2024-2025学年福建省莆田华侨中学高二（上）月考物理试卷（10月）（含答案）

2024-2025学年福建省莆田华侨中学高二（上）月考物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共3小题，共12分。
1.下图各电场中，、两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
2.真空中两个相同的带等量异号电荷的金属球和均可看作点电荷，分别固定在两处，两球间静电力为。现用一个不带电的同样的金属小球先与接触，再与接触，然后移开，此时、之间的静电力( )
A. B. C. D.
3.将不带电的橡胶棒和毛皮摩擦后分开，它们产生的电场线分布如图所示。对于电场中的、两点，下列判断正确的是( )
A. 点的电势低 B. 点的电场强度小
C. 负电荷在点的电势能大 D. 正电荷在点受到的电场力大
二、多选题：本大题共5小题，共28分。
4.如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，点为的中点。现将一质量为、电荷量为的小球可视为质点套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为。已知重力加速度为，点和点的高度差为，取为零电势点，则下列说法正确的是( )
A. 、两点的电势差为
B. 小球从点到点过程电场力做的功为
C. 小球滑至点时的速度大小为
D. 点的电势为
5.两个可自由移动的点电荷，分别放在、两处，如图所示，处电荷带负电，处电荷带正电，且，另取一个可以自由移动的点电荷放在、直线上，欲使、、三者均处于平衡状态，则( )
A. 为负电荷 B. 为正电荷 C. 放于左方 D. 放于右方
6.如图所示，、和是以为直径的半圆弧上的三点，点为半圆弧的圆心，。在、两点分别固定电荷量为和的两个点电荷，并在点固定电荷量为的点电荷。这时点处点电荷受到的库仑力的合力为。若将点处的点电荷移至点，则点处点电荷受到的库仑力变为。下列判断正确的是( )
A. 与大小之比为 B. 与大小之比为
C. 与的夹角为 D. 与的夹角为
7.如图所示，在匀强电场中有、、三点，恰好处于以为直径的圆周上，圆周所在平面与电场方向平行．已知、、三点的电势分别为、、，的长度为，与夹角为，则下列说法正确的是( )
A. 圆周上点电势最高 B. 该电场的方向与平行
C. 该电场的电场强度大小为 D. 圆周上两点间电势差的最大值为
8.空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取点为坐标原点建立轴，如图甲所示。现有一个质量为、电量为的带电微粒，在时刻以一定初速度从轴上的点开始沿逆时针做匀速圆周运动，圆心为、半径为。已知图中圆为其轨迹，为圆轨迹的一条直径除电场力外微粒还受到一个变力，不计其它力的作用测得试探电荷所处位置的电势随时间的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为，方向与轴正方向成
B. 点与点的电势差
C. 微粒在时所受变力可能达最小值
D. 圆周运动的过程中变力的最大值为
三、填空题：本大题共3小题，共16分。
9.小明学习静电现象时，做了以下实验：
如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体和，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片均是闭合的。先把带正电荷的物体移近导体，导体的金属箔片__________；接着保持位置不动，用手摸一下导体，然后移走，导体的金属箔片__________。均选填“张开”或“闭合”
10.如图所示，在电场强度的匀强电场中，固定一个电荷量为的点电荷，以为圆心画一个圆，为直径上的两个端点，且连线平行于电场线，为垂直电场线的直径上的两个端点，如图所示，已知点的电场强度为零，则点的电场强度的大小是________；点的电场强度大小为________。
11.如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子不计重力经点飞向点，径迹如图中虚线所示，试判断：
粒子带______电；
粒子在______点加速度大；
粒子在______点动能大；
、两点相比，______点电势高．
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
12.在点正下方某位置固定一带电量为的绝缘小球。绝缘细线一端固定在点，另一端与一个质量为的金属小球相连。小球静止时恰好与小球在同一水平线上，细线与竖直方向的夹角为。已知静电力常量为，重力加速度为，两小球的大小可忽略不计。求：
平衡时小球受到的库仑力的大小；
该同学进行了两次实验，球的电荷量与质量均不变，绝缘细线长度不变，球的电荷量分别为和，上下缓慢移动球，最终两次都使得在同一水平线上，分别为和，则的值为多少。
13.如图所示，两平行金属板接在的直流电源上，两极板间间距为，极板接地，电场中点距板，点和点均距极板，求：
、两点的电场强度各为多少；
、之间的电势差为多少；
电子在点所受电场力为多少；
电子在点的电势能为多少；
电子从点运动到点，电场力做了多少功。
14.如图所示，绝缘粗糙的水平轨道动摩擦因数与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，为竖直直径，半圆形轨道的半径，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度。现有一电荷量、质量的带电体可视为质点在水平轨道上的点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点，然后落至水平轨道上的点图中未画出，取。求：
点到点的距离；
落地点到点的距离；
带电体在从点运动至点的过程中，在何处动能最大？最大动能是多少？结果保留两位有效数字
15.扫描是计算机射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。某种机原理示意图如图所示。、之间是加速电场，虚线框内为匀强偏转电场；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点，产生射线如图中带箭头的虚线所示。已知电子的质量为，电荷量为，、两端的电压为，偏转电场区域水平宽度为，竖直高度足够长，中电子束距离靶台竖直高度为，偏转电场的电场强度，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求：
电子刚进入偏转电场时的速度大小；
电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角；
点到偏转电场右边界的距离。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9. 张开 张开
10.
11.负
12.设绝缘线上的力为 ，库仑力为
联立解得
设 球所带电荷量为 ， 线长度为
联立解得

13.由于是匀强电场，所以、两点的电场强度为
、之间的电势差为
电子在点所受电场力为
方向竖直向下
电子在点的电势为
电势能为
电子从点运动到点，电场力所做的功为

14.解：设带电体运动到半圆形轨道点时速度大小为，由题意，根据牛顿第二定律得：
解得：
对带电体从运动到的过程，根据动能定理得：
解得：；
带电体离开点后，竖直方向上做自由落体运动，则有：
水平方向上做匀变速直线运动，则有：，其中：
联立可得：；
带电体在重力场和电场的复合中运动，当带电体在半圆形轨道上运动至速度方向与电场力和重力的合力方向垂直时即运动到等效最低点时的动能最大，如图所示：
由题意可知带电体所受重力和电场力大小相等，即：
根据力的合成与分解可知连线与竖直方向的夹角为，设带电体的最大动能为，对带电体从运动到的过程，根据动能定理得：
代入数据解得：。
答：点到点的距离为；
落地点到点的距离为；
带电体在从点运动至点的过程中，在速度方向与电场力和重力的合力方向垂直时动能最大，最大动能是。
15.根据动能定理有
电子刚进入偏转电场时的速度大小
电子在偏转场的加速度为
电子在偏转场运动的时间为
设电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角为 ，可得
联立解得
设点到偏转电场右边界的距离，电子在偏转场的偏转位移
电子束射出偏转电场时速度反向延长将交于水平位移的中点，由相似三角形可知
联立解得

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