2022年高二上学期第一次月考物理试卷 含解析(II)

2022年高二上学期第一次月考物理试卷 含解析(II)一、选择题（每小题给出的4个选项中，只有一项符合题意每题3分，共42分）1下列关于电势和电势能的说法中正确是（）A电场中电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大B电场中电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它具有的电势能越大C电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D电势为零的点，任一试探电荷在该点的电势能一定为零2关于电场强度和电场线，下列说法正确的（）A在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变B由电场强度的定义式E=可知，电场中某点的E与q成反比，与q所受的电场力F成正比C电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合3如图所示，在匀强电场中有一平行四边形ABCD，已知A、B、C三点的电势分别为A=10V、B=8V、C=2V，则D点的电势为（）A8VB6VC4VD1V4如图，在金属球壳内部球心放置带电荷量+Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是（）AA、B两点场强均为零BEAEBECC如果A、C和球心在一条直线上，则A、C两点的场强方向相同DB点场强方向沿半径方向向外5真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（）A3：1B1：3C9：1D1：96一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在A点，如图所示以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，EPA表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）AU变小，EPA不变BE变大，EPA变大CU变大，EPA不变DU不变，EPA不变7如图是某点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是（） AA点场强一定大于B点场强BA点电势一定低于B点电势C该点电荷一定带正电D在B点由静止释放一个电子，将一定向A点运动8如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点其中a、b两点的电势相等，电场强度也相同的是（）ABCD9将电量为3106C的负电荷，放在电场中A点，受到的电场力大小为6103N，方向水平向右，则将电量为6106C的正电荷放在A点，受到的电场力为（）A1.2102N，方向水平向右B1.2102N，方向水平向左C1.2102N，方向水平向右D1.2102N，方向水平向左10在光滑的绝缘水平面上放着带电小球甲和乙，若它们的带电荷量的关系是q甲=4q乙，质量关系电 m甲=3m乙，则它们在库仑力的作用下产生的加速度之比是（）Aa甲：a乙=1：12Ba甲：a乙=12：1Ca甲：a乙=1：3Da甲：a乙=3：411如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点的动能分别为26eV和5eV当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能应为（）A8eVB13eVC20eVD34eV12如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地，静电计的外壳也接地用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面操作将使静电计指针张角变大的是（）A将M板向下平移B将M板沿水平向右方向靠近N板C在M、N之间插入云母板D在M、N之间插入厚度为d的金属板13如图所示，一个质量为30g、带电量为1.7108C的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30，则匀强电场方向和大小为（g取10m/s2）（）A水平向右5106N/CB水平向右1107 N/CC水平向左5106N/CD水平向左1107N/C14图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则关于该粒子的下列说法错误的是（）A带正电B在b点的电势能大于在c点的电势能C在c点受力最大D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化二、填空题（每空3分，共15分）15如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上则t0可能属于的时间段是（）A0t0Bt0Ct0TDTt016如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4cm，b、c相距10cm将一个带电荷量为2108C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4106 J将此电荷从b点移到c点时电场力做功为 J，a、c间电势差为V17如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化，来检验液面高低的仪器原理图（这种仪器的优点是将非电荷的变化转换为电信号，使测量自动化）容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质电容器的两个电极分别用导线接到指示器上指示器显示的是电容的大小，从电容的大小就可以知道容器中液面位置的高低如图指示器显示出电容增大了，则可判断液面（填“升高”或“降低”）18如图所示，B板带正电且电势为U，质量为m的带电粒子（重力不计）以初速v0水平射入电场若粒子带q电量，则粒子到达B板时速度大小为三计算题（共43分）19如图所示，一平行板电容器接在U=12V的直流电源上，电容C=3.01010F，两极板间距离d=1.20103m，取g=10m/s2，求：（1）该电容器所带电荷量Q（2）若板间有一带电微粒，其质量为m=2.0103 kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？20如图所示，板长L=4cm的平行板电容器，板间距离d=3cm，板与水平线夹角=37，两板所加电压为U=100V有一带负电液滴，带电荷量为q=31010 C，以v0=1m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出（取g=10m/s2，sin =0.6，cos =0.8）求：（1）液滴的质量；（2）液滴飞出时的速度21如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm，现有一微粒质量m=2.0106kg，带电量q=+1.0108C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处，取g=10m/s2试求：（1）带电粒子入射初速度的大小；（2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？22如图所示，空间有场强E=1.0102V/m竖直向下的电场，长l=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点另一端系一质量m=0.5kg带电q=5102C的小球拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成=53、无限大的挡板MN上的C点试求：（1）绳子的最大张力；（2）A、C两点的电势差参考答案与试题解析一、选择题（每小题给出的4个选项中，只有一项符合题意每题3分，共42分）1下列关于电势和电势能的说法中正确是（）A电场中电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大B电场中电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它具有的电势能越大C电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D电势为零的点，任一试探电荷在该点的电势能一定为零【考点】电势能；电势【分析】电场中电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能就大电场中电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它具有的电势能不一定越大电势为零的点，任一试探电荷在该点的电势能一定为零【解答】解：A、根据推论可知：电场中电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能大，电场中电势高的地方，负电荷在该点具有的电势能小故A错误B、电场中电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它具有的电势能不一定越大，与电势的正负、电荷的电性有关故B错误C、电场中的电势为正值的一点上，正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势能，而电势为负值的一点上，正电荷所具有的电势能小于负电荷具有的电势能故C错误D、由EP=q得知，电势为零的点，任一试探电荷在该点的电势能一定为零故D正确故选D2关于电场强度和电场线，下列说法正确的（）A在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变B由电场强度的定义式E=可知，电场中某点的E与q成反比，与q所受的电场力F成正比C电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合【考点】电场线；电场强度【分析】电场强度大小由电场本身性质决定，与是否放入试探电荷无关，电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线不一定与带电粒子的运动轨迹重合【解答】解：AB、电场强度大小由电场本身性质决定，与是否放入试探电荷无关，即放入试探电荷不会影响电场强度大小，故A、B错误；C、正电荷在电场中的受力方向与该点电场强度方向一致，负电荷在电场中受力方向与该点电场强度方向相反，故C错误；D、初速度为0，重力不计的带电粒子在非匀强电场中运动时，运动轨迹与电场线不会重合，故D正确故选：D3如图所示，在匀强电场中有一平行四边形ABCD，已知A、B、C三点的电势分别为A=10V、B=8V、C=2V，则D点的电势为（）A8VB6VC4VD1V【考点】电势；电场强度【分析】运用“匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等”进行分析计算D点的电势；根据电场线与等势面垂直垂直画出电场线，根据U=Ed计算电场强度【解答】解：由于电场是匀强电场，则UAB=UDC，即AB=DC，得D=4V，所以C选项正确故选：C4如图，在金属球壳内部球心放置带电荷量+Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是（）AA、B两点场强均为零BEAEBECC如果A、C和球心在一条直线上，则A、C两点的场强方向相同DB点场强方向沿半径方向向外【考点】静电场中的导体【分析】处于静电平衡的导体在近端感应出等量的异种电荷，在远端感应出等量的同种电荷，导体内部场强处处为零【解答】解：+Q在球壳内外表面感应出等量的异种电荷，即球壳内为Q，球壳外为+Q且均匀分布画出这时候的电场线，在球壳的内外的场强和没有球壳一样靠近球心处的场强大、远离球心处的场强小，故C正确；处于静电平衡的导体内部场强处处为零，所以ABD错误故选：C5真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（）A3：1B1：3C9：1D1：9【考点】点电荷的场强【分析】直接根据库伦定律公式计算出试探电荷q所受电场力，然后利用电场强度的定义式即可求出在M所在处的场强的大小【解答】解：引入一个试探电荷q，分别计算它在AB两点受的电场力，得：F1=9F2根据电场强度的定义式：，得：故选：C6一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在A点，如图所示以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，EPA表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）AU变小，EPA不变BE变大，EPA变大CU变大，EPA不变DU不变，EPA不变【考点】电容器的动态分析【分析】抓住电容器的电荷量不变，结合电容的决定式和定义式，以及匀强电场的场强公式得出电场强度的变化，从而得出P与下极板电势差的变化，得出P点的电势变化和电势能变化【解答】解：平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据C= 知，电容增大，根据U=，则板间电压变小由E=，C= 得到：E=，可知E与d无关，则知电场强度E不变P与负极板间的距离不变，由公式U=Ed可知，P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变故A正确，BCD错误故选：A7如图是某点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是（） AA点场强一定大于B点场强BA点电势一定低于B点电势C该点电荷一定带正电D在B点由静止释放一个电子，将一定向A点运动【考点】电场线；电势【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小【解答】解：A、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由于只有一条电场线，不能判断电场线的疏密情况，所以不能判断场强的大小，所以A错误；B、沿电场线的方向，电势降低，则A点电势一定高于B点电势，所以B错误；C、只有一条电场线不能判断场源电荷的情况，所以不能判断是不是正电荷产生的，所以C错误；D、由图可以知道的电场的方向向右，所以当由静止释放一个电子时，电子的受力的方向向左，所以电子将一定向A点运动，所以D正确故选：D8如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点其中a、b两点的电势相等，电场强度也相同的是（）ABCD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】在电场中电场线的切向方向表示电场的方向，电场线的疏密表示电场的强弱，等势面与电场线相互垂直【解答】解：A、图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误；B、ab两点方向均向水平向左，且两电荷中垂线为等势面，故电势相等，因两点关于连线对称，故电场强度相等，故B正确；C、a、b两点电场方向相等，但两点的场强和电势大小不等，故C错误；D、a、b两点不在同一等势面上，故电势不相等，故D错误；故选：B9将电量为3106C的负电荷，放在电场中A点，受到的电场力大小为6103N，方向水平向右，则将电量为6106C的正电荷放在A点，受到的电场力为（）A1.2102N，方向水平向右B1.2102N，方向水平向左C1.2102N，方向水平向右D1.2102N，方向水平向左【考点】电场强度【分析】电场中某点的电场强度不会随着放置电荷变化而变化，它是电场固有的当放入电荷变化时，则对应的电场力也会跟着变化当不放入电荷时，电场强度依然存在【解答】解：将电量为3106C的负电荷，放在电场中A点，受到的电场力大小为6103N，方向水平向右则将电量为6106C的正电荷放在A点，受到的电场力方向与前者相反水平向左，大小为故选：B10在光滑的绝缘水平面上放着带电小球甲和乙，若它们的带电荷量的关系是q甲=4q乙，质量关系电 m甲=3m乙，则它们在库仑力的作用下产生的加速度之比是（）Aa甲：a乙=1：12Ba甲：a乙=12：1Ca甲：a乙=1：3Da甲：a乙=3：4【考点】库仑定律；牛顿第二定律【分析】电荷间存在库仑力，根据牛顿第三定律分析相互作用力的大小关系，由牛顿第二定律研究两球加速度之比【解答】解：根据牛顿第三定律得知，两球之间的库仑力大小相等，设为F，由牛顿第二定律得 对甲：F=m甲a甲， 对乙：F=m乙a乙，则有a甲：a乙=m乙：m甲=1：3故选C11如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点的动能分别为26eV和5eV当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能应为（）A8eVB13eVC20eVD34eV【考点】等势面；功能关系；电势能【分析】要求正电荷的电势能为8eV时的动能，需要知道该正电荷的动能和电势能的总和，得出Eka+Epa=Ekb+Epb，得出EpbEpa=21eV从而确定ba；根据电荷经过a、b点的动能分别为26eV和5eV和ab之间有两个等势面且等势面3的电势为0，可设等势面4的电势为，则等势面a的电势2，再根据该正电荷的动能和电势能的总和保持不变求出正电荷的动能【解答】解：在只有电场力做功的条件下动能和电势能的总和保持不变，故有Eka+Epa=Ekb+Epb所以26eV+Epa=5ev+EpbEpbEpa=26eV5eV=21eV根据EP=q可知ba，由于相邻等势面之间的电势差相同，等势面3的电势为0，设等势面4的电势为，则等势面a的电势2，代入式得q（2q）=3q=21eVq=7eV正电荷的能量故有Ek+（8eV）=5eV+7eVEK=5eV+7eV+8eV=20eV故C正确，故选C12如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地，静电计的外壳也接地用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面操作将使静电计指针张角变大的是（）A将M板向下平移B将M板沿水平向右方向靠近N板C在M、N之间插入云母板D在M、N之间插入厚度为d的金属板【考点】电容器的动态分析【分析】由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变小，板间电势差U变小，由C= 分析电容C如何变化，根据C= 进行分析【解答】解：A、由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变大，板间电势差U变大，由C= 分析可知，电容C应变小，根据C= 分析可知，应减小正对面积，增大板间距离、或减小电介质；故A正确；BC错误；D、在M、N之间插入厚度为d的金属板时，相当于减小d，则C增大，故D错误故选：A13如图所示，一个质量为30g、带电量为1.7108C的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30，则匀强电场方向和大小为（g取10m/s2）（）A水平向右5106N/CB水平向右1107 N/CC水平向左5106N/CD水平向左1107N/C【考点】共点力平衡的条件及其应用；电场强度【分析】小球受重力、电场力、拉力根据电场力的方向确定电场强度的方向根据共点力平衡求出电场力的大小再根据E=求出电场强度的大小【解答】解：电场力水平向左，但电荷带负电，负电荷电场力方向与电场线方向相反，故电场强度方向向右由平衡条件： Tsin30=qE Tcos30=mg联立两方程得：E=1.0107N/C故选：B14图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则关于该粒子的下列说法错误的是（）A带正电B在b点的电势能大于在c点的电势能C在c点受力最大D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化【考点】等势面；电势能【分析】电场线与等势面垂直电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加【解答】解：A、根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在abc的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，故粒子带正电荷，故A正确；B、根据动能定理，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故B正确；C、点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，粒子在C点受到的电场力最小，故C错误；D、a点到b点和b点到c点相比，由于点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，故a到b电场力做功为多，动能变化也大，故D正确本题选择错误的，故选：C二、填空题（每空3分，共15分）15如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上则t0可能属于的时间段是（）A0t0Bt0Ct0TDTt0【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】解决此题首先要注意A、B两板电势的高低及带正电粒子运动的方向，再利用运动的对称性，粒子加速与减速交替进行运动，同时注意粒子向左、右运动位移的大小，即可判断各选项的对错【解答】解：A、若，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以A错误B、若，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，所以B正确C、若，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终打在B板上，所以C错误D、若，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以D错误故选B16如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4cm，b、c相距10cm将一个带电荷量为2108C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4106 J将此电荷从b点移到c点时电场力做功为5106 J，a、c间电势差为450V【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势差；电势能【分析】电荷从a点移到b点时电场力做功Wab=qELab，从b点移到c点时电场力做功Wbc=qELbccos60，用比例法求出电荷从b点移到c点时电场力做功根据公式Uac=求出a、c间电势差【解答】解：由题，电荷从a点移到b点时，电场力做功Wab=qELab 电荷从b点移到c点时电场力做功Wbc=qELbccos60由：得Wbc=5106Ja、c间电势差Uac=450V故本题答案是：5106；45017如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化，来检验液面高低的仪器原理图（这种仪器的优点是将非电荷的变化转换为电信号，使测量自动化）容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质电容器的两个电极分别用导线接到指示器上指示器显示的是电容的大小，从电容的大小就可以知道容器中液面位置的高低如图指示器显示出电容增大了，则可判断液面升高（填“升高”或“降低”）【考点】电容器的动态分析【分析】由图可知电容器的构造，再由平行板电容器的决定式C=进行分析即可【解答】解：由图可知，液体与芯柱构成了电容器，由图可知，两板间距离不变；液面变化时两极板的正对面积发生变化，则由C=可知，当电容增大时只能是正对面积S增大，可知液面升高；故答案为：升高18如图所示，B板带正电且电势为U，质量为m的带电粒子（重力不计）以初速v0水平射入电场若粒子带q电量，则粒子到达B板时速度大小为【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】分析电场力对电子功做情况，根据动能定理列式即可求得粒子到达B板时的速度【解答】解：粒子带负电，由A到B过程中电场力做正功，由动能定理可知：Uq=mv2mv02； 解得：v=故答案为：三计算题（共43分）19如图所示，一平行板电容器接在U=12V的直流电源上，电容C=3.01010F，两极板间距离d=1.20103m，取g=10m/s2，求：（1）该电容器所带电荷量Q（2）若板间有一带电微粒，其质量为m=2.0103 kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；共点力平衡的条件及其应用【分析】（1）平行板电容器接在U=12V的直流电源上，板间电压U等于电源的电压由电容的定义式C=求解电容器所带电量（2）平行板电容器建立匀强电场，由E=求出板间电场强度E带电微粒在板间处于静止状态时，重力与电场力平衡，由平衡条件求出微粒的带电量判断出电性【解答】解：（1）由电容的定义式C=得，电容器所带电量Q=CU=3.0101012C=3.6109C（2）由E=得，板间电场强度E=对于带电微粒，由平衡条件得，qE=mg则q=C=2106C由于电容器上板带正电，场强方向向下，微粒所受电场力方向竖直向上，则该电荷带负电答：（1）该电容器所带电量3.6109C （2）该微粒带电量为2106C，带负电荷20如图所示，板长L=4cm的平行板电容器，板间距离d=3cm，板与水平线夹角=37，两板所加电压为U=100V有一带负电液滴，带电荷量为q=31010 C，以v0=1m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出（取g=10m/s2，sin =0.6，cos =0.8）求：（1）液滴的质量；（2）液滴飞出时的速度【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】（1）带负电液滴在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定沿此直线方向，否则就做曲线运动根据力的合成，由重力与电场力的关系求解质量（3）液滴运动过程中，重力不做功，只有电场力做功，根据动能定理求解微粒飞出时的动能【解答】解：（1）根据题意画出带电液滴的受力图如图所示，由图可得：qEcos=mg，E=，解得：m=kg=8108kg（2）对液滴由动能定理得：qU=得：v=m/s=m/s1.32m/s答：（1）液滴的质量为8108kg；（2）液滴飞出时的速度约为1.32m/s21如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm，现有一微粒质量m=2.0106kg，带电量q=+1.0108C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处，取g=10m/s2试求：（1）带电粒子入射初速度的大小；（2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；闭合电路的欧姆定律【分析】（1）粒子只是在重力的作用下做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得粒子入射时初速度v0的大小；（2）对于落到最右侧的粒子，在电场中受到重力和电场力的共同的作用，此时粒子做的是类平抛运动，由类平抛运动的规律可以求得此时电势的大小；【解答】解析：（1）电容器不带电时，微粒做平抛运动，设初速度为v0，则有： 联立两式得： 代入数据得：v0=2.5m/s （2）若使微粒能从电容器右侧射出，则要求A板的电势大于0，且B板接地电势等于0，则 UAB=AB=AA板电势最小时，微粒刚好从A板右侧边缘射出，则有： 联立以上各式得：Amin=6V A板电势最大时，微粒刚好从B板右侧边缘射出，则有： 且有：a2=a1代入数据得：Amin=10V综上可得：6VA10V答：（1）粒子入射时初速度v0的大小为：v0=2.5m/s （2）则带电后A板的电势为：6VA10V22如图所示，空间有场强E=1.0102V/m竖直向下的电场，长l=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点另一端系一质量m=0.5kg带电q=5102C的小球拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成=53、无限大的挡板MN上的C点试求：（1）绳子的最大张力；（2）A、C两点的电势差【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力【分析】（1）根据动能定理求出小球经过最低点时的速度经过最低点时，由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力；（2）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀加速直线运动，由此可以求得【解答】解：由AB过程，根据动能定理有：在最低点B，根据牛顿第二定律有：代入数据联解得：T=30N （2）从AC过程，根据动能定理有：在C点根据速度关系有：vcsin=vB在匀强电场中有：UAC=EhAC联解得：UAC=125V 答：（1）绳子的最大张力为30N；（2）A、C两点的电势差125Vxx1月18日