2024-2025学年福建省福州市八县市协作校高二(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1.以下说法正确的是( )
A. 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷的数值
B. 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C. 在一个以点电荷为中心,为半径的球面上各处的电场强度都相同
D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越大,电流越大
2.A、、三点在同一直线上,::,点位于、之间,在处固定一电荷量为的点电荷.当在处放一电荷量为的点电荷时,它所受到的静电力为;移去处电荷,在处放一电荷量为的点电荷,其所受电场力为( )
A. B. C. D.
3.如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,、为电极,设、、,当里面注满某电解液,且、加上电压后,其图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的导电性能变差
B. 时,其电阻值为
C. 时,其电解液的电阻率为
D. 该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻小
4.直角坐标系中,、两点位于轴上,坐标如图所示,、位于轴上,、两点各固定一等量正点电荷,另一电量为的负点电荷置于点时,点处的电场强度恰好为零.若将该负点电荷移到点,则点处场强的大小和方向分别为静电力常量为( )
A. ,沿轴正方向 B. ,沿轴负方向
C. ,沿轴负方向 D. ,沿轴正方向
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5.如图所示,匀强电场中有一平行四边形,且平行四边形所在平面与场强方向平行.其中,,,则下列说法正确的是( )
A. 点电势 B. 点电势
C. 场强平行于方向 D. 场强垂直于向下
6.如图所示的是一个电容式传感器,在金属的外面涂一层绝缘的电介质后放在导电液体中构成一个电容器,与导电液体就是该电容器的两极,今使该电容器充电后与电源断开,并将与静电计的导体球相连,插入导电液体中的电极与静电计外壳相连,则当导电液体深度变大时则( )
A. 引起两极间正对面积变大 B. 电容器的电容将变小
C. 电容器两极间的电压将变大 D. 静电计指针偏角将减小
7.如图所示,点置一个正电荷,从与点在同一竖直平面内的点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为,带电量为,小球落下的轨迹如图中的实线所示,它与以点为圆心、为半径的圆相交于、两点,在同一水平线上,,距的高度为,若小球通过点的速度为,则下列叙述正确的是( )
A. 小球通过点的速度大小是
B. 小球通过点的速度大小是
C. 小球由到电场力做的功是
D. 小球由到电场力做的功是
8.如图甲所示,粗糙、绝缘的水平地面上,一质量的带负电小滑块可视为质点在处以的初速度沿轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数。在及处有两个电性未知,电荷量分别为、的点电荷场源,滑块在不同位置所具有的电势能如图乙所示,点是图线最低点,虚线是图像在处的切线,下列说法正确的选项是( )
A. 滑块在处所受合外力小于 B. 两场源电荷均带负电,且
C. 滑块向右运动过程中,速度始终减小 D. 滑块向右一定可以经过处的位置
三、实验题:本大题共5小题,共22分。
9.在静电除尘器除尘机理的示意图中,、是直流高压电源的两极,图中、、三点在同一直线上,且。尘埃在电场中通过某种机制带上负电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积以达到除尘目的。由题意可知是直流高压电源的______填“正极”“负极”,电场中、间的电势差的绝对值 ______、间的电势差的绝对值填“大于”、“等于”、“小于”。
10.长为的导体棒原来不带电,现将一带电量为的点电荷放在距棒左端处,如图所示,当达到稳定状态后,棒内各点的合场强均为零,棒上的电荷在棒内中点处产生的场强大小等于______;将导体棒拿走,点电荷在处产生的场强大小为______。静电力常数用表示
11.如图所示,、、三个小球可视为质点的质量分别为、、,小球带负电,电荷量为,、两小球不带电不考虑小球间的静电感应,不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为,静止时,、两小球间细线的拉力为______;剪断点与小球间细线的瞬间,、两小球间细线的拉力为______。
12.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平面成角,极板的长度为,板带负电,板带正电,且板接地。若一比荷为的带电小球恰能沿图中所示水平虚线向右通过电容器、板边缘,重力加速度大小为,则板的电势为______,若小球离开电场时速度刚好为,则运动时间为______。
13.某同学利用如图所示的实验电路观察平行板电容器的充放电。
按如图所示电路原理图连接好实验电路,将开关接______选填“”或“”,对电容器进行充电,一段时间后,记下数字电压表的读数。
充电完成后,再将开关接通另一端,观察到电流随时间变化的情况是______。
A. B. C. D.
如果不改变电路其他参数,只减小电阻,放电时间将______选填“变长”“不变”或“变短”。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
14.如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点,用一根长度为的绝缘轻线把质量为、带有正电荷的金属小球悬挂在点,小球静止在点时轻线与竖直方向的夹角为现将小球拉至位置,使轻线水平张紧后由静止释放。取,,求:
小球所受电场力的大小;
小球通过最低点时的速度大小;
小球通过最低点时轻线对小球的拉力大小。
15.如图所示,两平行金属板、间有一匀强电场,、为电场中的两点,且,其连线的延长线与金属板成角。已知电子从点移到点的过程中电场力做功为,元电荷。求:
、两点间的电势差、匀强电场的场强大小。
若选取板的电势,点距板,电子在点的电势能为多少
16.如图所示,虚线左侧有一场强为的匀强电场,在两条平行的虚线和之间存在着宽为、电场强度为的匀强电场,在虚线右侧距为处有一与电场平行的屏。现将一电子电荷量为,质量为,重力不计无初速度地放入电场中的点,最后电子打在右侧的足够大的屏上,点到的距离为,连线与屏垂直,垂足为,求:
电子到的速度大小;
电子从释放到打到屏上所用的时间;
电子刚射出电场时的速度方向与连线夹角的正切值;
电子打到屏上的点到点的距离。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.负极 大于
10.
11.
12.
13. 变短
14.解:小球受重力、电场力和拉力,其静止时受力如答图所示。
根据共点力平衡条件有:
设小球到达最低点时的速度为,小球从水平位置运动到最低点的过程中,根据动能定理有:
解得:
设小球通过最低点时细线对小球的拉力大小为。
根据牛顿第二定律有:
解得:
答:电场力的大小为,方向水平向右;
小球运动通过最低点时的速度大小为;
小球通过最低点时细线对小球的拉力大小为。
15.解:电子从点移到点,根据电势差的定义,有:,
故电场强度:;
点的电势差:,
由和得:;
电子在点的电势能为:;
答:、两点间的电势差为,匀强电场的场强大小为;
若选取板的电势,点距板,电子在点的电势能为。
16.解:由动能定理可知:,解得:;
在加速电场中,由运动学公式,可知:,解得:,
在偏转电场中,由运动学公式,可知:,解得:,
在离开偏转电场后,由运动学公式,可知:,解得:,
故三段总时间为:,化简得:;
在电场中,做类平抛运动,在竖直方向上列运动学关系式,可得:,,
其偏转角满足:,
联立解得:,,;
由电子出电场时的侧移量、偏转角、与屏的间距,结合几何关系,可知:,
代入解得:。
答:电子到的速度大小为;
电子从释放到屏上所用的时间为;
偏转角的正切值为;
电子打到屏上的点与的距离为。
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