精品解析:天津市南开区美达菲津英中学2026-2027学年高二上学期10月阶段性质量监测物理试题
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内容正文:
美达菲津英中学2026-2027(一)阶段性质量监测(10月)
高二年级物理学科试卷
时间:60分钟满分:100分
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 如图,一对用绝缘柱支撑的不带电的枕形导体A和B被此接触,A、B下方均连有两片闭合的金属箔片。先将一个带有绝缘棒的带电金属球C靠近枕形导体的A端,下列说法正确的是( )
A. A端金属箔片张开,B端金属箔片不会张开
B. A的左端带正电,B的右端带负电
C. 先分开A、B,再拿走C,则A、B均带电
D. 先拿走C,再分开A、B,则A、B均带电
2. 一个电容器的规格是“100 μF 50 V”,则( )
A. 这个电容器加上50 V电压时,电容才是100 μF
B. 这个电容器最大电容为100 μF,带电荷量较少时,电容小于10 μF
C. 这个电容器加上电压不能低于50 V
D. 这个电容器的电容总等于100 μF
3. 如图所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B,带电荷量分别为-4Q和+Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置分别是( )
A. -Q,在A左侧距A为L处
B. -2Q,在A左侧距A为 处
C. +2Q,在A右侧距A为 处
D. -4Q,在B右侧距B为L处
4. 如图所示,在某一点电荷产生的电场中,有a、b两点,其中点的场强大小为,方向与ab连线成角;点的场强大小为,方向与ab连线成角.则关于a、b两点场强大小,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图甲所示,在一条电场线上有A、B两点,若从A点由静止释放一电子,假设电子仅受电场力作用,电子从A点运动到B点的速度-时间图像如图乙所示,则( )
A. A、B两点的电势 B. 、B两点的电场强度
C. 电子在A、B两点受的电场力 D. 电子在、B两点具有的电势能
6. 在电场中,把一点电荷从A点移到B点,静电力做的功为,以下说法正确的是( )
A. 电荷在A点具有的电势能是
B. 电荷在B点具有的电势能是
C. 从A移动到B过程中电荷的电势能增加了
D. 从A移动到B过程中电荷的电势能减少了
7. 如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。,,电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为10V,b点的电势为14V,d点的电势为2V,下列说法正确的是( )
A. c点的电势为8V B. 电场强度大小为
C. 电场强度大小为 D. 电场强度的方向向左下方与bc连线夹角为45°
8. 如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个重力可忽略不计的带电粒子,其比荷相同,二者以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点,则可以判断( )
A. 两个粒子的电性相同
B. 经过b、d两点时,两粒子的速率相等
C. 经过b、d两点时,两粒子的加速度大小相等
D. 经过c、e两点时,两粒子的电势能相等
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
9. 下列关于静电现象的说法,正确的是( )
A. 图甲,高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”,把高压线屏蔽起来
B. 图乙,有金属网的屏蔽,A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
C. 图丙,在加油站给车加油前,要触摸一下静电释放器,是为了导走人身上的静电
D. 图丁,烟尘吸附从负极释放出来的电子,在电场力作用下向A板运动
10. 两个等量异种点电荷P、Q的部分等电势差等势面如图所示,选取无限远处电势为零,e为元电荷,据此可知( )
A. 点电荷Q可能为正电荷
B.
C. 将带电荷量为e的负试探电荷从A点移动到B点,电场力做功
D. 电荷量为2e的正试探电荷在B点的电势能为10eV
11. 如图所示为电容式风力传感器,将电容器负极板和静电计金属外壳都接地,P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变,则下列说法正确的是( )
A. 风力越大,电容器电容越小 B. 风力越大,静电计指针张角减小
C. 风力越大,极板间电场强度越大 D. 风力越大,P点的电势越低
12. 如图所示,图中实线为某一带负电粒子仅在电场力作用下从M向N运动的轨迹。M、N两点的电场强度大小分别为、,电势分别为、,粒子经过M、N两点时的动能分别为和,电势能分别为和,图中的一簇虚线a、b、c可能代表等差等势面,也可能代表电场线,下列说法中正确的是( )
A. 若虚线代表电场线,则
B. 若虚线代表电场线,则
C. 若虚线代表等势面,则
D. 若虚线代表等势面,则
13. 如图所示,带电平行金属板A、B,板间的电势差大小为U,A板带正电,B板中央有一小孔。一带正电的微粒,带电荷量为q,质量为m,自孔的正上方距板高h处自由落下,若微粒恰能落至A、B板的正中央C点,重力加速度为g,则( )
A. 微粒下落过程中重力做功为,电场力做功为
B. 微粒在下落过程中重力势能逐渐减小,机械能逐渐增大
C. 若微粒从距B板高2h处自由下落,则恰好能达到A板
D. 微粒落入电场过程中,电势能改变量大小为
三、实验题:本大题共1小题,共8分。
14. 电流传感器可以捕捉到电流的瞬间变化,将它与计算机相连还能用计算机显示出电流随时间变化的图像。图示电路中,直流电源电动势为,内阻可忽略;C为电容器,先将单刀双掷开关S与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在短时间内完成;然后把开关S与2相连,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,计算机将实时获取保留两位有效数字的电流值并记录,为与计算机显示的信息一致,本题计算结果保留位与计算机相同,屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图所示。
(1)根据图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为__________C;
(2)通过实验数据,计算出电容器的电容为__________F;
(3)如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,充电时曲线与横轴所围成的面积将__________(填“增大”“不变”或“减小”):充电时间将__________(填“变长”“不变”或“变短”)。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
15. 如图所示,一质量为m、电荷量为+q的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点。小球静止时位于图中的Q点。若将该装置放在水平方向匀强电场中,小球静止于图中的P点,此时细线与竖直方向的夹角θ=37°。已知重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)判断电场方向,计算该匀强电场的电场强度的大小E。
(2)若规定Q点位置电势为零,求P点电势φ。
(3)若带电小球从Q点由静止释放,求小球再次到达P点时的速度的大小。
16. 如图所示,从A点以v0的水平速度抛出一质量m=2kg的小物块(可视为质点),当小物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC,圆弧轨道BC的圆心角α=37°,C点在O点的正下方,圆弧轨道C端切线水平与水平面平滑连接。C点右侧水平面粗糙,在水平面上固定一个弹簧,弹簧的左端D距C点的水平距离为L=0.4m,小物块离开C点后继续在水平面上向弹簧滑去,将弹簧压缩了x=0.1m后停止滑行。小物块和水平面间的动摩擦因数μ=0.2,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,圆弧半径R=0.75m,cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2。求:
(1)小物块水平抛出时,初速度v0的大小;
(2)小物块滑动至C点时的速度大小;
(3)小物块停止滑行时弹簧具有的弹性势能大小。
17. 一个电荷量为、质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,然后打在垂直于放置的荧光屏上的点,偏转电场两极板间距为,极板长,极板的右端与荧光屏之间的距离也为。整个装置如图所示,(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离;
(3)点到的距离。
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美达菲津英中学2026-2027(一)阶段性质量监测(10月)
高二年级物理学科试卷
时间:60分钟满分:100分
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 如图,一对用绝缘柱支撑的不带电的枕形导体A和B被此接触,A、B下方均连有两片闭合的金属箔片。先将一个带有绝缘棒的带电金属球C靠近枕形导体的A端,下列说法正确的是( )
A. A端金属箔片张开,B端金属箔片不会张开
B. A的左端带正电,B的右端带负电
C. 先分开A、B,再拿走C,则A、B均带电
D. 先拿走C,再分开A、B,则A、B均带电
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图知金属球C带正电,带电金属球C靠近枕形导体时,因感应起电,近端A会带上负电,远端B会带上正电,A端和B端的金属箔片都会张开,故AB错误;
C.先分开A、B,再拿走C,则A、B仍然带电,故C正确;
D.先拿走C,A、B上的电荷中和了,再分开, A、B均不带电,故D错误。
故选C。
2. 一个电容器的规格是“100 μF 50 V”,则( )
A. 这个电容器加上50 V电压时,电容才是100 μF
B. 这个电容器最大电容为100 μF,带电荷量较少时,电容小于10 μF
C. 这个电容器加上电压不能低于50 V
D. 这个电容器的电容总等于100 μF
【答案】D
【解析】
【详解】电容器的电容与电容器板间电压无关,加电压或不加电压、电荷量多或少时,电容都是100µF.故AB错误,D正确.50V是电容器的耐压值,这个电容器上加的电压不能高于50V.故C错误.故选D.
点睛:此题要掌握电容表征电容容纳电荷的本领大小,与板间电压和电量无关,对于给定的电容器,电容是一定的,电量与电压成正比.
3. 如图所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B,带电荷量分别为-4Q和+Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置分别是( )
A. -Q,在A左侧距A为L处
B. -2Q,在A左侧距A为 处
C. +2Q,在A右侧距A为 处
D. -4Q,在B右侧距B为L处
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑力的特点和平衡条件可以推知,要使A、B、C三个电荷都平衡,电荷C必须为负电荷,且放在B的右侧某位置;设C的电荷量为q,所在位置与B的距离为r,则当C平衡时,有
解得
r=L
当点电荷B受力也平衡时,有
解得
q=4Q
因为q为负电,所以
q=-4Q
故选D。
4. 如图所示,在某一点电荷产生的电场中,有a、b两点,其中点的场强大小为,方向与ab连线成角;点的场强大小为,方向与ab连线成角.则关于a、b两点场强大小,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将、延长线相交,交点即为点电荷Q的位置,设a到Q的距离为,b到Q的距离为,根据几何知识有,
则有
根据
得到
故选B。
5. 如图甲所示,在一条电场线上有A、B两点,若从A点由静止释放一电子,假设电子仅受电场力作用,电子从A点运动到B点的速度-时间图像如图乙所示,则( )
A. A、B两点的电势 B. 、B两点的电场强度
C. 电子在A、B两点受的电场力 D. 电子在、B两点具有的电势能
【答案】A
【解析】
【详解】A.因电子受到的电场力从A到B,负电荷所受电场力方向与场强方向相反,所以场强方向从B到A,由沿电场线方向电势降低,即B的电势高于A的电势,即,故A正确;
BC.由图像知,图线的斜率在减小,加速度减小,电场力减小,所以电子在A点的电场力大于B点的电场力,因此电子在A点的场强大于B点的场强,故BC错误;
D.电子从A到B的过程中电场力做正功,电势能减小,B的电势能小于A的电势能,故D错误。
故选A。
6. 在电场中,把一点电荷从A点移到B点,静电力做的功为,以下说法正确的是( )
A. 电荷在A点具有的电势能是
B. 电荷在B点具有的电势能是
C. 从A移动到B过程中电荷的电势能增加了
D. 从A移动到B过程中电荷的电势能减少了
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电势能的数值具有相对性,未选定零电势能点时,无法确定电荷在A点的电势能具体值;同理,无法确定电荷在B点的电势能具体值,故AB错误;
CD.静电力做功为,根据
可知电势能增加了,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。,,电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为10V,b点的电势为14V,d点的电势为2V,下列说法正确的是( )
A. c点的电势为8V B. 电场强度大小为
C. 电场强度大小为 D. 电场强度的方向向左下方与bc连线夹角为45°
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据匀强电场中平行等距的线段电势差相等,则有
即
解得,故A错误;
BCD.将bd连接起来,两点的电势差为12V,而ba的电势差为4V,故将bd分成三等分,在bd连线上找c点的等势点n,如图所示
则有
过b点作等势线cn的垂线,与ad相交于e点,则有
即e点为ad连线的中点,则有,又由题知
根据几何关系,可得从b点到等势线cn沿电场线方向的距离为
则电场强度大小
根据电场线与等势线垂直,可知该垂线的方向即电场强度的方向,设与连线的夹角为, 根据几何关系有
解得
即电场强度的方向向右上方与bc连线夹角为45°,故B正确,CD错误。
故选B。
8. 如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个重力可忽略不计的带电粒子,其比荷相同,二者以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点,则可以判断( )
A. 两个粒子的电性相同
B. 经过b、d两点时,两粒子的速率相等
C. 经过b、d两点时,两粒子的加速度大小相等
D. 经过c、e两点时,两粒子的电势能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力,而电荷2受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同,故A错误;
B.电荷1受到中心电荷的斥力,a到b的过程电场力做负功;而电荷2受到中心电荷的引力,a到d的过程电场力做正功,所以两粒子在b、d两点的速率不相同,故B错误;
C.两粒子经过b、d两点时,受到相同大小的库仑力作用,由牛顿第二定律可知,两粒子的加速度大小相同,故C正确;
D.同一个等势面电势相等,但电荷一正一负电势能就会一正一负,电势能不可能相等,故D错误。
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
9. 下列关于静电现象的说法,正确的是( )
A. 图甲,高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”,把高压线屏蔽起来
B. 图乙,有金属网的屏蔽,A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
C. 图丙,在加油站给车加油前,要触摸一下静电释放器,是为了导走人身上的静电
D. 图丁,烟尘吸附从负极释放出来的电子,在电场力作用下向A板运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.高压输电线最上面两根导线是避雷线,它们与大地相连,和大地一起组成稀疏金属 “网”,能把高压线屏蔽起来,避免雷击,故A正确;
B.图乙中,由于金属网的屏蔽,验电器箔片不会张开,此时A球上的电荷在金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡,不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零,故B错误;
C.在加油站触摸静电释放器,是为了导走人身上的静电,防止静电火花引发危险,故C正确;
D.在静电除尘中,A板带正电,B为负极,且B处附近电场强度很强,B处空气被电离,烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电,在电场力作用下应向带正电的A板运动,故D正确。
故选ACD。
10. 两个等量异种点电荷P、Q的部分等电势差等势面如图所示,选取无限远处电势为零,e为元电荷,据此可知( )
A. 点电荷Q可能为正电荷
B.
C. 将带电荷量为e的负试探电荷从A点移动到B点,电场力做功
D. 电荷量为2e的正试探电荷在B点的电势能为10eV
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据图中标出的部分等势面电势,可知点电荷P为正电荷,Q为负点电荷,故A错误;
B.由两个等量异种点电荷电场的对称性可知,等势面f的电势为,等势面g的电势为,等势面h的电势为,等势面i的电势为,则有,故B正确;
C.A、B两点的电势差为
将带电荷量为e的负试探电荷q从A点移动到B点,电场力做功为,故C错误;
D.电荷量为2e的正试探电荷在B点的电势能为,故D正确。
故选BD。
11. 如图所示为电容式风力传感器,将电容器负极板和静电计金属外壳都接地,P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变,则下列说法正确的是( )
A. 风力越大,电容器电容越小 B. 风力越大,静电计指针张角减小
C. 风力越大,极板间电场强度越大 D. 风力越大,P点的电势越低
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据 ,风力越大,两板间的距离d越小,电容器电容C越大,A错误;
B.根据
解得
风力越大,两板间的距离d越小,两板之间的电势差越小,静电计指针张角越小,B正确;
C.根据
解得
风力越大,两板间的距离d越小,极板间电场强度与距离d无关,电场强度不变,C错误;
D.根据
解得
风力越大,P点到负极板之间的距离越小,P点的电势越小,D正确。
故选BD。
12. 如图所示,图中实线为某一带负电粒子仅在电场力作用下从M向N运动的轨迹。M、N两点的电场强度大小分别为、,电势分别为、,粒子经过M、N两点时的动能分别为和,电势能分别为和,图中的一簇虚线a、b、c可能代表等差等势面,也可能代表电场线,下列说法中正确的是( )
A. 若虚线代表电场线,则
B. 若虚线代表电场线,则
C. 若虚线代表等势面,则
D. 若虚线代表等势面,则
【答案】AD
【解析】
【详解】A.做曲线运动的粒子受到的电场力指向曲线的凹侧,且电场力方向与电场线相切与等势面垂直。若虚线表示电场线,力的方向电场线相切,假定粒子从运动到,如图甲所示
可知力与速度方向成锐角,电场力做正功,动能增加,电势能减少,则有,,故A正确;
B.若虚线表示电场线,则,因为粒子带负电,则有,故B错误;
C.若虚线表示等势面,根据等势面越密集电场强度越大,则EM < EN,故C错误;
D.若虚线表示等势面,力的方向与等势面垂直,如图乙所示
假定粒子从运动到,可知力与速度方向成钝角,电场力做负功,动能减少,电势能增加,则有,故D正确。
故选AD。
13. 如图所示,带电平行金属板A、B,板间的电势差大小为U,A板带正电,B板中央有一小孔。一带正电的微粒,带电荷量为q,质量为m,自孔的正上方距板高h处自由落下,若微粒恰能落至A、B板的正中央C点,重力加速度为g,则( )
A. 微粒下落过程中重力做功为,电场力做功为
B. 微粒在下落过程中重力势能逐渐减小,机械能逐渐增大
C. 若微粒从距B板高2h处自由下落,则恰好能达到A板
D. 微粒落入电场过程中,电势能改变量大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.微粒下落过程中重力做功为,电场力做功为,故A错误;
B.微粒在下落过程中重力势能逐渐减小,进入电场前机械能先不变,进入电场后电场力做负功,机械能逐渐减小,故B错误;
C.由题意,根据动能定理有
若微粒从距B板高2h处自由下落,设微粒到达A板时的速度大小为v,则同理有
解得
即微粒恰好能到达A板,故C正确;
D.微粒落入电场过程中,电势能改变量大小等于电场力做功的绝对值,即,故D正确。
故选CD。
三、实验题:本大题共1小题,共8分。
14. 电流传感器可以捕捉到电流的瞬间变化,将它与计算机相连还能用计算机显示出电流随时间变化的图像。图示电路中,直流电源电动势为,内阻可忽略;C为电容器,先将单刀双掷开关S与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在短时间内完成;然后把开关S与2相连,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,计算机将实时获取保留两位有效数字的电流值并记录,为与计算机显示的信息一致,本题计算结果保留位与计算机相同,屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图所示。
(1)根据图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为__________C;
(2)通过实验数据,计算出电容器的电容为__________F;
(3)如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,充电时曲线与横轴所围成的面积将__________(填“增大”“不变”或“减小”):充电时间将__________(填“变长”“不变”或“变短”)。
【答案】 ①. ②. ③. 不变 ④. 变短
【解析】
【详解】(1)[1]根据图像围成的面积可估算电容器在整个放电过程中释放的电荷量。根据图乙知纵坐标每个小格为0.2mA,横坐标每小格为0.2s,则每小格所代表的电荷量为
曲线下包含的小格的个数大约为40个,所以电容器全部释放的电荷量约为
(2)[2]由电容的定义可知,该电容器的电容为
(3)[3][4]由电容的定义式可得
可知电容器储存的电荷量与电阻无关,如果不改变电路其它参数,只减小电阻,充电时曲线与横轴所围成的面积将不变;减小电阻,则电阻对电流的阻碍作用变小,充电电流变大,所以充电时间将变短。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
15. 如图所示,一质量为m、电荷量为+q的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点。小球静止时位于图中的Q点。若将该装置放在水平方向匀强电场中,小球静止于图中的P点,此时细线与竖直方向的夹角θ=37°。已知重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)判断电场方向,计算该匀强电场的电场强度的大小E。
(2)若规定Q点位置电势为零,求P点电势φ。
(3)若带电小球从Q点由静止释放,求小球再次到达P点时的速度的大小。
【答案】(1)电场方向水平向左,
(2)
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
小球带正电,静止时偏在竖直方向左侧,电场力与电场方向同向,因此电场方向水平向左。 对P点小球受力平衡:竖直方向
水平方向
联立解得
【小问2详解】
P、Q沿电场方向的距离
沿电场方向电势降低,因此电势差满足
已知,代入
得
【小问3详解】
从Q到P由动能定理
代入数值化简
解得
【点睛】
16. 如图所示,从A点以v0的水平速度抛出一质量m=2kg的小物块(可视为质点),当小物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC,圆弧轨道BC的圆心角α=37°,C点在O点的正下方,圆弧轨道C端切线水平与水平面平滑连接。C点右侧水平面粗糙,在水平面上固定一个弹簧,弹簧的左端D距C点的水平距离为L=0.4m,小物块离开C点后继续在水平面上向弹簧滑去,将弹簧压缩了x=0.1m后停止滑行。小物块和水平面间的动摩擦因数μ=0.2,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,圆弧半径R=0.75m,cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2。求:
(1)小物块水平抛出时,初速度v0的大小;
(2)小物块滑动至C点时的速度大小;
(3)小物块停止滑行时弹簧具有的弹性势能大小。
【答案】(1)4m/s
(2)
(3)26J
【解析】
【小问1详解】
设小物块做平抛运动的时间为t,则有
设小物块到达B点时竖直分速度为vy,有
由以上两式代入数据解得
由题意,速度方向与水平面的夹角为37°,有
解得
【小问2详解】
设小物块到达C点时速度为vC,从A至C,由动能定理得
解得
【小问3详解】
当弹簧压缩到最短时,由能量守恒定律可得
解得
17. 一个电荷量为、质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,然后打在垂直于放置的荧光屏上的点,偏转电场两极板间距为,极板长,极板的右端与荧光屏之间的距离也为。整个装置如图所示,(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离;
(3)点到的距离。
【答案】(1)
(2)0.03m (3)0.09m
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中运动,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子进入偏转电场后做类平抛运动,在水平方向上有
在竖直方向上有,
联立解得
【小问3详解】
根据
解得
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