黑龍江省大慶外國語學(xué)校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期開學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（原卷版+解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

物理試題
(滿分100分，時(shí)間75分鐘)
一、單項(xiàng)選擇題（每題4分，共36分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）
1. 下列說法正確的是（）
A. 由場(chǎng)強(qiáng)定義式E=可知，某電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E與q成反比，與F成正比
B. 電阻率是反映材料的導(dǎo)電性能的物理量
C. 由R=可知，導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大
D. 摩擦起電的過程就是電荷的創(chuàng)造過程
【答案】B
【解析】
【詳解】A．電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=F/q可知，電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)，故A錯(cuò)誤。
B．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大導(dǎo)電性能越弱，故B正確。
C．導(dǎo)體的電阻為導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與兩端的電壓和電流無關(guān)，故C錯(cuò)誤。
D．電荷不能憑空產(chǎn)生，摩擦起電只是電荷的移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 屏蔽裝置原理類似于圖中的金屬容器，將金屬容器置于絕緣板上，用絕緣細(xì)線把帶電小球懸掛于容器中，達(dá)到靜電平衡后容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示．A點(diǎn)為容器內(nèi)的一點(diǎn)，B、C為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)．下列說法正確的是（）
A. 小球一定帶負(fù)電
B. A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的低
C. C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直
D. 將負(fù)檢驗(yàn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)再移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功為負(fù)值
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可知，小球一定帶正電，故A錯(cuò)誤；
B．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，則A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；
C．因?yàn)槿萜黛o電平衡，容器的內(nèi)表面為等勢(shì)體，因此C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與該處內(nèi)表面垂直，故C正確；
D．因?yàn)镃到B的電勢(shì)差等于0，則將某檢驗(yàn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)再移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做的總功為零，故D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 某同學(xué)用歐姆表測(cè)電阻，他先選擇歐姆檔，測(cè)量結(jié)果如圖所示。為了使讀數(shù)更加精確，還需進(jìn)行的步驟是（）
A. 換為檔，重新測(cè)量B. 換為檔，重新測(cè)量
C. 換為檔，先歐姆調(diào)零再測(cè)量D. 換為檔，先歐姆調(diào)零再測(cè)量
【答案】D
【解析】
【詳解】由圖可知，先選擇歐姆檔，測(cè)量結(jié)果的電阻較大，所以為了使讀數(shù)更加精確，則應(yīng)該換更大的擋位使指針靠近表盤中間刻度附近，即換為檔，然后先歐姆調(diào)零后再測(cè)量電阻。
故選D。
4. 在電場(chǎng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以O(shè)點(diǎn)為圓心，r為半徑作一圓，a、b、c、d為圓周上四點(diǎn)，如圖所示。在O點(diǎn)固定一帶電荷量為的點(diǎn)電荷，則a、b、c、d各點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式可得，的點(diǎn)電荷在a、b、c、d四點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小均為
方向分別由a、b、c、d四點(diǎn)沿半徑指向O點(diǎn)，且大小。在a、c兩點(diǎn)，勻強(qiáng)電場(chǎng)E方向與點(diǎn)電荷在a、c兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直，由電場(chǎng)強(qiáng)度合成定則，可得a、c兩點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為

在b點(diǎn)，勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)方向相同，該點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
在d點(diǎn)，勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)方向相反，該點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選C。
5. 如圖所示，一通電（電流方向從左到右）導(dǎo)體棒用兩根絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛在天花板上并靜止在水平位置，已知導(dǎo)體棒長(zhǎng)度為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，電流為I，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。若導(dǎo)體棒所在空間突然加上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，忽略空氣阻力，關(guān)于導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)，下列說法錯(cuò)誤的是（）
A. 加上磁場(chǎng)瞬間導(dǎo)體棒將垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)
B. 加上磁場(chǎng)瞬間導(dǎo)體棒的加速度大小為g
C. 細(xì)線與豎直方向夾角為45°時(shí)，導(dǎo)體棒的速度最大
D. 細(xì)線與豎直方向夾角為45°時(shí)，每根細(xì)線張力大小為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由左手定則可以判斷加上磁場(chǎng)后，導(dǎo)體棒沿垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B．加上磁場(chǎng)瞬間，導(dǎo)體棒受力
F=BIL=mg
由牛頓第二定律
F=ma
可以判斷此時(shí)加速度大小為g，故B正確；
CD．因在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒所受安培力力恒定，大小為mg，方向始終垂直紙面向外，所以當(dāng)細(xì)線與豎直方向夾角為45°時(shí)，相當(dāng)于到達(dá)等效最低點(diǎn)，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度最大，細(xì)線與豎直方向夾角為45°時(shí)，若導(dǎo)體棒靜止，此時(shí)每根細(xì)線的張力為
但此時(shí)導(dǎo)體棒的速度最大，由向心力公式知
故C正確，D錯(cuò)誤。
本題選錯(cuò)誤的，故選D。
6. 如圖所示，空間有方向垂直桌面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），兩根平行通電金屬直導(dǎo)線和恰好靜止在光滑絕緣的水平桌面上，圖中為垂直導(dǎo)線的截面圖，和中電流大小分別為、。則下列判斷可能正確的是（）
A. 電流方向相同，
B. 電流方向相同，
C. 電流方向相反，
D 電流方向相反，
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．對(duì)和受力分析可知，和兩通電直導(dǎo)線，在水平方向各自所受合外力為零，若通電方向相同，則所受勻強(qiáng)磁場(chǎng)安培力方向相同，而兩通電直導(dǎo)線相互產(chǎn)生的安培力方向相反，合外力不可能都為零，AB錯(cuò)誤；
CD．若通電方向相反，則所受勻強(qiáng)磁場(chǎng)安培力方向相反，又因?yàn)閮赏娭睂?dǎo)線之間的安培力為排斥力，方向相反，且兩者大小相等，根據(jù)安培力公式
可知，只有和中電流大小相等時(shí)，所受勻強(qiáng)磁場(chǎng)安培力打下才相同，每根導(dǎo)線受到的合力可能為零，C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 如圖甲所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電阻R2隨溫度變化的圖像如圖乙所示，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，通過顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是（）
A. I變大，U變大B. I變大，U變小
C. I變小，U變小D. I變小，U變大
【答案】C
【解析】
【詳解】當(dāng)R2處出現(xiàn)火情時(shí)，R2的阻值減小，電路總電阻減小，根據(jù)
可知干路電流增大，則電源內(nèi)電壓
增大，而電源電動(dòng)勢(shì)不變，則路端電壓
減小；因?yàn)楦陕冯娏髟龃螅瑒tR1兩端電壓增大，所以與R2并聯(lián)的R3兩端電壓減小，故電流表示數(shù)I變小。
故選C。
8. 如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD，帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場(chǎng)，恰好從C點(diǎn)飛出磁場(chǎng)；若帶電粒子以相同的速度從AD的中點(diǎn)P垂直AD射入磁場(chǎng)，從DC邊的M點(diǎn)飛出磁場(chǎng)（M點(diǎn)未畫出）。設(shè)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間為t1，由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用時(shí)間為t2（帶電粒子重力不計(jì)），則t1∶t2為（）

A. 2∶1B. 2∶3C. 3∶2D. ∶
【答案】C
【解析】
【詳解】如下圖所示，畫出粒子從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)到從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)的軌跡，并將該軌跡向下平移

則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
從C點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
那么，從P點(diǎn)入射的粒子圓心在AD延長(zhǎng)線上距D點(diǎn)處，那么粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為
解得
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
所以
故選C。
9. 如圖所示，兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷分別固定在光滑絕緣水平面上的、兩點(diǎn)，為、兩點(diǎn)之間的連線與其垂直平分線的交點(diǎn)，。在點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球（設(shè)不改變?cè)瓉淼碾妶?chǎng)分布），在以后的一段時(shí)間內(nèi)，小球在、兩點(diǎn)之間的連線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。則下列說法錯(cuò)誤的是（）
A. 小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值
B. 小球由運(yùn)動(dòng)到的過程，靜電力所做的總功不等于零
C. 若小球所帶電荷量緩慢減小，則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中每次經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速率不斷減小
D. 若兩點(diǎn)電荷所帶電荷量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍不斷縮小
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A．小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，所受的電場(chǎng)力為零，加速度為零，之后遠(yuǎn)離點(diǎn)，速度減小，所以小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大值，A正確；
B．小球由運(yùn)動(dòng)到的過程，由電場(chǎng)的對(duì)稱性可知，靜電力所做的總功等于零，B錯(cuò)誤；
C．若小球所帶電荷量級(jí)慢減小，它在電場(chǎng)中同一位置所受的電場(chǎng)力不斷地減小，由向運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力做的功在不斷減小，則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中每次經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速率不斷減小，C正確；
D．若兩點(diǎn)電荷所帶電荷量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球所受電場(chǎng)力產(chǎn)生的加速度在同一位置時(shí)將更大，速度變化將更快，減速的距離減小，小球往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍不斷縮小，D正確。
故選B。
二、多項(xiàng)選擇題（每題6分，共24分，全對(duì)的每個(gè)記6分，選對(duì)但不全的每個(gè)記3分，錯(cuò)選或不選的記0分）
10. 如圖甲，A、B是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一個(gè)負(fù)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，僅在靜電力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示．下列判斷正確的是（）
A. 該電場(chǎng)線的方向是由A指向BB. A點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大
C. 該電場(chǎng)可能是由正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的D. 該負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于B點(diǎn)的電勢(shì)能
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．由于物體沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)過程當(dāng)中做加速運(yùn)動(dòng)，故點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力方向由A指向B，又由于負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相反，所以電場(chǎng)線的方向由B指向A，A錯(cuò)誤；
B．速度圖像的斜率等于物體的加速度，由圖可知點(diǎn)電荷從A向B運(yùn)動(dòng)的過程中加速度越來越小，故A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大，B正確；
C．根據(jù)電場(chǎng)線的方向由B指向A，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大，可知該電場(chǎng)可能是由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，C錯(cuò)誤；
D．由圖可知點(diǎn)電荷從A向B運(yùn)動(dòng)的過程中速度增大，故電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，所以該負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于B點(diǎn)的電勢(shì)能，D正確。
故選BD。
11. 如圖所示，兩平行金屬板之間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一帶負(fù)電的粒子（重力不計(jì)）以速度水平向左飛入兩板之間，恰能沿直線飛出。下列判斷正確的是（）
A. 粒子一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 若只增大粒子速度，其運(yùn)動(dòng)軌跡將向下偏轉(zhuǎn)
C. 若只增加粒子的電量，其運(yùn)動(dòng)軌跡仍是直線
D. 若粒子以速度從左向右水平飛入，其運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．帶負(fù)電粒子受到向下的電場(chǎng)力和向上的洛倫茲力，粒子恰能沿直線飛出，則有
粒子一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B．若只增大粒子速度，則有
則其運(yùn)動(dòng)軌跡將向上偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；
C．若只增加粒子的電量，則仍有
其運(yùn)動(dòng)軌跡仍是直線，故C正確；
D．若粒子以速度從左向右水平飛入，則受電場(chǎng)力和洛倫茲力均向下，則其運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，但由于洛倫茲力大小方向均發(fā)生變化，所以軌跡不是拋物線，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
12. 如圖所示，兩個(gè)橫截面面積不同、長(zhǎng)度相等均勻銅棒接在電路中，其兩端的電壓為U，下列說法正確的是（）
A. 通過兩銅棒的電流大小相等
B. 兩銅棒的自由電子定向移動(dòng)的平均速率相等
C. 細(xì)銅棒兩端的電壓大于粗銅棒兩端的電壓
D. 相同時(shí)間內(nèi)通過粗銅棒的電荷量較大
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．因兩導(dǎo)體串聯(lián)，則電流一定相等，故A正確；
B．根據(jù)電流的微觀表達(dá)式可知，電流相同，單位體積內(nèi)的電子數(shù)相同，電子的電荷量相同，因截面積不相同，故電子的定向移動(dòng)速率不同，細(xì)棒中的電子定向移動(dòng)速率大，故B錯(cuò)誤；
C．因電流相等，根據(jù)電阻定律可知，細(xì)棒的電阻較大，則由歐姆定律可知，細(xì)棒兩端的電壓較大，故C正確；
D．通過兩棒的電流相等，根據(jù)
可知，相同時(shí)間內(nèi)通過兩棒的電荷量相等，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
13. 如圖甲所示，在空間存在一個(gè)變化電場(chǎng)和一個(gè)變化的磁場(chǎng)，電場(chǎng)的方向水平向右（圖甲中由B到C），電場(chǎng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化情況如圖乙所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化情況如圖丙所示。在t=1s時(shí)，從A點(diǎn)沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一個(gè)粒子，并在此之后，每隔2s有一個(gè)相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，射出的粒子均能擊中C點(diǎn)。若AB=BC=l，且粒子由A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均小于1s。不計(jì)空氣阻力、粒子重力及電磁場(chǎng)變化帶來的影響，對(duì)于各粒子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，則以下說法正確的是（）
A. 磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
B. 電場(chǎng)強(qiáng)度E0和磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的比值=3v0
C. 第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為π：2
D. 第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子通過C點(diǎn)的動(dòng)能之比為1：5
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)乙圖可知，當(dāng)僅存在水平向右的電場(chǎng)時(shí)，粒子往右偏轉(zhuǎn)，可知該粒子帶正電。在t=1s時(shí)，空間區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，要使得沿AB方向擊中C點(diǎn)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
根據(jù)左手定則可得，磁場(chǎng)方向要垂直紙面向外，故A正確；
B．對(duì)于粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)分析，由牛頓第二定律得
由幾何關(guān)系可知，粒子的軌道半徑
則
帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示
豎直方向
水平方向
解得
則
故B錯(cuò)誤；
C．第一個(gè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間
第二個(gè)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間
第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比
故C正確；
D．第二個(gè)粒子，由動(dòng)能定理得
解得
第一個(gè)粒子的動(dòng)能
第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子通過C的動(dòng)能之比為1：5，故D正確；
故選ACD。
三、實(shí)驗(yàn)題（第一問4分，第二問8分，共計(jì)12分）
14. 如圖是有兩個(gè)量程的電壓表，當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0~10V，當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0~100V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為500Ω，滿偏電流Ig為1mA，則R1＝________Ω，R2＝________Ω 。
【答案】 ①. 9500 ②. 90000
【解析】
【詳解】[1]接a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表與R1串聯(lián)，則
[2]接a、c時(shí)，電流表與R1和R2串聯(lián)，則
15. 如圖1所示為某同學(xué)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖。其中包括電源E，開關(guān)和，電阻箱R，電流表A，保護(hù)電阻，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）將電阻箱的阻值調(diào)到合適的數(shù)值，閉合、，讀出電流表示數(shù)為I，電阻箱讀數(shù)為9.5Ω，斷開，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)仍為I，此時(shí)電阻箱讀數(shù)為3.5Ω。則保護(hù)電阻的阻值______Ω。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
（2）斷開，閉合，調(diào)節(jié)R，得到多組R和I的數(shù)值，并畫出圖象，如圖2所示，由圖象可得，電源電動(dòng)勢(shì)______V，內(nèi)阻______Ω。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
（3）本實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)阻的測(cè)量值______（填“大于”或“小于”）真實(shí)值。
【答案】 ①. 6.0 ②. 3.0 ③. 1.2 ④. 大于
【解析】
【詳解】（1）[1]據(jù)閉合電路歐姆定律可得，、均閉合時(shí)有
斷開有
故保護(hù)電阻的阻值為
（2）[2][3]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
整理可得
可見圖線的斜率為
圖線的縱截距為
結(jié)合圖像中的數(shù)據(jù)可得
[4]本實(shí)驗(yàn)中，由于電流表也有內(nèi)阻，故（2）解析中內(nèi)阻的測(cè)量值相當(dāng)于電源實(shí)際內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，可知內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值。
四、計(jì)算題（15題12分，16題16分，共計(jì)28分）
16. 如右圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為和，A、B相距為2d，MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)，速度為v0；已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g，求：
（1）C、O間的電勢(shì)差；
（2）在O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；
（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度vD大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）小球p從C到O根據(jù)動(dòng)能定理有
解得
（2）A點(diǎn)電荷和B點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均為
E＝
其中
r＝AO＝BO＝
所以
根據(jù)對(duì)稱性可知，兩點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)在水平方向的分場(chǎng)強(qiáng)抵消，合場(chǎng)強(qiáng)為
（3）從C到D點(diǎn)，由于電場(chǎng)線的對(duì)稱性
UCD＝2UCO
則根據(jù)動(dòng)能定理有
解得
17. 如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有個(gè)以點(diǎn)(3L，0)為圓心，半徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與軸的交點(diǎn)分別為M、N.現(xiàn)有一質(zhì)量為 m，帶電量為e的電子，從軸上的A點(diǎn)以速度沿軸正方向射入電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E =,飛出電場(chǎng)后恰能從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，不考慮電子所受的重力.求:
（1）電子進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度方向與軸正方向的夾角;
（2）A點(diǎn)坐標(biāo);
（3）若在電子剛進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)，在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示周期性變化的磁場(chǎng)（以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向），最后電子從N點(diǎn)處飛出.速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同.求：磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿足的關(guān)系表達(dá)式.
【答案】（1）；（2）（0，）；（3）（n=1，2，3…）
【解析】
【詳解】（1）電子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)：
水平方向：
豎直方向：
速度方向與x軸正方向的夾角：
可以得到：
（2）電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，豎直方向位移：
電子勻速運(yùn)動(dòng)，則有：
總位移：
A點(diǎn)坐標(biāo)（0，）
（3）電子在磁場(chǎng)中最簡(jiǎn)單的情景如圖所示：
在磁場(chǎng)變化的前三分之一個(gè)周期內(nèi)，電子的偏轉(zhuǎn)角為60°，設(shè)電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)的T0，粒子在x軸方向上的位移恰好等于r；
在磁場(chǎng)變化后三分之二個(gè)周期內(nèi)，因磁感應(yīng)強(qiáng)度減半，電子運(yùn)動(dòng)周期，故粒子的偏轉(zhuǎn)角度仍為60°，電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變?yōu)?r，粒子在x軸方向上的位移恰好等于2r，綜合上述分析，則電子能到達(dá)N點(diǎn)且速度符合要求的空間條件是：
在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力：
解得：（n=1，2，3…）
應(yīng)滿足的時(shí)間條件為：
而：，
解得：（n=1，2，3…）

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