流表测电源的电动势和内阻（量程合适），设计如图乙所示电路，连接好器材，闭合开关，改变电阻箱接入阻值，读取多组电压表数据和电流表数据，并绘制出如图丙所示的图像，则电源的电动势_______，内阻_______。 12. 某同学要测量一电阻的阻值： （1）为便于精确测量其阻值，先用多用电表进行粗测，操作如下：对多用电表进行机械调零，将多用电表的选择开关置于“”倍率的电阻挡后进行欧姆调零；测量时发现指针偏转角度过大，则应将选择开关置于_______（选填“”或“”）挡；选择好合适挡位后，重新进行_______（选填“欧姆”或“机械”）调零，重测电阻后，指针指示如图甲所示，其阻值约为_______Ω。 （2）为了精确测量该电阻的阻值，该同学找来了下列实验器材，设计了如图乙所示实验电路。 A．电流表（量程为0~200mA，内阻约为） B．电流表（量程为0~3mA，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 E．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流为2A） F．电池（电动势为，内阻很小） G．开关及导线若干 ①图乙电路中，电表a应选择电流表_______（选填“”或“”）；定值电阻应选择_______（选填“”或“”）。 ②某次测得电流表a的示数为，电流表b的示数为，则该待测电阻的阻值为_______（用物理量字母表示）。 13. 如图所示，半径为的光滑绝缘大圆环竖直固定，圆心为，两个带电荷量均为、质量均为的小圆环A、B（大小不计，可视为点电荷）套在大圆环上，其中A固定于点等高处，B从大圆环最高点由静止释放。已知静电力常量为，重力加速度为，电荷量为的点电荷产生的电场中，取无限远处电势为零时，距离该点电荷处的电势为。求： （1）释放瞬间B的加速度大小； （2） B下滑至与A等高处时的速度大小。 14. 在如图所示的电路中，电阻，为某金属氧化物制成的导体棒，通过的电流与它两端电压的关系满足（），电阻，电源内阻，电容，开始时开关、、均断开，闭合开关和且电路稳定后，理想电流表示数为。已知电容器储存的电场能为（C为电容器的电容，为电容器两端的电压）。 （1）求电源电动势； （2）将电容器完全放电，再重新断开，闭合开关和，待电路稳定后，求通过的电荷量； （3）求（2）中电容器充电过程中电路产生的焦耳热。 15. 如图甲所示，A、B是一对沿水平方向的平行金属板，极板长，为两极板的中轴线，两极板间存在周期性变化的电场，电场强度随时间变化的规律如图乙所示，竖直向上为电场强度的正方向，周期。现有质量均为、电荷量均为的带电小液滴从两极板间沿中轴线方向以大小的速度源源不断地进入电场，所有液滴均未打到极板上，忽略液滴之间的相互作用，乙图中，重力加速度，求： （1）在之间进入电场的液滴进入电场时的加速度大小； （2）时刻进入电场的液滴离开电场时的速度大小； （3）运动轨迹在中轴线上方且从中轴线离开的液滴进入电场的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级过程性作业评价 物理（A卷） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷的概念运用了极限的思想 B. 库仑扭秤实验采用了微小量放大的方法 C. 电场实际并不存在，是一种理想化模型 D. 某点电场强度的方向与负电荷在该点所受的静电力的方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．点电荷是忽略带电体形状、大小对相互作用的影响，抽象出的理想化物理模型，运用的是理想模型法，未用到极限思想，故A错误； B．库仑扭秤实验中，通过扭丝的扭转效应放大微小库仑力的作用效果，采用了微小量放大的方法，故B正确； C．电场是客观存在的特殊物质，并非理想化模型，电场线、点电荷属于理想化模型，故C错误； D．根据电场强度定义式，E为矢量，规定其方向与正电荷在该点所受静电力F的方向一致；若q为负电荷，E的方向与F的方向相反，故D错误。 故选B。 2. A、B为用相同的金属材料制成的正方体电阻，A的棱长为B的两倍，用如图所示的方式将A、B串联起来，通上电流后，A、B两端电压之比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1 【答案】A 【解析】 【详解】由于在串联电路中，电流处处相等，根据欧姆定律可得 即A、B两端电压之比为 由题意可知， 结合电阻定律可得 联立解得 故选A。 3. 如图所示，A、B、C为电场中的三个等势面，一带正电粒子仅受电场力作用沿图示实线轨迹由D点途经E点运动至F点。下列说法正确的是（　　） A. 粒子从D点到F点速度一直增大 B. 粒子从D点到F点电势能先增大后减小 C. 粒子在D点所受电场力沿等势面的切线方向 D. A、B、C三个等势面的电势大小关系为 【答案】A 【解析】 【详解】AC．粒子做曲线运动，所受电场力指向轨迹凹侧，由于电场线与等势面垂直，粒子带正电，粒子所受电场力方向与场强方向相同，即电场力与等势面垂直且方向大致向右。粒子从D到F的过程中，电场力方向与速度方向的夹角始终为锐角，所以粒子一直做加速运动，故A正确，C错误； B．由于粒子从D到F过程中粒子的速度一直增加，由于 所以粒子从D点到F点动能一直增大，由于粒子的动能与电势能之和守恒，所以粒子的电势能一直减小，故B错误； D．从D到F过程中，有上述分析可知，粒子的电势能一直减小，由于粒子带正电，其电势能有 所以电势能越小，其电势越低，所以 故选A。 4. 如图所示，为直角梯形，其所在平面内存在垂直于方向的匀强电场，已知，，A点电势，B点电势，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度方向由指向 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 点电势 D. 点电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．为直角梯形，其所在平面内存在垂直于方向的匀强电场，又A点电势高于B点电势，沿电场线方向电势逐渐降低，可得匀强电场的电场强度方向由指向，故A错误； B．根据电势差和电场强度的关系 可得匀强电场的电场强度大小为，故B正确； C．与电场线垂直，是等势面，可知点电势等于A点电势，可知，故C错误； D．根据电势差和电场强度的关系 可得，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一轻质绝缘细绳上端固定在天花板上，下端悬挂一质量为、带电荷量为的小球，空间存在一沿水平方向的匀强电场，小球静止时细绳与竖直方向的夹角为。重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向水平向右 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 剪断细绳后小球将做自由落体运动 D. 撤掉电场的瞬间，小球所受合力沿水平方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球受重力、电场力和绳子拉力作用，故由细线位置可得电场力方向向右，小球带负电，则匀强电场的方向水平向左，A错误； BC．由受力平衡可得电场力 电场强度，B正确； C．剪断细线后，仍受到重力与电场力共同作用，则小球将沿着合力方向做初速度为零的匀加速直线运动，C错误； D．撤掉电场的瞬间，电场力消失，小球受重力和细绳拉力作用。由于此时小球速度为零，向心力为零，细绳拉力与重力沿绳方向的分力平衡，小球所受合力等于重力沿垂直于细绳方向的分力，方向垂直于细绳斜向左下方，D错误。 故选B。 6. 如图所示，直线Ⅰ为电源的路端电压与电流的图线，直线Ⅱ为电阻的图线，将电源与电阻连接起来形成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A. 电源电动势为 B. 电阻的阻值为 C. 电路中电流为 D. 电源内阻为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电源的图线（直线Ⅰ）的纵轴截距代表开路状态下的路端电压，也就是电源电动势，由图可知该值为6V，并非4V，故A错误； B．电阻的图线（直线Ⅱ）的斜率等于电阻阻值，两图线的交点是电源与电阻连通后的工作点，对应坐标为、，因此，并非4Ω，故B错误； C．闭合电路的总电流对应两图线交点的横坐标，，并非1A，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律，代入、工作点的、 解得电源内阻，故D正确。 故选D 。 7. 某电路如图所示，和为定值电阻，为滑动变阻器，电源内阻不可忽略，电压表和电流表可看成理想电表，示数分别用和表示，闭合开关，电路稳定后，若将滑动变阻器滑片从图示位置缓慢上移，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变小 B. 电流表示数变大 C. 变大 D. 不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑动变阻器滑片从图示位置缓慢上移，增大，与并联后的电阻增大，总电阻增大，可知干路电流减小，电源内阻和分压减小，根据 可知电压表示数变大，故A错误； B．并联电路电压增大，可知定值电阻两端电压增大，通过的电流增大，根据 可得电流表示数变小，故B错误； CD．设电源内阻为，根据闭合电路欧姆定律可知， 整理可得 可得，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，竖直平面内，等量异种点电荷固定在光滑绝缘水平面上方同一高度处，一带正电小物块（可视为质点）从正电荷正下方点沿水平面以某一初速度出发，滑行至负电荷正下方点，关于物块从到的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 物块的速度一直增大 B. 物块的电势能先减小后增大 C. 物块所受支持力始终大于重力 D. 物块运动至、中点时所受支持力大小等于重力 【答案】AD 【解析】 【详解】C．在等量异种点电荷中垂线左侧，带正电物块所受电场力斜向右下，电场力的竖直分量向下，支持力大于重力；在等量异种点电荷中垂线右侧，带正电物块所受电场力斜向右上，电场力的竖直分量向上，支持力小于重力，故C错误； A．将正点电荷、负点电荷对带正电物块的电场力分解为水平分量（沿AB连线方向）和竖直分量（垂直水平面方向），从A到B的过程中，电场的水平分量始终沿A指向B的方向，电场力一直做正功，物块速度一直增大，故A正确； B．等量异种电荷的电场中，沿A到B的路径，电势一直降低，物块带正电，根据 因此电势能全程持续减小，故B错误； D．在A、B中点处，位于等量异种点电荷中垂线上，电场强度水平向右，带正电物块所受电场力水平向右，电场力的竖直分量为0，因此水平面的支持力大小等于物块重力，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，电阻，电源内阻，电动机线圈电阻，闭合开关，理想电流表、的示数分别为和0.5A，则下列说法正确的是（　　） A. 电动机的热功率为 B. 电动机的输出功率为 C. 电源的效率约为66.7% D. 若电动机被卡住，则电路总电流减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，电动机与电阻并联，电流表测量干路电流，电流表测量电阻支路电流。由并联电路的电流关系，电动机电流为 由欧姆定律得电动机两端电压为 根据焦耳定律，电动机的热功率为 根据电功率公式，电动机的输入功率为 由能量守恒，电动机的输出功率为，故A错误，B正确； C．根据闭合电路欧姆定律，电源的电动势满足 电源效率是电源输出功率与总功率之比，因此，故C正确； D．电动机被卡住时不再输出机械功率，其所在支路可视为纯电阻支路，电阻为。设此时外电路总电阻为，总电流为，由电阻并联关系有 根据闭合电路欧姆定律，此时总电流为，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，平面直角坐标系位于竖直平面内，两等量正点电荷分别固定在轴上和处，一质量为的带负电的小球以的初动能自点沿轴向下运动。小球的动能与位移的关系如图乙所示，当时，小球的动能最小。已知小球可看成质点，且运动过程中电荷量保持不变，空气阻力不计，重力加速度为，静电力常量为，则下列说法正确的是（　　） A. 随着小球一直向下运动，小球动能随位移变化的曲线斜率无限接近 B. 小球从点下落到的过程中，加速度先减小后增大 C. 小球从点下落到的过程中，小球的电势能增加了 D. 由题中所给条件可以求出小球所带电荷量的大小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．取竖直向下为正方向。图乙是小球动能随位移变化的图像。根据功的计算公式和动能定理，在足够小、合力可视为恒力的一段位移内，有 因此图线在某位置的切线斜率数值等于该位置小球沿轴所受的合力。随着小球一直向下运动，它距两固定点电荷越来越远，由库仑定律可知静电力趋于零，合力趋于，故图线斜率无限趋近于，故A正确； B．由牛顿第二定律，可知，加速度大小等于图线斜率的绝对值除以。从点到图线第一个极大值点，正斜率逐渐减小至零；随后斜率变为负值，其绝对值先增大，再减小至处的零。因此加速度大小先减小到零，再增大，最后又减小到零，故B错误； C．从点到处，只有重力和静电力对小球做功。由图乙最低点的纵坐标可知，末动能为。设该过程静电力所做的功为，由动能定理得 代入题给的下降位移，得 静电力做功等于电势能的减少量，因此电势能的增加量为，故C正确； D．设每个固定点电荷的电荷量为，小球电荷量的大小为。根据库仑定律，小球受到任一个固定点电荷的作用力大小为，其中为两者间距。题给运动信息只能限制乘积；若将增大为原来的两倍，同时将减为原来的一半，小球在各位置的受力及动能图像均不变。因此缺少时，不能单独确定，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11. 某校物理兴趣小组的成员想测一电源的电动势和内阻，但是实验室可用电压表的表盘数字不清楚，于是，该小组成员利用如图甲所示实验电路测量电压表量程。 （1）实验过程中调节滑动变阻器及电阻箱，始终保持电流表示数为，当电阻箱接入阻值为时，电压表指针偏转至满偏刻度的，当电阻箱接入阻值为23.0Ω时，电压表指针偏转至满偏刻度的，则该电压表的量程为0～_______V，电流表的内阻为_______Ω。 （2）现用（1）中的电压表和电流表测电源的电动势和内阻（量程合适），设计如图乙所示电路，连接好器材，闭合开关，改变电阻箱接入阻值，读取多组电压表数据和电流表数据，并绘制出如图丙所示的图像，则电源的电动势_______，内阻_______。 【答案】（1） ①. 10 ②. 2 （2） ①. 6 ②. 4 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据欧姆定律可得， 解得， 【小问2详解】 [1]纵轴截距代表电源电动势E，因此电源电动势E=6V [2]图线斜率的绝对值代表电源内阻r，因此 12. 某同学要测量一电阻的阻值： （1）为便于精确测量其阻值，先用多用电表进行粗测，操作如下：对多用电表进行机械调零，将多用电表的选择开关置于“”倍率的电阻挡后进行欧姆调零；测量时发现指针偏转角度过大，则应将选择开关置于_______（选填“”或“”）挡；选择好合适挡位后，重新进行_______（选填“欧姆”或“机械”）调零，重测电阻后，指针指示如图甲所示，其阻值约为_______Ω。 （2）为了精确测量该电阻的阻值，该同学找来了下列实验器材，设计了如图乙所示实验电路。 A．电流表（量程为0~200mA，内阻约为） B．电流表（量程为0~3mA，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 E．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流为2A） F．电池（电动势为，内阻很小） G．开关及导线若干 ①图乙电路中，电表a应选择电流表_______（选填“”或“”）；定值电阻应选择_______（选填“”或“”）。 ②某次测得电流表a的示数为，电流表b的示数为，则该待测电阻的阻值为_______（用物理量字母表示）。 【答案】（1） ①. ②. 欧姆 ③. 19##19.0 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]将多用电表的选择开关置于“”倍率的电阻挡后进行欧姆调零；测量时发现指针偏转角度过大，说明待测阻值偏小，倍率选择偏大，则应将选择开关置于挡； [2][3]选择好合适挡位后，重新进行欧姆调零；重测电阻后，指针指示如图甲所示，该电阻的阻值为。 【小问2详解】 [1][2]根据欧姆定律可得电路中最大电流约为 由于该实验中没有电压表且电流表A2内阻已知，则需要用电流表A2改装成大量程的电压表，根据欧姆定律 故图乙电路中，电表a应选择电流表A2，定值电阻R应选择R1。 [3]根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为 13. 如图所示，半径为的光滑绝缘大圆环竖直固定，圆心为，两个带电荷量均为、质量均为的小圆环A、B（大小不计，可视为点电荷）套在大圆环上，其中A固定于点等高处，B从大圆环最高点由静止释放。已知静电力常量为，重力加速度为，电荷量为的点电荷产生的电场中，取无限远处电势为零时，距离该点电荷处的电势为。求： （1）释放瞬间B的加速度大小； （2） B下滑至与A等高处时的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 连接圆心与两小环所在位置。两半径相互垂直，释放瞬间两小环间的距离为 两小环带同种电荷，库仑力沿两者连线斜向右上，与水平切线的夹角为。将该力记为，水平、竖直分量分别记为和；下图表示库仑力的分解及有关几何关系，其中为大圆环右端与小环等高的位置 由库仑定律，释放瞬间小环所受库仑力大小为 释放瞬间小环的初速度，故法向加速度满足 重力和圆环的约束力均沿竖直径向，只有库仑力具有切向分量。取水平向右为正方向，由牛顿第二定律得 因此加速度沿水平切线向右，其大小为 【小问2详解】 小环从最高点沿右侧圆弧下滑至点，下降高度为，此时两小环间的距离为 将小环在小环初、末位置产生的电势分别记为和。由题给点电荷电势公式，结合静电力做功等于电势能的减少量，该过程中静电力对小环做功为 圆环光滑，其约束力始终与运动方向垂直，不做功。设到达点的速度大小为，对小环的上述下滑过程应用动能定理得 解得 14. 在如图所示的电路中，电阻，为某金属氧化物制成的导体棒，通过的电流与它两端电压的关系满足（），电阻，电源内阻，电容，开始时开关、、均断开，闭合开关和且电路稳定后，理想电流表示数为。已知电容器储存的电场能为（C为电容器的电容，为电容器两端的电压）。 （1）求电源电动势； （2）将电容器完全放电，再重新断开，闭合开关和，待电路稳定后，求通过的电荷量； （3）求（2）中电容器充电过程中电路产生的焦耳热。 【答案】（1）8V （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据公式 代入可得，所以 根据闭合电路欧姆定律得 【小问2详解】 闭合开关和，待电路稳定后，电容器两端电压为8V，则有通过的电荷量为 【小问3详解】 充电过程中，根据能量守恒，电路产生的焦耳热等于电源做功与电容器电场能的差值。电源做功为 电容器电场能为 因此焦耳热为 15. 如图甲所示，A、B是一对沿水平方向的平行金属板，极板长，为两极板的中轴线，两极板间存在周期性变化的电场，电场强度随时间变化的规律如图乙所示，竖直向上为电场强度的正方向，周期。现有质量均为、电荷量均为的带电小液滴从两极板间沿中轴线方向以大小的速度源源不断地进入电场，所有液滴均未打到极板上，忽略液滴之间的相互作用，乙图中，重力加速度，求： （1）在之间进入电场的液滴进入电场时的加速度大小； （2）时刻进入电场的液滴离开电场时的速度大小； （3）运动轨迹在中轴线上方且从中轴线离开的液滴进入电场的时间。 【答案】（1） （2） （3）（n=0，1，2，…） 【解析】 【小问1详解】 在时间内，电场强度，由牛顿第二定律得 解得加速度大小 【小问2详解】 液滴水平方向不受力，做匀速直线运动，穿过极板的总时间为 在时间内，电场强度，电场力 竖直方向合力为0，结束时竖直分速度 在时间内，电场强度，竖直加速度 结束时竖直分速度 在时间内，电场强度，液滴仅受重力，竖直加速度 方向竖直向下，离开电场时竖直分速度 因此液滴离开电场时的速度等于水平分速度 【小问3详解】 液滴在水平方向做匀速直线运动，总运动时间恒为，要求离开电场时竖直位移为0、且全程轨迹在中轴线上方。首先考虑液滴在第一个周期内进入电场的情况： 若液滴在时间内进入电场，匀速运动后，会先以向上加速，再以向上减速，且由于，液滴竖直分速度方向始终向上，液滴无法回到中轴线上。 若液滴在时间内进入电场，液滴会运动到中轴线下方。 所以液滴只能在时间内进入电场，设液滴进入电场的时间为，电场强度刚变为时，竖直分速度 由匀变速直线运动位移与时间的关系，在竖直方向有 解得 考虑电场变化的周期性，液滴进入电场的时间（n=0，1，2，…） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $