【文档说明】广东省深圳市深圳外国语中学2023-2024学年高二上学期10月月考试题+物理+含解析.docx,共(23)页,1.508 MB,由小赞的店铺上传
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2023~2024学年度上学期第一次月考考试高二物理全卷满分100分,考试时间75分钟。注意事项:1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿
纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。4、考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。5、本卷主要考查内容:必修第三册第九章~第十一章第3节。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.下列可以用来表示电场强度单位的是()A.N·CB.V·mC.kgmCsD.JCm2.关于静电的防止与利用,下列说法正确的是()A.做静电实验时,减小
实验室空气湿度,这是为了防止漏电对实验产生影响B.为了防止静电危害,保证乘客的安全,飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成C.金属导体有静电屏蔽的作用,运输汽油时把汽油装进塑料桶比装进金属桶安全D.建筑物顶端装上避雷针可以避雷,没有安装避雷针建筑物一定会被雷电击毁3.
如图所示,在相距40km的A、B两地之间沿直线架设了两条输电线,两条输电线的总电阻为800。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员进行了如下操作:在A地接上电源,测得电压表示数为10V,电流表示数为40mA。则A地到短路处两根输电线的总电
阻和A地到短路处的距离分别为()A.500Ω;12.5kmB.500Ω;25kmC.250Ω;12.5kmD.250Ω;25km4.如图所示,平行板电容器两极板M、N分别通过导线、开关与电源相接,其中N板接地,板间距离为
的d,开关S闭合,在M板上用长为L的绝缘细绳悬挂一质量为m、电荷量为()0qq−的带电小球,小球在A点处于静止状态,此时细绳伸直且与竖直方向间夹角为。已知重力加速度为g,地面电势为0,小球可视为点
电荷。则()A.细绳拉力大小为cosmgB.A点电势(cos)mgLdq−C.若保持开关S闭合,将N板向左平移少许,将减小D.若将开关S断开,将N板竖直向下平移少许,仍保持不变5.等量异种点电荷固定在如图所示的真空空间中,O为两电荷连线的中点,A、B为连线的中垂线上关于O
点对称的两点,C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点,电子重力不计。下列说法正确的是()A.C、D两点电场强度大小相等、方向不同B.A点由静止释放一电子,电子将沿AB做往返运动C.将一电子分别放在C点和D点,在D点的电势能较大D将一电子从A点经C点、D点移到B点,电场力始终不做功6.甲、乙、丙
为三个完全相同的金属小球,甲球所带电荷量为7Q,乙球所带电荷量为Q−,丙球不带电。将甲、乙两球固定,相距r(r远大于小球的半径),甲、乙间的相互作用力为7N,然后让丙球反复与甲、乙球多次接触,最后移去丙球。甲、乙两球后来所带的电荷量和甲
、乙两球间的相互作用力分别变为()A.2Q,4NB.2Q,8NC.4Q,4ND.4Q,8N7.如图所示,用粗细均匀绝缘线制成直径为L的圆环,OE为圆环的半径,圆环上均匀地分布着正电为在.的荷,现在圆环上E处取下足够短的带电量为q的一小段,将其沿OE连线向下移
动L的距离到F点处,设圆环的其他部分的带电量与电荷分布保持不变,已知静电力常量为k,若此时在O点放一个带电量为Q的带正电的试探电荷,则该试探电荷受到的电场力大小为()A.23kQqLB.249kQqLC.2
329kQqLD.223kQqL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,有多项符合题目要求。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.电解槽内有一价离子的电解溶液,溶液中
插有两根碳棒A、B作为电极,将它们接在直流电源上,溶液中就有电流通过,假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是1n,负离子数是2n,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是()A.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互
抵消B.负离子定向移动的方向是从A到BC.溶液内电流方向从B到A,电流1neIt=D.溶液内电流方向从B到A,电流()12nneIt+=9.将带电荷量为82.010Cq−=+的电荷从无限远处移到电场中的A点,需要克服静电力做功44.810JW−=
,取无限远处的电势为零,下列说法正确的是()A.q在A点的电势能为44.810J−B.A点的电势42.410VC.q未移入电场前,A点的电势为0D.q未移入电场前,A点的电势为44.810V1
0.如图所示,水平地面上有沿x轴正方向的电场,其沿x轴的电势与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点()0.153,的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为82.010C−+的滑块P(可视作质点),从x=0.10m处由静止释放,其与水平地面间的动摩擦因数为0.02,最大
静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取2=10m/sg。则下列说法正确的是()A.沿x轴正方向,电场强度逐渐增大B.滑块先做加速度逐渐减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,最终静止C.滑块运动的最大速度约为0.2m/sD.滑块最终停在0.15m到0.
3m之间某位置三、非选择题:本题共5小题,共54分。11.某同学做摩擦起电的实验过程和观察到的现象:手戴绝缘的手套拿有机玻璃棒,用力将两块起电板快速摩擦后分开,如图甲;将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(不要接触金属球),如图乙箔片张开;
将两块板同时插入空心金属球,如图丙箔片闭合。根据以上实验过程和观察到的现象,回答下列问题:(1)如图甲用力将两块起电板快速摩擦后分开,两板分别带上了____________电荷;(2)如图乙箔片张开的实验现象,说明__
__________;(3)如图丙箔片闭合的实验现象,说明____________;(4)该研究性实验能验证____________定律。12.某同学欲测量一阻值大约为10Ω的金属圆柱体的电阻率。实验室除游标卡尺、螺旋测微器、导线、开关和待测金属以外,还有以下可
供选择的器材:A.电源EB.电压表V(量程为0~6V,内阻V8kΩR)C.电流表A(量程为0~0.6A,内阻A0.2ΩR)D.滑动变阻器R(最大阻值为5Ω,额定电流为2A)(1)用游标卡尺测该金属的长度L,如图
甲所示,读数L=______mm,用螺旋测微器测该金属的直径D,如图乙所示,读数D=______mm;(2)为了测量尽可能精确,设计最合理的实验电路图将图丙的虚线框部分补充完整_____;(3)若电压表示数记为U,电流表示数记
为I,则该金属电阻率的表达式=______(用题中相关物理量的字母符号表示)。13.在一根长=8mL、横截面积42710mS−=的铜质导线两端加3410V−电压。已知铜的电阻率81.7510m−=,则:(1
)该导线的电阻多大?(2)该导线中的电流多大?(3)当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是多大?14.如图所示,在光滑绝缘平面上有一半径为r的圆周,圆心为O,a、b、c、d、e、f为圆周的六等分点,在b、c、d、f四点分别固定电荷量为-2q、+q、-3q、-q(q>0)的点电荷,已知
静电力常量为k。(1)求圆心O处的电场强度大小和方向;(2)若将一电荷量为-2q的试探电荷放在圆心O处,求该试探电荷所受电场力的大小和方向。15.如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内有方向水平向左、场强大小为E的匀
强电场,第二象限内直线x=-d(0d)与y轴间有方向竖直向下、场强大小未知的匀强电场。将一电荷量为+q(0q)的粒子从第一象限的S点由静止释放,当S点的坐标为22,dd时,粒子进入第二象限后经偏转恰好
能从坐标()0,−d处飞出,粒子重力不计。(1)求第二象限内电场强度的大小;(2)若仅调整第一象限内S点的位置,为使粒子始终能从坐标()0,−d处飞出,求释放点S的纵坐标y与横坐标x间应满足的关系;(3)若保持各部分场强不变,以直线2dx=−为分界线,将第二象限内电场等分成Ⅰ、Ⅱ两区域,并将
区域Ⅱ向左平移一段距离x,再将粒子从S点2,dd由静止释放,如图乙所示。要使粒子从区域Ⅱ左边界与x轴的交点P处飞出,求x的大小。2023~2024学年度上学期第一次月考考试高二物理全卷满
分100分,考试时间75分钟。注意事项:1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、选择题用2B铅笔在答题卡上把
所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。4、考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。5、本卷主要考查内容:必修第三册第九章~第十一章第3节。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.下列可以用来表示电场强度单位的是()A.N·CB.V·mC.kgmCsD.JCm【答案】D【解析】【详解】AC.由==FmaEqq可得电场强度单位为N/C或2kgmCs,
故AC错误;B.由=UEd可得电场强度的单位为V/m,故B错误;D.由==UWEdqd可得电场强度的单位为JCm,故D正确。故选D。2.关于静电的防止与利用,下列说法正确的是()A.做静电实验时,减小实验室空气湿度,这是为了防止漏电对实验产生影响B.为了防止静电危害,保证乘客安全,飞机起
落架的轮胎用绝缘橡胶制成C.金属导体有静电屏蔽的作用,运输汽油时把汽油装进塑料桶比装进金属桶安全D.建筑物顶端装上避雷针可以避雷,没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁【答案】A【解析】【详解】A.做静电实验时,减小空气湿度是为了防止漏电,保证实验顺利进行,故A正确;B.飞机轮胎用导电
橡胶制成可以将飞机产生的静电迅速导走,不能用绝缘胶制成,故B错误;C.由于塑料桶与油容易摩擦起电且电荷不易导走,故用金属桶装易燃的汽油较安全,故C错误;D.避雷针有避雷作用,对高管的建筑物如果没有安装会有危险,但对低矮的建筑不一定被雷电击毁,故D错误。故选A。3.如图
所示,在相距40km的A、B两地之间沿直线架设了两条输电线,两条输电线的总电阻为800。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员进行了如下操作:在A地接上电源,测得电压表示数为10V,电流表示数为40mA。则A地到短路处
两根输电线的总电阻和A地到短路处的距离分别为()A.500Ω;12.5kmB.500Ω;25kmC.250Ω;12.5kmD.250Ω;25km【答案】C【解析】【详解】设发生短路处到A处距离为x,据题意知,A、B两地间的距离为40kmL=电压表的示数为10VU=电流表的示数为
340mA4010AI−==的800ΩR=总根据欧姆定律UIR=可得,A端到短路处两根输电线的总电阻为250ΩxURI==根据电阻定律可知2xxRS=设A、B两地输电线的电阻为R总,则2LRS=总
得xRxRL=总解得12.5kmx=ABD错误,C正确。故选C。4.如图所示,平行板电容器两极板M、N分别通过导线、开关与电源相接,其中N板接地,板间距离为d,开关S闭合,在M板上用长为L的绝缘细绳悬挂一质量为m、电荷量为()0qq−的带电小球,小球在A点处
于静止状态,此时细绳伸直且与竖直方向间夹角为。已知重力加速度为g,地面电势为0,小球可视为点电荷。则()A.细绳拉力大小cosmgB.A点电势为(cos)mgLdq−的为C.若保持开关S闭合,将N板向左平移少许,将减小D.若将开关S断开,将N板竖直向下平移少
许,仍保持不变【答案】D【解析】【详解】A.根据题意,对小球受力分析,一定受竖直向下重力、竖直向上的电场力F电,可能受绳子的拉力F,由于小球在A点处于静止状态,由平衡条件可得Fmg=电,0F=故A错误;B.根据题意,由图可知AN由公式UEd=,FEq=可得
()cosANmgUdLq=−又有ANANU=−,0N=可得()cosAmgdLq=−故B错误;C.若保持开关S闭合,两板间电压不变,将N板向左平移少许,两板间距离不变,由UEd=可知,E不变,故小球
受到的电场力不变,则小球仍在A点静止,保持不变,故C错误;D.若将开关S断开,两板上电荷量保持不变,由公式4SCkd=,QCU=和UEd=可得,将N板竖直向下平移少许,E不变,故小球受到的电场力不变,则小球仍在A点静止,保持不变,故D正确。故选D。5.等量异种点电荷固定
在如图所示的真空空间中,O为两电荷连线的中点,A、B为连线的中垂线上关于O点对称的两点,C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点,电子重力不计。下列说法正确的是()A.C、D两点电场强度大小相等、方向不同B.
在A点由静止释放一电子,电子将沿AB做往返运动C.将一电子分别放在C点和D点,在D点的电势能较大D.将一电子从A点经C点、D点移到B点,电场力始终不做功【答案】C【解析】【详解】A.C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点,根据等量异
种电荷的电场分布,两点的电场强度大小相等,方向相同,故A错误;B.根据等量异种电荷的电场分布可知,在A点由静止释放一电子,A点场强水平向右,电子将做曲线运动,不可能沿AB运动,故B错误;C.图中的C点的电势高,D点的电势低,由pEq=可知将一电子分别放在C
点和D点,在D点的电势能较大,故C正确;D.C点电势大于零,AB两点电势为零,D点电势小于零,电子从A点到C点,由WqU=可知电场力做正功;从C点到D点,电场力做负功;从D点移到B点,电场力做正功,故D错误。故选C。6.甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球,
甲球所带电荷量为7Q,乙球所带电荷量为Q−,丙球不带电。将甲、乙两球固定,相距r(r远大于小球的半径),甲、乙间的相互作用力为7N,然后让丙球反复与甲、乙球多次接触,最后移去丙球。甲、乙两球后来所带的电荷量和甲、乙两球间的相互作用力分别变为()A.2Q,4NB.2Q,8NC
.4Q,4ND.4Q,8N【答案】A【解析】【详解】丙与甲、乙反复接触后,甲、乙原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分。则甲、乙两球后来带的电量均为()723QQQ+−=甲、乙球原先是引力,大小为21222277qqQQQFkkkrrr===甲、乙球
后来是斥力,大小为212222224qqQQQFkkkrrr===即47FF=甲、乙间的相互作用力为4N。故选A。7.如图所示,用粗细均匀的绝缘线制成直径为L的圆环,OE为圆环的半径,圆环上
均匀地分布着正电荷,现在圆环上E处取下足够短的带电量为q的一小段,将其沿OE连线向下移动L的距离到F点处,设圆环的其他部分的带电量与电荷分布保持不变,已知静电力常量为k,若此时在O点放一个带电量为Q的带正电的试探电荷,则该试探电荷受到的电
场力大小为()A.23kQqLB.249kQqLC.2329kQqLD.223kQqL【答案】C【解析】【详解】线框上的电荷在O点产生的场强等效为q电荷在O点产生的电场强度1224()2kqkqELL==方向竖直向下,在F点电荷量为q的电荷在O点
产生的电场强度为22249()2kqkqELLL==+方向竖直向上,此时O点的场强为122329kqEEEL=−=方向竖直向下,则带电量为Q的带正电的试探电荷,则该试探电荷受到的电场力大小2329kQqFEQL==故C正确,ABD错误。
故选C。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,有多项符合题目要求。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.电解槽内有一价离子的电解溶液,溶液中插有两根碳棒A、B作为电极,将它们接在直流电源上,溶液中就有电流通过,假设时间t内通过
溶液内横截面S的正离子数是1n,负离子数是2n,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是()A.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消B.负离子定向移动的方向是从A到BC.溶液内电流方向从B到A,电流1ne
It=D.溶液内电流方向从B到A,电流()12nneIt+=【答案】BD【解析】【详解】AB.电流的方向与正离子定向移动方向相同,与负离子定向移动方向相反。所以正离子定向移动形成电流,方向从B到A,负离子定向移动形成电流方向也从B到A,不会相互抵消,选项A错误,选项B正确;CD.
溶液内电流方向从B到A。t时间内通过溶液截面S的电荷量12qnene=+则根据电流的定义式有()12nneqItt+==选项C错误,选项D正确。故选BD。9.将带电荷量为82.010Cq−=+的电荷从无限远处移到电场中的A点,需要克服静电力做功44.810JW−=,取无限远处的
电势为零,下列说法正确的是()A.q在A点的电势能为44.810J−B.A点的电势42.410VC.q未移入电场前,A点的电势为0D.q未移入电场前,A点的电势为44.810V【答案】AB【解析】【详解】A.电荷从无限远处移到电场中A点
克服静电力做功,电荷的电势能增加,电势能的增加量为4pΔ4.810JEW−==无限远处的电势为零,无限远处电势能也为零,则q在A点的电势能为4pA4.810JE−=故A正确;B.根据电势能与电势的关系可得A点的电势4pA4A84.8102.410V210Eq−−
===故B正确;CD.A点的电势是由电场本身决定的,与A点是否有电荷存在无关,所以在q未移入电场前,A点电势仍为42.410V,故CD均错误。故选AB。10.如图所示,水平地面上有沿x轴正方向的电场,其沿x轴的电势与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点()0.153,的
切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为82.010C−+的滑块P(可视作质点),从x=0.10m处由静止释放,其与水平地面间的动摩擦因数为0.02,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,的重力加速度取2=10m/sg。则下列说法正确的是()A.沿x轴正方向,电场强度逐渐增大B.滑块先做加速度逐渐减小
的加速运动,后做加速度增大的减速运动,最终静止C.滑块运动的最大速度约为0.2m/sD.滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置【答案】BD【解析】【详解】A.x−图线的斜率表示电场强度,由图可知,沿x轴正方向电场强度减小,故A错误;B.φ-x图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小,所以
0.15mx=处的电场强度大小为56310V/m2.010N/C0.30.15E==−滑块此时受到的电场力为10.04NFqE==滑块与水平地面间的滑动摩擦力(最大静摩擦力)大小为f0.04NFmg==由图可知x=0.1m处电场强度大于x=0.15m处电场强度,即滑块释放时所受电场
力大小f0.04N=FF所以滑块释放后开始向右加速运动,由于φ-x图像斜率的绝对值不断减小且最后趋于零,所以电场强度也不断减小且最后趋于零,则滑块受到向右的电场力不断减小且最后趋于零,根据牛顿第二定
律可推知滑块一开始做加速度减小的加速运动,当电场力减小至比滑动摩擦力还小时,滑块开始做加速度增大的减速运动,最终将静止,故B正确;C.当滑块所受电场力大小与滑动摩擦力大小相等时滑块速度最大(设为v),根据前面分析可知此时滑块的位于x=0.15m处,由图可知x=
0.1m与x=0.15m之间的电势差约为510.10.151.510VU=−=根据动能定理有21112mvqUmgx=−解得0.1m/sv=故C错误;D.假滑块最终在0.3m处停下,x=0.15m与x=0.3m之间的电势差约
为520.150.3==2.2?10VU−滑块从x=0.15m到x=0.3m过程中电场力做功为32==4.4?10JWqU−滑动摩擦力做功为32610J−==WmgxW所以滑块最终停在0.15m到0.3m之间某位置,故D正确。故选BD。三、非选择题:
本题共5小题,共54分。11.某同学做摩擦起电的实验过程和观察到的现象:手戴绝缘的手套拿有机玻璃棒,用力将两块起电板快速摩擦后分开,如图甲;将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(不要接触金属球),如图乙箔片张开;将两块板同时插入空心金属球,如图丙箔片闭合。根据以上实验过程和观察到的现象,
回答下列问题:(1)如图甲用力将两块起电板快速摩擦后分开,两板分别带上了____________电荷;(2)如图乙箔片张开的实验现象,说明____________;(3)如图丙箔片闭合的实验现象,说明____________;(4)该研究性实验能验证____________定律。【答案】①.等
量异种②.板带电③.两板所带总电荷量为零④.电荷守恒【解析】【详解】(1)[1]用力将两块起电板快速摩擦后分开,两板分别带上了等量异种电荷;(2)[2]如图乙中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开;(3)(4)[3][4]如图丙中两块板同时插入空心金属球,总电荷量为零,不发
生静电感应现象,故箔片不张开,该实验能验证电荷守恒定律。12.某同学欲测量一阻值大约为10Ω的金属圆柱体的电阻率。实验室除游标卡尺、螺旋测微器、导线、开关和待测金属以外,还有以下可供选择的器材:A.电源EB.电压表V(量
程为0~6V,内阻V8kΩR)C.电流表A(量程为0~0.6A,内阻A0.2ΩR)D.滑动变阻器R(最大阻值为5Ω,额定电流为2A)(1)用游标卡尺测该金属的长度L,如图甲所示,读数L=______mm,用螺旋测微器测该金属的直径D,如图乙所示,读数D=______
mm;(2)为了测量尽可能精确,设计最合理的实验电路图将图丙的虚线框部分补充完整_____;(3)若电压表示数记为U,电流表示数记为I,则该金属电阻率的表达式=______(用题中相关物理量的字母符号表示)。【答案】①.60.20②.4.750##4.749##4.7
51##4.752③.如图所示④.24DUIL【解析】【详解】(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知60mm40.05mm60.20mmL=+=[2]根据螺旋测微器读数规则可知4.5mm25.00.01mm4.750mmD=+
=(2)[3]待测电阻远小于电压表电阻,则电流表采用外接法,电路图如图所示(3)[4]根据电阻率公式LRS=可得xRSL=圆的面积公式可知214SD=由公式可知xURI=代入可得24DUIL=13.在一根长=8m
L、横截面积42710mS−=的铜质导线两端加3410V−电压。已知铜的电阻率81.7510m−=,则:(1)该导线的电阻多大?(2)该导线中的电流多大?(3)当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是多大?【答案】
(1)4210Ω−;(2)20A;(3)80A【解析】【详解】(1)该导线的电阻84481.7510107102LRS−−−===(2)该导线中的电流34410A=20A210UIR−−==(3)当电
阻线对折后,电阻变为'511521024LRRS−===接入相同的电压,电流是3'5'410A=80A510UIR−−==14.如图所示,在光滑绝缘平面上有一半径为r的圆周,圆心为O,a、b、c、d、e、f为圆周的六等分点,在b、c、d、f四点分
别固定电荷量为-2q、+q、-3q、-q(q>0)的点电荷,已知静电力常量为k。(1)求圆心O处的电场强度大小和方向;(2)若将一电荷量为-2q的试探电荷放在圆心O处,求该试探电荷所受电场力的大小和方向。【答案】(1)2kqEr=,方向从O点指向d点;(2)222kqFr=方向由O
指向a。【解析】【详解】(1)在cf两点的电荷在O点的合场强为22cfkqEr=方向由O点指向f点;在b点的电荷在O点的合场强为22bkqEr=方向由O点指向b点;两个场强夹角为120°,则合场强仍为22bcfkqEr=方向沿Oa方向;而在d点的电荷在O点的合场强为23dkqEr=方
向由O点指向d点;则最终的合场强为2dbcfkqEEEr=−=方向从O点指向d点;(2)若将一电荷量为-2q的试探电荷放在圆心O处,该试探电荷所受电场力的大小2222kqFEqr==方向由O指向a。15.如图所示
,在平面直角坐标系的第一象限内有方向水平向左、场强大小为E的匀强电场,第二象限内直线x=-d(0d)与y轴间有方向竖直向下、场强大小未知的匀强电场。将一电荷量为+q(0q)的粒子从第一象限的S点由静止释放,当S点的坐标为22,dd时,粒子
进入第二象限后经偏转恰好能从坐标()0,−d处飞出,粒子重力不计。(1)求第二象限内电场强度的大小;(2)若仅调整第一象限内S点的位置,为使粒子始终能从坐标()0,−d处飞出,求释放点S的纵坐标y与横坐标x间应满足的关系;(3)若保持各部分场强不变,以直线2dx=−为分界线,将
第二象限内电场等分成Ⅰ、Ⅱ两区域,并将区域Ⅱ向左平移一段距离x,再将粒子从S点2,dd由静止释放,如图乙所示。要使粒子从区域Ⅱ左边界与x轴的交点P处飞出,求x的大小。【答案】(1)E;(2)2(00
)4dyxyx=,;(3)d【解析】【详解】(1)由动能定理可得2122dqEmv=粒子在第二象限做类平抛运动,有qEma=dvt=2122dat=联立可得=EE(2)若仅调整第一象限内S点的位
置,则在第一象限有2112qExmv=在第二象限有=qEma11dvt=2112yat=联立可得2(00)4dyxyx=,(3)设粒子在I区沿电场方向的位移为1y、在x区域沿电场方向的位移为2y、在II区沿电场方向的位移为3y,由题意可知粒子离开I区的速度方向与进入II区的
速度方向相同,因为I、II区的宽度相同,所以粒子在I、II区的运动时间相同,则粒子在I、II区运动时,沿电场方向的位移关系为13:1:3yy=根据平抛运动速度偏角与位移偏角的关系有1222yxvyydvx==粒子在I区运动时间为22ddtvv==沿电场方向的位移为212qEy
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