2022年高二物理第一次月考考前练习题
一、单选题
1.天上的一片雷云聚集了大量的负电荷,电荷量为Q。假设这片云与大地构成了一个大电容器,并且该大电容器可以视为平行板电容器,电容为C,下列说法正确的是( )
A.这片云与大地之间的电压为
B.雷云与大地之间的电场线由雷云指向地面
C.若这片云与大地之间的距离减小,则C减小
D.若这片云与大地之间的距离减小,则这片云与大地之间的电压增大
2.如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,左侧点电荷带电荷量为,右侧点电荷带电荷量为,P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知( )
A.P、Q两点的电场强度相同
B.M点的电场强度小于N点的电场强度
C.把同一试探电荷放在N点其所受电场力大于放在M点所受的电场力
D.两点电荷连线的中点处的电场强度为
3.下列说法正确的是( )
A.静电力对在电场中移动的电荷一定会做功
B.由可知,电场强度大小与放在该处的试探电荷的电荷量成反比
C.正电荷沿电场线方向移动,电势能降落
D.只有静止的电荷在电场中才可能会受到静电力的作用
4.一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为2V、3V、6V。下列说法正确的是( )
A.坐标原点处的电势为0V
B.坐标原点处的电势为1V
C.电子在a点的电势能比在b点的少1eV
D.电子从b点运动到c点,电场力做功为3eV
5.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等差等势面(即),实线为一点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。该点电荷质量为m、带正电且电荷量为q,经过等势面a时的速度大小为,经过等势面c时的速度大小为。下列说法正确的是( )
A.该点电荷经过等势面a时受到的电场力沿着虚线指向运动轨迹的凹侧
B.该点电荷经过等势面b时的速度大小为
C.等势面b与等势面c间的电势差为
D.该点电荷经过等势面c时的电势能比经过等势面b时的电势能大
6.所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为12 V,点B处的电势为6 V,则电场强度的大小为( )
A.400V/m B.400 V/m C.200 V/m D.200 V/m
7.一带负电的试探电荷射入某电场后,仅在电场力的作用下沿着电场线运动。试探电荷某一段时间的速度v与时间t的关系如图所示,t1时刻试探电荷位于a点,t2时刻试探电荷位于b点,下列说法正确的是( )
A.该试探电荷从a点运动到b点的过程中做曲线运动
B.a点的电场强度小于b点的电场强度
C.a点的电势高于b点的电势
D.试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
8.如图甲为一平行板电容器,A极板上有一小孔C,在小孔处由静止释放一个带负电的粒子,已知该带电粒子只受电场力的作用,在电容器两极板间加如图乙所示的电压,电压的变化周期为T,
若粒子从时刻释放,则下列说法正确的是( )
A.粒子一定能运动到B极板上 B.粒子一直向B极板运动
C.粒子的速度时间图像可能为图丙 D.粒子的速度时间图像可能为图丁
9.如图,已知某匀强电场方向平行于正六边形ABCDEF所在平面。已知A、B、C、D点的电势分别为4V、3V、1V、0V。现有一电荷量大小为2e的带电粒子(不计重力)从A点以初动能6eV沿AC方向射入电场,恰好经过AB的中点G。下列说法中正确的是( )
A.该粒子一定带正电
B.该匀强电场的场强方向是从A沿直线指向D
C.该粒子达到G点时的动能为1eV
D.若只改变该粒子在A点时的初速度方向,该粒子可能经过C点
10.如图所示,电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。图中A点的电场强度为0,静电力常量为k,则带电薄板产生的电场在图中A点的电场强度大小为
A. B.
C. D.
11.如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别位于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置.如果将小球向左推动少许,待两球重新达到平衡时,跟原来相比( )
A.两小球间距离将增大,推力F将减小
B.两小球间距离将增大,推力F将增大
C.两小球间距离将减小,推力F将增大
D.两小球间距离将减小,推力F将减小
12.如图所示,虚线为某电场中的三条电场线1、2、3,实线表示一带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,则下列说法中正确的是( )
A.粒子在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小
B.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
C.粒子在a点的速度大小大于在b点的速度大小
D.a点的电势高于b点的电势
13.光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和-q,如图所示,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是( )
A.-q,在A左侧距A为L处
B.-2q,在A左侧距A为处
C.+4q,在B右侧距B为L处
D.+2q,在B右侧距B为处
二、多选题
14.如图所示,同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍。下列说法正确的是( )
A.若q1、q3为正电荷,则q2为负电荷 B.若q1、q3为负电荷,则q2为正电荷
C.q1∶q2∶q3=36∶4∶9 D.q1∶q2∶q3=9∶4∶36
15.如图所示,用长度不等的绝缘丝线将带电小球A、B悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是和(),两小球恰在同一水平线上,则下列说法正确的是( )
A.两小球一定带同种电荷
B.A小球所带电荷量一定大于B小球所带电荷量
C.A小球所受库仑力一定大于B小球所受库仑力
D.A小球所受库仑力一定与B小球所受库仑力大小相等
16.如图所示,A、B两板间电压为600V,A板接地,B板带负电,A、B两板间距离为12cm,C点离A板4cm,下列说法正确的是( )
A.E=2000V/m,φC=200V B.E=5000V/m,φC=-200V
C.电子在C点具有的电势能为-200eV D.电子在C点具有的电势能为200eV
17.一带正电粒子仅在电场力作用下从静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的图像如图所示,、时刻粒子分别经过A点和B点,A、B两点的场强大小分别为、,电势分别为、,则可以判断( )
A. B. C. D.
18.如图所示为某电场中轴上电势随变化的图像,在处由静止释放一个带电粒子,粒子仅在电场力作用下,沿轴运动到处,下列判断正确的是( )
A.该粒子带正电
B.从运动到的过程中,粒子的动能先增大后减小
C.从运动到的过程中,粒子的加速度先减小后增大
D.若将此粒子在处由静止释放,仅在电场力作用下,此粒子只能运动到处
19.如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角,此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.匀强电场的电场强度
B.小球动能的最小值为
C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D.小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,其电势能先减小后增大
20.在水平向左的匀强电场中,一带电颗粒以速度v从a点水平向右抛出,不计空气阻力,颗粒运动到b点时速度大小仍为v,方向竖直向下.已知颗粒的质量为m,电荷量为q,重力加速度为g,则颗粒从a运动到b的过程中
A.做匀变速运动 B.速率先增大后减小
C.电势能增加了 D.a点的电势比b点低
21.如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后,在图中,反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是( )
22.如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是
A.M带负电荷,N带正电荷
B.M在b点的动能小于它在a点的动能
C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
23.如图所示,两个质量相等的带电粒子从平行板电容器左侧同一点以相同的水平速度垂直电场线的方向射入平行板电容器中,分别落在下极板的A点和B点,落在A点的粒子的电荷量和落在B点的粒子的电荷量分别为、,落在A点的粒子的末速度与竖直方向的夹角为,落在B点的粒子的末速度与竖直方向的夹角为。忽略粒子所受的重力,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.落在A点的粒子的运动时间小于落在B点的粒子的运动时间
D.落在A点的粒子的末速度大于落在B点的粒子的末速度
三、实验题
24.课外实验小组为提高对电容器的认识进行如下实验:
(1)如图甲所示,当开关S闭合后,一带电微粒(重力不可忽略)在平行板电容器间处于静止状态,通过分析可知,上极板(A板)带___________电,该微粒带___________电。(均选填“正”或“负”)移去带电微粒,将开关S断开。
(2)如图乙所示,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,B极板接地。
(3)本实验中,静电计的作用是___________。
A.测定该电容器的电荷量
B.测定A、B两板之间的电场强度
C.测定该电容器两极板的电势差
D.测定该电容器的电容
(4)在实验中观察到的现象是___________。
A.将B极板向上移动一段距离,静电计指针的张角变大
B.增大板间距离,静电计指针的张角变小
C.向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大
四、解答题
25.将试探电荷从电场中的A点移动到B点的过程中电场力做的功为;从A点移动到C点的过程中电势能增加了,已知试探电荷带负电,电荷量,设B点的电势为零,求:
(1)A点的电势;
(2)B、C两点间的电势差。
26.如图所示,在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面右侧空间有一范围足够大的匀强电场,电场强度大小E=2.5×105N/C,方向竖直向上。在原点O处放一个质量m=0.01kg、带负电荷的绝缘物块,其电荷量q=8.0×10-8C,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,给物块一个沿x轴正方向的初速度v0=6m/s,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)物块运动的时间;
(2)物块沿轴正方向运动的最远距离。
27.如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,当两板间加一定电压时,两板间形成稳定的电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以水平速度v0从A点射入电场,经过一段时间后从B点射出电场,带电粒子出电场时的速度方向与竖直方向的夹角为α,金属板的长度为L,不计带电粒子所受重力,求:
(1)带电粒子从A点运动到B点在竖直方向的位移y的大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)两块相同金属板间的电场强度E的大小。
28.如图所示的示波管,电子由阴极K发射后,初速度可以忽略,经加速电场加速后垂直于偏转电场方向飞入,从偏转电场射出后打在荧光屏上。已知极板与阴极K间加速电压为,、两极板间偏转电压为,间距为,板长为,不计重力,电子电量为,质量为,求:
(1)电子经加速到达板时的速度;
(2)电子飞出偏转电场时的偏转距离;
(3)设电子射出偏转电场时的速度方向与方向的夹角为,求。
29.如图所示,水平绝缘光滑轨道的端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道平滑连接,圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度现有质量的带电体(可视为质点)放在水平轨道上A点处,两点距离,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的端时,速度恰好为零,已知带电体所带电荷量,取,求:
(1)带电体在水平轨道上运动到端时速度的大小;
(2)A、两点之间的电势差以及从A到运动过程中因摩擦生成的热量。
30.如图所示,虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2 =2E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子到MN的速度大小;
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与连线夹角的正切值;
(4)电子打到屏上的点到点O的距离
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据
这片云与大地之间的电压为;故A正确;
B.雷云与大地之间的电场线由地面指向雷云,故B错误;
C.根据
若这片云与大地之间的距离减小,则C增大,故C错误;
D.若这片云与大地之间的距离减小,则这片云与大地之间的电压减小,故D错误。
故选A。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据图像可知,P点场强方向与Q点场强方向不同,所以P、Q两点的电场强度不相同,故A错误;
B.电场线的疏密表示电场强度的大小,M点的电场强度大于N点的电场强度,故B错误;
C.把同一试探电荷放在N点,因M点的电场强度大于N点的电场强度,根据
那么M点所受电场力大于放在N点所受的电场力,故C错误;
D.依据点电荷的电场强度公式
及叠加原则,则两点电荷连线的中点处的电场强度为
故D正确。
故选D。
3.C
【解析】
【详解】
A.在电场中沿等势面移动电荷,静电力不做功,A错误;
B.电场强度的大小由电场本身性质决定,与试探电荷的电荷量无关,B错误;
C.正电荷沿电场线方向移动,电势能降落,C正确;
D.静止的电荷和运动的电荷在电场中才都可能会受到静电力的作用,D错误。
故选C。
4.D
【解析】
【详解】
AB.根据
即
得
故AB错误;
C.负电荷在电势低处电势能大,则电子在a点的电势能比在b点的大
故C错误;
D.电子从b点运动到c点,电场力做功为
故D正确。
故选D。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.电场强度与等势面垂直,所以该点电荷经过等势面a时受到的电场力不可能沿着虚线指向运动轨迹的凹侧,故A错误;
BC.由动能定理得
有题意可得
代入数据联立可得
故C正确,B错误;
D.由C可知:
则该点电荷经过等势面c时的电势能比经过等势面b时的电势能大,故D错误。
故选C。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
匀强电场中,沿某一方向电势均匀降低或升高,故OA的中点C的电势
如下图所示
因此B、C在同一等势面上,由几何关系得O到BC的距离
而
所以
匀强电场的电场强度
故B正确,ACD错误。
故选B。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.单个图象只能反应物体做直线运动的规律,故该电荷做直线运动,A错误;
B.图象的斜率表示加速度,可知加速度减小,由
可知,场强减小,故a点的电场强度大于b点的电场强度,B错误;
CD.从a点到b点过程,速度减小,动能减小,可知电场力做负功,该负电荷电势能增大,即试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,由
可知,电势降低,即a点的电势高于b点的电势,C正确,D错误。
故选C。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图乙所示图像可知,时刻上极板电势高,两板间的电场方向竖直向下,带负电的粒子所受电场力竖直向上,粒子在电场力作用下向上做初速度为零的匀加速直线运动,在时间内上极板电势低下级板电势高,粒子受到向下的电场力,粒子的加速度向下。时间内粒子向上做匀减速直线运动,时刻向上的速度减到零,时间内粒子向下做初速度为零的匀加速直线运动,粒子向下做匀减速直线运动,在时刻粒子速度为零,然后粒子重复内的运动过程;时间内粒子的位移大小可能大于两极板间距也可能小于两极板间距,故AB错误;
CD.由以上分析可知,粒子从释放开始先做初速度为零的匀加速直线运动,再做匀减速直线运动直到速度为零,然后做反向的初速度为零的匀加速直线运动,然后再做匀减速直线运动直到速度为零,然后再重复前述运动过程,粒子的加速度大小是不变的,图像的斜率表示加速度,在粒子运动的各阶段图像的斜率大小是不变的,粒子的速度一时间图像可能为图丙,不可能为图丁,故C正确,D错误。
故选C。
9.B
【解析】
【详解】
AB.A、B、C、D点的电势分别为4V、3V、1V、0V,可知AD的中点电势等于BC中点的电势,均为2V,则EC和FB都是等势面,则场强方向沿AD方向;粒子仅在电场力作用下运动,根据物体做曲线运动时受到的合力指向轨迹内侧,所以可知粒子受到的电场力方向和电场方向相反,电场强度方向如图E电所示,电场力方向如图F电所示,这样才有可能经过G点,所以粒子应为负电,A错误,B正确;
C.到达G点过程中,电场力做功为
所以G点的动能为5eV,C错误;
D.根据
可知,从A到C点电场力做功为
由动能定理
可得粒子到达C点时的动能,速度为0,但这种情况必须是电场力与速度方向反向即电场力由C到A才符合,所以粒子不可能经过C点,故D错误。
故选B。
10.A
【解析】
【分析】
【详解】
q在A点形成的电场强度的大小为
方向向左;
因A点场强为零,故薄板在A点的场强方向向右,大小也为。
故选A。
11.A
【解析】
【详解】
以A球为研究对象,分析受力,作出力图如图1所示:设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ,由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为:,将小球B向左推动少许时θ减小,则N1减小;库仑力:,θ减小,cosθ增大,减小,根据库仑定律分析得知两球之间的距离增大;再以AB整体为研究对象,分析受力如图2所示,由平衡条件得:,则推力F减小,故A正确,B、C、D错误;
故选A.
【点睛】
运用隔离法和整体法结合分析动态平衡问题,关键是确定研究对象(往往以受力较少的物体为研究对象),分析受力情况.
12.B
【解析】
【详解】
A.电场线越密处场强越大,电场力越大,粒子的加速度越大,所以粒子在a点的加速度大小小于在b点的加速度大小,A错误;
BCD.粒子受力指向轨迹凹面,大致向右,所以粒子从a点到b点电场力做正功,电势能减小,动能增大,故粒子在a点的速度大小小于在b点的速度大小。因为粒子带负电,受力方向与电场方向相反,所以电场强度方向大致向左,根据沿着电场线方向电势降低,所以a点的电势低于b点的电势,B正确,CD错误。
故选B。
13.C
【解析】
【详解】
三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,因为外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为正电,在B的右侧,设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为 ,要能处于平衡状态,以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为Q,则有
解得
对点电荷A,其受力也平衡,则
解得
即C带正电,电荷量为4q,在B的右侧距B为L处。
故选C。
14.ABC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态,则一定满足“两同夹异,两大夹小,近小远大”,所以和是同种电荷,是异种电荷,故AB正确;
CD.根据库仑定律和适量的合成,则有
化简可得
故C正确,D错误.
故选ABC。
15.AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据同种电荷相互排斥可知,两小球一定带同种电荷,所以A正确;
B.对两球受力分析可知
所以不同夹角的球质量不同,与电荷量无关,所以B错误;
CD.根据库仑定律
可知两球间的库仑力为相互作用力,所以总是大小相等,则C错误;D正确;
故选AD。
16.BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.根据题意,A板接地,则其电势为零,又因为A、B两板间的电压为600V,B板带负电,则B板电势为-600 V,由此知C点电势为负值,则A、B两板间场强为
根据电场强度与电势差的关系
解得
A错误,B正确;
CD.电子在C点具有的电势能为
C错误,D正确。
故选BD。
17.AC
【解析】
【详解】
AB.带正电粒子的加速度增大,电场力增大,电场强度增大,故A正确,B错误;
CD.电场力做正功,正粒子的电势能减少,电势减少,故C正确,D错误。
故选AC。
18.BD
【解析】
【分析】
根据电势变化的方向确定出电场方向;根据电场力做功判断动能变化;图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小,由此判断加速度如何变化。
【详解】
A.由题可得粒子受力方向与电场方向相反,只能为负电荷,A项错误;
B.粒子仅在电场力作用下,沿轴运动到处,因此粒子受到的电场力一定平行于轴,在之间,电场方向沿轴正方向,在之间,电场方向沿轴负方向,因此粒子在处由静止释放,先向左做加速运动,后向左做减速运动,动能先增大后减小,B项正确;
C.由可知,在运动到的过程中,粒子受到的电场力一直增大,因此加速度一直增大,C项错误;
D.若将此粒子在处由静止释放,仅在电场力作用下,根据动能定理可知,此粒子运动到处速度为零,D项正确。
故选BD。
19.AB
【解析】
【详解】
A.小球静止时细线与竖直方向成角,受重力、拉力和电场力,三力平衡,根据平衡条件,有
解得
故A正确;
B.如图所示
小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,在等效最高点A速度最小,根据牛顿第二定律,有
则最小动能为
故B正确;
C.小球的机械能和电势能之和守恒,则小球运动至电势能最大的位置机械能最小,小球带负电,则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小,故C错误;
D.小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,电场力先做正功,后做负功,再做正功,则其电势能先减小后增大,再减小,故D错误。
故选AB。
20.AC
【解析】
【详解】
A.小球受到的重力和电场力是恒力,所以小球做的是匀变速运动.故A正确
B.由于不知道重力和电场力的大小关系,故无法确定速度大小的变化情况.故B错误.
C.在平行于电场方向,小球的动能减小量为,减小的动能转化为了小球的电势能,所以小球电势能增加了.故C正确.
D. 在平行于电场方向有,解之得,所以a点的电势比b点低.故D错误.
21.BC
【解析】
【详解】
分析电子一个周期内的运动情况:0~时间内,电子从静止开始向B板做匀加速直线运动,~时间内沿原方向做匀减速直线运动,时刻速度为零。~时间内向A板做匀加速直线运动,~T时间内做匀减速直线运动。接着周而复始。
A.电子做匀变速直线运动时x-t图象应是抛物线,故A错误。
BD.根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知,B图符合电子的运动情况。故B正确,D错误。
C .根据电子的运动情况:匀加速运动和匀减速运动交替产生,而匀变速运动的加速度大小不变,a-t图象应平行于横轴,故C正确。
故选BC 。
22.ABC
【解析】
【详解】
试题分析:由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A正确.M从a到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,故B正确.d点和e点在同一等势面上,电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势能,故C正确.
D、N从c到d,库仑斥力做正功,故D错误.故选ABC
考点:带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,掌握判断动能和电势能变化的方向,一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化,根据电场力做功判断电势能的变化.
23.CD
【解析】
【详解】
AC.初速度相同,B运动的距离远,由
可得
由
可得
则
故A错误;C正确;
B.由题中条件可得
粒子在竖直方向做加速运动,则有
联立可得
则可得
故B错误;
D.粒子的末速度
可得
故D正确。
故选CD。
24. 正 负 C A
【解析】
【详解】
(1)[1]由题图甲可知,A板与电源正极相连,所以带正电。
[2]微粒静止时受力平衡,其所受电场力方向竖直向上,而两板间电场强度方向竖直向下,所以微粒带负电。
(3)[3]静电计实质上也是一种验电器,当把它的金属球与A板连接,金属外壳与B板同时接地后,从指针偏转角度的大小可以推知两极板间的电势差,故选C。
(4)[4]由于开关S已经断开,所以电容器所带电荷量Q不变, 根据平行板电容器的决定式和定义式
可知将B极板向上移动一段距离,极板正对面积S减小,则C减小,U增大,静电计指针的张角变大;增大板间距离d,则C减小,U增大,静电计指针的张角变大;向两板间插入陶瓷片时,两板间介电常数增大,则C增大,U减小,静电计指针的张角变小,故A正确,BC错误。
故选A。
25.(1);(2)
【解析】
【详解】
(1)A、B两点间的电势差为
解得
(2)根据功能关系可知将试探电荷从A点移动到C点的过程中电场力做的功为
故B、C两点间的电势差为
26.(1)2.5s;(2)7.5m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)物块向右运动的过程,竖直方向由平衡条件可得
水平方向由牛顿第二定律可得
联立解得
物块运动的时间为
(2)物块沿轴正方向运动的最远距离为
27.(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,水平方向满足
带电粒子出电场时的速度与竖直方向的夹角为α,可得
竖直方向由位移公式可得
联立解得
(2)从A到B过程,据动能定理可得
联立解得
(3)两块相同金属板间的电场强度E的大小为
28.(1);(2);(3)
【解析】
【详解】
(1)根据动能定理
解得
(2)根据牛顿第二定律,可得加速度
偏转时间
飞出偏转电场时的偏转距离
解得
(3)根据类平抛运动规律
解得
29.(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
设带电体运动到端的速度大小为,根据匀变速直线的规律有
解得
(2)A、两点的电势差
解得
带电体A到过程,根据动能定理
解得
A到过程中生成的热量
30.(1);(2);(3)2;(4)
【解析】
【详解】
(1)从A点到MN的过程中,由动能定理
得
(2)电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,时间为,由牛顿第二定律和运动学公式得
则时间为
从MN到屏的过程中运动的时间
运动的总时间为
(3)设电子射出电场时沿平行电场线方向的速度为,根据牛顿第二定律得,电子
在电场中的加速度为
运动时间为
则竖直方向速度为
所以夹角为
解得
(4)如图,电子离开电场后,将速度方向反向延长交于场的中点
由几何关系知
得
答案第1页,共2页
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