精品解析:安徽芜湖市第一中学2026-2027学年高二上学期第一次阶段检测物理试题
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内容正文:
高二上学期物理第一次月考
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比
B. 公式表明,点电荷周围某点电场强度的大小与其电荷量成正比
C. 公式表明,电场中某点的电势与试探电荷的电荷量成反比
D. 公式表明,电场中、两点间的电势差与试探电荷的电荷量成反比
2. 某科学博物馆有一个令人印象深刻的实验演示:将人安置在一个巨大的金属笼内,即使外加于金属笼的高电压产生巨大火花,金属笼内的人依然毫发无伤。依据前述实验结果,若将一导体球壳置于电场中,则下列电场线分布示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 正六边形6个顶点各固定一个等量正点电荷,中心也固定一个点电荷,电荷附近的电场线分布如图所示,、、三点在以中心为圆心的圆上。则( )
A. 中心处的点电荷带负电 B. 、处电场强度相同
C. 处的电势比处的低 D. 处的电势比处的低
4. 如图所示、电源电动势内阻不计,电阻,,,电容器电容,下列说法正确的是( )
A. S断开时电容器的电压为
B. S断开时电容器a极板带负电
C. S闭合电路稳定后,电容器b极板带负电
D. S闭合电路稳定后,电容器所带电荷量为
5. 如图甲所示,a、b、c为同一水平直线上的三点,在点c右边固定着两点电荷、,时一电荷量为的试探电荷从b点沿着ba方向运动,速度大小为,时刻到达a点,其图像如图乙所示,若带负电,则( )
A. 从c点到a点电势能先减小后增大
B. 一定带正电,且电荷量大于
C. c点和b点之间可能存在电场强度为零的点
D. c点电场强度方向一定水平向左
6. 如图所示电路中,直流电源电动势为E、内阻r=R,定值电阻,可变电阻的阻值范围为0~2R。闭合开关S,改变可变电阻接入电路的阻值,则的最大电功率为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,直线a、b分别为电源A、B的图线,曲线c为某小灯泡L的图线的一部分,三线交于一点P。小灯泡L分别直接与电源A、B构成回路甲、乙,下列说法正确的是( )
A. A的内阻小于B的内阻
B. 小灯泡的电阻随电压增大而减小
C. 两回路中电源的输出功率相等
D. 回路甲中电源的输出功率为最大输出功率
8. 如图1所示为一沿水平方向固定的平行板电容器,的连线为平行板电容器的中线,两极板AB间加如图2所示的电压,电压的变化周期为T,图中未知。由沿平行于金属板的方向射入一系列质量为m、电荷量大小为q的同种小球,入射速度均相同。已知时刻射入的小球在时由上极板的边缘平行于极板的方向离开电场,两极板之间的距离为d,当地的重力加速度未知,忽略小球大小及小球间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 小球带正电
B.
C. 当地的重力加速度大小为
D. 时刻射入的小球从下极板上方处离开电场
9. 如图所示,电源内阻不能忽略,电流表、电压表均视为理想电表,滑动变阻器总阻值足够大;电表的示数分别用I、U表示,电表示数变化量的绝对值分别用、表示。滑动变阻器滑片从b端向a端滑动时,下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数增大,电压表的示数减小 B. 灯泡变暗
C. 变亮,变亮 D. 变大,变小
10. 如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
( )
A. 方向沿x轴负方向
B. 方向与x轴负方向成夹角斜向下
C. 大小为
D. 大小为
二、非选择题:本题共5小题,共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,为了较为准确地测出“水果电池”的电动势和内阻,利用如图甲所示的实验电路测量水果电池的电动势E和内阻r。将电阻箱的阻值调到合适阻值,闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,记录电流表对应的示数I,在方格纸上作出图像,如图乙所示,回答下列问题:
(1)和R的表达式为______(电流表的内阻用表示)。
(2)若电流表的内阻Ω,根据图像可求得“水果电池”的电动势______V,内阻______Ω。(结果均保留三位有效数字)
12. 某同学利用实验器材测量一均匀新材料制成的圆柱形导体的电阻率ρ。其步骤如下:
(1)用刻度尺测量该圆柱体电阻的长度为L,用螺旋测微器测量电阻的直径D,如图(a)所示,其读数为_______mm;用多用电表欧姆“×10”挡对该电阻进行粗略测量,其示数如图(b)所示,则电表的读数为_______Ω。
(2)若要进行更加精确的测量,可供选择的实验器材如下:
A.待测圆柱体电阻R;
B.电流表(量程(,内阻约50Ω);C.电流表(量程,内阻约50Ω);
D.电压表(量程,内阻约10kΩ);E.电压表(量程,内阻约25kΩ);
F.直流电源E(电动势4V,内阻不计);
G.滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流2.0A);
H.开关S,导线若干。
①为了完成上述实验,电流表应选择_______,电压表应选择_______(填写仪器前的字母代号)。
②为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析。请在实线框中画出完成此实验的原理图_____。
(3)电阻率的测量值比真实值_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
13. 如图所示,场强大小为E的匀强电场方向水平向右,两个带电小球A、B用绕过光滑定滑轮的绝缘细线连接,静止在电场中,连接A球的细线与水平方向的夹角为,连接B球的细线与竖直方向的夹角也为,A、B两球在同一竖直线上,A球的质量为m,带电量为q,重力加速度为g,不计滑轮及两球的大小,,。求B球的质量与带电量。
14. 如图所示,倾角为的斜面AB与半径为的光滑圆弧轨道在B点平滑连接,圆弧轨道末端点处的切线水平。整个空间存在平行斜面的匀强电场,带正电的小滑块从点静止释放,以加速度大小沿斜面向上匀加速运动。已知斜面的AB长度为,小滑块与斜面间的动摩擦因数为,小滑块质量为,电荷量。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,忽略空气阻力,求:
(1)小滑块第一次经过点时的速度大小和电场强度大小;
(2)小滑块对圆弧轨道点的压力大小(结果可以保留根号);
(3)经过足够长时间,小滑块在斜面上运动的路程。
15. 如图是研究颗粒碰撞荷电特性装置的简化图。两块水平绝缘平板与两块竖直的平行金属平板相接。金属平板之间接高压电源产生匀强电场。一带电颗粒从上方绝缘平板左端A点处,由静止开始向右下方运动,与下方绝缘平板在B点处碰撞,碰撞时电荷量改变,反弹后离开下方绝缘平板瞬间,颗粒的速度与所受合力垂直,其水平分速度与碰前瞬间相同,竖直分速度大小变为碰前瞬间的k倍()。已知颗粒质量为m,两绝缘平板间的距离为h,两金属平板间的距离为d,B点与左平板的距离为l,电源电压为U,重力加速度为g。忽略空气阻力和电场的边缘效应。求:
(1)颗粒碰撞前的电荷量q。
(2)颗粒在B点碰撞后的电荷量Q。
(3)颗粒从A点开始运动到第二次碰撞过程中,电场力对它做的功W。
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高二上学期物理第一次月考
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比
B. 公式表明,点电荷周围某点电场强度的大小与其电荷量成正比
C. 公式表明,电场中某点的电势与试探电荷的电荷量成反比
D. 公式表明,电场中、两点间的电势差与试探电荷的电荷量成反比
【答案】B
【解析】
【详解】A.公式是电场强度的定义式,其中为试探电荷所受电场力,为试探电荷的电荷量。该式表明是与的比值,但电场强度由电场本身决定,与无关,故A错误;
B.公式 是点电荷电场强度的决定式,其中为点电荷的电荷量,为距离。该式直接表明,对于固定距离,电场强度与点电荷的电荷量成正比,故B正确;
C.公式 是电势的定义式,其中为试探电荷在该点的电势能,为试探电荷的电荷量。电势由电场本身决定,与无关,故C错误;
D.公式是电势差的定义式,其中为将试探电荷从移到时电场力做的功,为试探电荷的电荷量。电势差由电场和位置决定,与无关,故D错误。
故选B。
2. 某科学博物馆有一个令人印象深刻的实验演示:将人安置在一个巨大的金属笼内,即使外加于金属笼的高电压产生巨大火花,金属笼内的人依然毫发无伤。依据前述实验结果,若将一导体球壳置于电场中,则下列电场线分布示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】金属笼放置在电场中,金属笼处于静电平衡状态,内部电场强度为0,即没有电场线,金属笼是等势体,根据电场线方向与等势线方向垂直,可知金属笼表面的电场线垂直导体球壳表面,D正确。
故选D。
3. 正六边形6个顶点各固定一个等量正点电荷,中心也固定一个点电荷,电荷附近的电场线分布如图所示,、、三点在以中心为圆心的圆上。则( )
A. 中心处的点电荷带负电 B. 、处电场强度相同
C. 处的电势比处的低 D. 处的电势比处的低
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线从正电荷出发,到负电荷终止。图中电场线从正六边形顶点的正电荷出发,没有汇向中心处的点电荷,说明中心处的点电荷带正电,故A错误;
B.电场强度是矢量,既有大小又有方向。根据电场线的分布和对称性可知,b、c两点电场强度的大小相等,但方向肯定不同,故B错误;
CD.根据电荷分布的对称性,、两点的电势相等,相较于a点,、两点更靠近正电荷,所以a处的电势比处的低,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示、电源电动势内阻不计,电阻,,,电容器电容,下列说法正确的是( )
A. S断开时电容器的电压为
B. S断开时电容器a极板带负电
C. S闭合电路稳定后,电容器b极板带负电
D. S闭合电路稳定后,电容器所带电荷量为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.S断开时,R1和R2串联,电容器两端电压即R2两端电压,且电容器a极板带正电,有
故AB错误;
CD.S闭合电路稳定后,R1和R2先串联再与R3并联,电容器b极板带正电,电容器两端电压即R1两端电压,为
电容器所带电荷量为
故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,a、b、c为同一水平直线上的三点,在点c右边固定着两点电荷、,时一电荷量为的试探电荷从b点沿着ba方向运动,速度大小为,时刻到达a点,其图像如图乙所示,若带负电,则( )
A. 从c点到a点电势能先减小后增大
B. 一定带正电,且电荷量大于
C. c点和b点之间可能存在电场强度为零的点
D. c点电场强度方向一定水平向左
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,在ab之间存在加速度为零的位置,即在ab之间某位置(设为d点)场强为零,且由图乙可知粒子从b到a,速度先减小后增大,可知d点右侧受到的电场力方向向右,可知d点左侧受到的电场力方向向左,则从c点到a点,电场力对先做负功后做正功,所以从c点到a点电势能先增大后减小 ,故A错误;
BC.由于在ab之间某位置场强为零,因带负电,可知一定带正电,因距离场强为零的位置较远,可知带电量一定大于带电量,根据电场强度的叠加可知c点和b点之间不可能存在电场强度为零的点,故B正确,C错误;
D.由于在场强为0的右侧受到的电场力方向向右,则电场强度方向向右,即c点电场强度方向一定水平向右,故D错误。
故选B。
6. 如图所示电路中,直流电源电动势为E、内阻r=R,定值电阻,可变电阻的阻值范围为0~2R。闭合开关S,改变可变电阻接入电路的阻值,则的最大电功率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】和电源并联后可视为一个“等效电源”,新电源的电动势
内阻
此时的电功率就是新电源的输出功率,当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大,可知当
的电功率最大,其最大功率为
故选D。
7. 如图所示,直线a、b分别为电源A、B的图线,曲线c为某小灯泡L的图线的一部分,三线交于一点P。小灯泡L分别直接与电源A、B构成回路甲、乙,下列说法正确的是( )
A. A的内阻小于B的内阻
B. 小灯泡的电阻随电压增大而减小
C. 两回路中电源的输出功率相等
D. 回路甲中电源的输出功率为最大输出功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.电源的图线斜率的绝对值表示内阻,由图可知,直线a的斜率大,故A的内阻大于B的内阻,故A错误;
B.小灯泡的图线与原点连接的斜率表示电阻,由图可知,小灯泡的电阻随电压增大而增大,故B错误;
C.根据
由图可知,两回路中电源的输出电流和输出电压相等,则两回路中电源的输出功率相等,故C正确;
D.回路甲中电源的输出功率为
当时,为最大输出功率;对电源A
回路甲分析可知
可知
所以回路甲中电源的输出功率不是最大输出功率,故D错误。
故选C。
8. 如图1所示为一沿水平方向固定的平行板电容器,的连线为平行板电容器的中线,两极板AB间加如图2所示的电压,电压的变化周期为T,图中未知。由沿平行于金属板的方向射入一系列质量为m、电荷量大小为q的同种小球,入射速度均相同。已知时刻射入的小球在时由上极板的边缘平行于极板的方向离开电场,两极板之间的距离为d,当地的重力加速度未知,忽略小球大小及小球间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 小球带正电
B.
C. 当地的重力加速度大小为
D. 时刻射入的小球从下极板上方处离开电场
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于小球最终从上极板边缘飞出,说明小球受到的电场力向上,由图2可知,上极板的电势高于下极板,电场方向向下,故小球带负电,A错误;
BC.根据题意可知,小球在时间内做类平抛运动,竖直方上则有
位移
速度
时间内,小球竖直方向的加速度
由于小球沿上极板的边缘平行于极板的方向离开电场,故有
联立解得
在竖直方向上的初速度与的末速度相同,的末速度与的初速度相同,运动时间等,故两阶段竖直方向的位移相等,则有
联立解得,
B错误,C正确;
D.由于所有小球质量、电荷量大小、入射速度均相同,故小球在电场中运动的时间相同,时刻射入的粒子先平抛运动,竖直方向上的位移
方向竖直向下,速度
方向竖直向下,时间内,结合上述结论,对小球受力分析则有
小球做匀速直线运动,竖直方向的位移
故小球将打到下极板上,D错误。
故选C。
9. 如图所示,电源内阻不能忽略,电流表、电压表均视为理想电表,滑动变阻器总阻值足够大;电表的示数分别用I、U表示,电表示数变化量的绝对值分别用、表示。滑动变阻器滑片从b端向a端滑动时,下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数增大,电压表的示数减小 B. 灯泡变暗
C. 变亮,变亮 D. 变大,变小
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.滑动变阻器向a端滑动时,阻值减小,则总电流
增大,路端电压
减小,故电流表的示数增大,电压表的示数减小,A正确;
BC.总电流增大,则变亮,并联电路两端的电压
减小,则流过灯泡的电流
变小,则灯泡变暗,流过灯泡的电流
增大,故变亮,BC正确;
D.等于外电路总电阻,因此变小,
不变,D错误。
故选ABC。
10. 如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
( )
A. 方向沿x轴负方向
B. 方向与x轴负方向成夹角斜向下
C. 大小为
D. 大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】由题意可知,如图
将五个点电荷等效成
五个点电荷与O点距离为R,设
则O点场强大小为
代入可得
方向沿x轴负方向;
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,为了较为准确地测出“水果电池”的电动势和内阻,利用如图甲所示的实验电路测量水果电池的电动势E和内阻r。将电阻箱的阻值调到合适阻值,闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,记录电流表对应的示数I,在方格纸上作出图像,如图乙所示,回答下列问题:
(1)和R的表达式为______(电流表的内阻用表示)。
(2)若电流表的内阻Ω,根据图像可求得“水果电池”的电动势______V,内阻______Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)
(2) ①. 1.25 ②. 400
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律有
解得
【小问2详解】
[1][2]如图乙可知,
解得,
12. 某同学利用实验器材测量一均匀新材料制成的圆柱形导体的电阻率ρ。其步骤如下:
(1)用刻度尺测量该圆柱体电阻的长度为L,用螺旋测微器测量电阻的直径D,如图(a)所示,其读数为_______mm;用多用电表欧姆“×10”挡对该电阻进行粗略测量,其示数如图(b)所示,则电表的读数为_______Ω。
(2)若要进行更加精确的测量,可供选择的实验器材如下:
A.待测圆柱体电阻R;
B.电流表(量程(,内阻约50Ω);C.电流表(量程,内阻约50Ω);
D.电压表(量程,内阻约10kΩ);E.电压表(量程,内阻约25kΩ);
F.直流电源E(电动势4V,内阻不计);
G.滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流2.0A);
H.开关S,导线若干。
①为了完成上述实验,电流表应选择_______,电压表应选择_______(填写仪器前的字母代号)。
②为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析。请在实线框中画出完成此实验的原理图_____。
(3)电阻率的测量值比真实值_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 3.275 ②. 190
(2) ①. C ②. D ③.
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的读数为
[2]欧姆表的读数为
【小问2详解】
①[1][2]根据电源电动势为,为减小实验误差,测量电路中电压表选择,故选D。通过待测圆柱体电阻最大电流约为
为减小实验误差,测量电路中电流表应选择,故选C。
②[3] 由于
为减小实验误差,电流表应采用外接法,为调节方便,获取更多组数据,滑动变阻器选应采用分压式接法,实验电路如图所示
【小问3详解】
实验采用外接法,由于电压表的分流作用,电流表的示数大于实际通过待测圆柱体电阻的电流,测得的电阻值偏小,相应的电阻率偏小。
13. 如图所示,场强大小为E的匀强电场方向水平向右,两个带电小球A、B用绕过光滑定滑轮的绝缘细线连接,静止在电场中,连接A球的细线与水平方向的夹角为,连接B球的细线与竖直方向的夹角也为,A、B两球在同一竖直线上,A球的质量为m,带电量为q,重力加速度为g,不计滑轮及两球的大小,,。求B球的质量与带电量。
【答案】,
【解析】
【详解】根据力的平衡条件可知,A、B两球均带正电,设B球带电量为,质量为,设绳的张力为,对球A,根据平衡条件有
对B,根据平衡条件有
联立解得
,
14. 如图所示,倾角为的斜面AB与半径为的光滑圆弧轨道在B点平滑连接,圆弧轨道末端点处的切线水平。整个空间存在平行斜面的匀强电场,带正电的小滑块从点静止释放,以加速度大小沿斜面向上匀加速运动。已知斜面的AB长度为,小滑块与斜面间的动摩擦因数为,小滑块质量为,电荷量。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,忽略空气阻力,求:
(1)小滑块第一次经过点时的速度大小和电场强度大小;
(2)小滑块对圆弧轨道点的压力大小(结果可以保留根号);
(3)经过足够长时间,小滑块在斜面上运动的路程。
【答案】(1)10m/s;2×103N/C
(2)
(3)15m
【解析】
【小问1详解】
小滑块沿AB做匀加速直线运动,则有
带入数据解得vB=10m/s
小滑块在斜面AB上运动时对小滑块受力分析,则有
带入数据解得E=2×103N/C
【小问2详解】
在圆弧上运动从B点到C点由动能定理可知
解得
在C点对小滑块受力分析可知,由牛顿第二定律可得
解得FN=
由牛顿第三定律可知对轨道的压力为
【小问3详解】
由(2)可知重力与电场力的合力水平向左,经过C点后小滑块向右匀减速运动再次原速度大小返回C点,经过圆弧和斜面轨道,由于摩擦阻力作用滑块将无法到达A点。经过长时间后,小滑块恰好不进入斜面轨道,即在B点速度为0,从释放到B点,由动能定理可知
解得总路程s=15m
15. 如图是研究颗粒碰撞荷电特性装置的简化图。两块水平绝缘平板与两块竖直的平行金属平板相接。金属平板之间接高压电源产生匀强电场。一带电颗粒从上方绝缘平板左端A点处,由静止开始向右下方运动,与下方绝缘平板在B点处碰撞,碰撞时电荷量改变,反弹后离开下方绝缘平板瞬间,颗粒的速度与所受合力垂直,其水平分速度与碰前瞬间相同,竖直分速度大小变为碰前瞬间的k倍()。已知颗粒质量为m,两绝缘平板间的距离为h,两金属平板间的距离为d,B点与左平板的距离为l,电源电压为U,重力加速度为g。忽略空气阻力和电场的边缘效应。求:
(1)颗粒碰撞前的电荷量q。
(2)颗粒在B点碰撞后的电荷量Q。
(3)颗粒从A点开始运动到第二次碰撞过程中,电场力对它做的功W。
【答案】(1)
(2)
(3)若时,,若时,
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,颗粒在竖直方向上做自由落体,则有
水平方向上做匀加速直线运动,则有,
解得
【小问2详解】
根据题意可知,颗粒与绝缘板第一次碰撞时,竖直分速度为
水平分速度为
则第一次碰撞后竖直分速度为
设第一次碰撞后颗粒速度方向与水平方向夹角为,则有
由于第一次碰撞后瞬间颗粒所受合力与速度方向垂直,则有
联立解得
【小问3详解】
根据题意可知,由于,则第一次碰撞后颗粒不能返回上绝缘板,若颗粒第二次碰撞是和下绝缘板碰撞,设从第一碰撞后到第二次碰撞前的运动时间为,则有
水平方向上做匀加速直线运动,加速度为
水平方向运动的距离为
若,即,颗粒的第二次碰撞是和下方的绝缘平板碰撞,故颗粒从第一次碰撞到第二次碰撞的过程中水平方向的位移为。
电场对颗粒做的功为
若,即,颗粒第二次碰撞是和右侧金属板碰撞,故颗粒从第一次碰撞到第二次碰撞过程中水平方向位移为
颗粒从A点开始运动到第二次碰撞过程中,电场对颗粒做的功为
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