2021-2022學(xué)年河北省邯山區(qū)第一中學(xué)高二（上）摸底考試物理試題（解析版）

1、 2021-2022學(xué)年邯山一中第一學(xué)期摸底考試高二物理試卷一、選擇題：本題包括15小題，前10題為單選題，每題只有一項(xiàng)最符合題目要求，每小題3分，共30分。第11-14，4題為多選題，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，每題4分，共16分，少選得2分，選錯(cuò)不得分1. 下列說(shuō)法中，正確的是：（）A. 由E=知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比B. 由公式可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與q成反比C. 由Uab=ED可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也一定越大D. 公式C=，其中電容器的電容C與電容器兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)【答案】D【解析】【詳解】A公式是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式， 采用比

2、值法定義，E與F、q無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身決定，A錯(cuò)誤；B公式是電勢(shì)的定義式，采用比值法定義， 與Ep、q無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身決定，B錯(cuò)誤；C由可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間沿電場(chǎng)方向的距離越大，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差才一定越大，C錯(cuò)誤；D公式C=是定義式，電容C與電容器帶電量Q和兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)，由電容器本身決定，D正確。故選D。2. 下列說(shuō)法中正確的是（）A. 根據(jù)公式，在一條直線的電場(chǎng)線上有A、B、C三點(diǎn)，若AB=2BC，則一定有電勢(shì)差B. 根據(jù)公式，離場(chǎng)源電荷越遠(yuǎn)，場(chǎng)源電荷的電荷量越少，電場(chǎng)強(qiáng)度越小C. 根據(jù)公式，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，跟放入該點(diǎn)的試探電荷所受電場(chǎng)力成正比，跟試探電荷的電荷量成反

3、比D. 根據(jù)公式，勻強(qiáng)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，跟勻強(qiáng)電場(chǎng)中的AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差成正比，跟AB兩點(diǎn)間的距離成反比【答案】B【解析】【詳解】A若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)公式，在一條直線的電場(chǎng)線上有A、B、C三點(diǎn)，若AB=2BC，則一定有電勢(shì)差，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B根據(jù)公式，離場(chǎng)源電荷越遠(yuǎn)，場(chǎng)源電荷的電荷量Q越少，電場(chǎng)強(qiáng)度越小，選項(xiàng)B正確；C公式是場(chǎng)強(qiáng)的定義式，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與放入該點(diǎn)的試探電荷所受電場(chǎng)力以及試探電荷的電荷量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D勻強(qiáng)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身決定的，跟勻強(qiáng)電場(chǎng)中的AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差以及兩點(diǎn)間的距離均無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3. 如圖所示為某電子秤示意圖。一絕緣支架放

4、在電子秤上，上端固定一帶電小球a，穩(wěn)定后，電子秤示數(shù)為F。現(xiàn)將另一固定于絕緣手柄一端的不帶電小球b與a球充分接觸后，再移至小球a正上方L處，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，電子秤示數(shù)為F1；用手摸小球b使其再次不帶電，后將該不帶電小球b與a球再次充分接觸并重新移至a球正上方L處，電子秤示數(shù)為F2。若兩小球完全相同，則（）A. F1B-C即故選B。7. 如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場(chǎng)中的電場(chǎng)線的分布情況。一帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中虛線所示。若只受電場(chǎng)力，則下列判斷中正確的是（）A. 若粒子是從A到B，則粒子帶正電；若粒子是從B到A，則粒子帶負(fù)電B. 帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能C. 若粒子

5、是從B運(yùn)動(dòng)到A，則其速度減小D. 粒子從B運(yùn)動(dòng)到A，機(jī)械能守恒【答案】B【解析】【分析】【詳解】A根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體所受合外力指向曲線內(nèi)側(cè)可知與電場(chǎng)線的方向相反，所以不論粒子是從A運(yùn)動(dòng)到B，還是從B運(yùn)動(dòng)到A，粒子必帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B若粒子是從A運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)能增加，則粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于B點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)B正確；C從B到A過(guò)程中電場(chǎng)力與速度方向成銳角，即做正功，動(dòng)能增大，速度增大，故C錯(cuò)誤；D粒子從B運(yùn)動(dòng)到A，電場(chǎng)力做正功，則機(jī)械能增加，故D錯(cuò)誤。故選B。8. 心臟除顫器是通過(guò)一個(gè)電容器放電時(shí)脈沖電流作用于心臟，實(shí)施電擊治療，使患者心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)的儀器。如圖所示，心臟除顫

6、器的電容器電容為12，充電后電容器電壓為8.0kV。如果電容器在3.0ms時(shí)間內(nèi)完成放電，下列說(shuō)法正確的是（）A. 放電之后，電容器的電容為零B. 該電容器的擊穿電壓為8.0kVC. 放電之前，電容器存儲(chǔ)的電荷量為96CD. 該次放電通過(guò)人體的平均電流為32A【答案】D【解析】【分析】【詳解】A電容器的電容與電量無(wú)關(guān)。所以放電后電容器的電容不變。A錯(cuò)誤；B充電后電容器電壓為8.0kV，擊穿電壓大于此值。B錯(cuò)誤；C根據(jù)電容公式得C錯(cuò)誤；D該次放電通過(guò)人體的平均電流為D正確。故選D。9. 某真空區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng)，其中一條豎直電場(chǎng)線如圖甲中豎直實(shí)線所示(方向未知)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的

7、帶正電小球，在電場(chǎng)中從O點(diǎn)以一定的初速度水平向右拋出，其軌跡如圖甲中虛線所示。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向下為x軸的正方向，A點(diǎn)是軌跡上的一點(diǎn)，其x軸方向坐標(biāo)值是，小球的機(jī)械能E與豎直方向的位移x的關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力。則下列說(shuō)法正確的是( )A. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小可能恒定，方向沿x軸負(fù)方向B. 從O到A的過(guò)程中小球的電勢(shì)能越來(lái)越小C. 到達(dá)A位置時(shí)，小球的動(dòng)能為D. 到達(dá)A位置時(shí)，小球的動(dòng)能為【答案】C【解析】【詳解】AB由圖乙可知，機(jī)械能減少，說(shuō)明電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，因此電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角大于90，又因小球帶正電，故電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向；由功能關(guān)系得可知，圖乙的斜率為電場(chǎng)力

8、，斜率在減小，電場(chǎng)力在減小，即電場(chǎng)強(qiáng)度在減小。故AB錯(cuò)誤；CD由動(dòng)能定理，得解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。10. 電場(chǎng)分選是在高壓電場(chǎng)中利用入選物料之間的電性差異進(jìn)行分選的方法。如圖所示為兩類(lèi)粒子組成的混合物從漏斗漏出后經(jīng)過(guò)起電區(qū)（未畫(huà)出），然后沿分選電場(chǎng)的中線進(jìn)入分選電場(chǎng)，起電區(qū)高度很小可以忽略不計(jì)，粒子起電后進(jìn)入分選場(chǎng)時(shí)的速度可認(rèn)為是0，已知兩類(lèi)粒子的質(zhì)量和起電后的電荷量分別為、和、，分選電場(chǎng)兩極板的長(zhǎng)度均為H，兩極板的下端距地面的距離均為3H，重力加速度為g，調(diào)整兩極板間電壓的大小讓質(zhì)量為m的粒子剛好打不到極板上，不計(jì)空氣阻力和粒子間的相互作用力，則下列說(shuō)法正確的是（）A. 帶正電的粒子

9、先落地B. 正、負(fù)兩種粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量之比為1：4C. 正、負(fù)兩種粒子落地點(diǎn)到O點(diǎn)的水平距離之比為1：3D. 若兩種粒子落地時(shí)的動(dòng)能相等，則兩極板間的電壓【答案】D【解析】【分析】【詳解】A由題意得知，咱們分兩種情況討論判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：即倆電荷在分選電場(chǎng)時(shí)：兩種電荷在豎直方向上均做自由落體，在水平方向上均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。離開(kāi)分選電場(chǎng)時(shí)：兩種電荷在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由，有負(fù)電荷在分選電場(chǎng)中飛行時(shí)間為（1）由，假設(shè)倆板間電壓為U，板間距離為d代入數(shù)值得（2）又由題意得，正負(fù)電荷質(zhì)量比為2：1，電荷量比為1：1，同理得正負(fù)電荷水平方向加速度之比為

10、（3）又因?yàn)檎{(diào)整兩極板間電壓的大小讓質(zhì)量為m的粒子剛好打不到極板上，由上面加速度之比得知，正電荷不可能打在極板上。對(duì)正負(fù)電荷豎直方向整體做自由落體運(yùn)動(dòng)，由，高度決定時(shí)間，所以正負(fù)電荷落地時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤；B由（1）式得正負(fù)電荷在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，又由（3）式，根據(jù)，有正負(fù)電荷離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)水平位移之比為，即故B錯(cuò)誤；C由（3）式和，得正負(fù)電荷在水平方向的初速度之比為又由得相同時(shí)間內(nèi)位移之比為1：3，剛好是題意分選電場(chǎng)和重力場(chǎng)高度之比，說(shuō)明正負(fù)電荷在分選電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和重力場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同。綜上所述，由，正負(fù)電荷在分選電場(chǎng)外的位移之比且正、負(fù)兩種粒子水平方向上，在分選電場(chǎng)時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)，在重力場(chǎng)時(shí)勻速直

11、線運(yùn)動(dòng)，且勻加速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以?xún)煞N電荷勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)位移是各自勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移的兩倍，且其勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移分別為即粒子落地點(diǎn)到O點(diǎn)的水平距離等于電荷在電場(chǎng)中和重力場(chǎng)中的位移之和，即即正、負(fù)兩種粒子落地點(diǎn)到O點(diǎn)的水平距離之比為1：2，故C錯(cuò)誤。D由題意，兩種例子初速度為零，若兩種粒子落地時(shí)的動(dòng)能相等可知，動(dòng)能變化量相等，從分選電場(chǎng)到落地過(guò)程分別用動(dòng)能定理得電場(chǎng)力和重力對(duì)正負(fù)電荷做的功相等。即解得故D正確。故選D。11. 如圖所示，兩個(gè)帶等量正電荷的小球A、B(可視為點(diǎn)電荷)被固定在光滑絕緣水平面上P、N是小球A、B連線的垂直平分線上的點(diǎn)，且POON現(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶負(fù)電的小球C

12、(可視為質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)由靜止釋放，在小球C向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于小球C的速度圖象中，可能正確的是 A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【詳解】在AB的垂直平分線上，從無(wú)窮遠(yuǎn)處到O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小，到O點(diǎn)變?yōu)榱?，?fù)電荷受力沿垂直平分線運(yùn)動(dòng)，電荷的加速度先變大后變小，速度不斷增大，在O點(diǎn)加速度變?yōu)榱?，速度達(dá)到最大，由速度與時(shí)間的圖象的斜率先變大后變小，由O點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)，速度變化情況與另一側(cè)速度的變化情況具有對(duì)稱(chēng)性，如果PN足夠遠(yuǎn)，則D正確，如果PN很近，則A正確，BC錯(cuò)誤。故選AD。12. 如圖所示的虛線為電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，三條虛線平行且等間距，電勢(shì)值分別為10V、19V、28V，實(shí)

13、線是僅受電場(chǎng)力的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B、C是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，A到中心虛線的距離大于C到中心虛線的距離，下列說(shuō)法正確的是()A. 粒子在三點(diǎn)受到的靜電力方向相同B. 粒子帶負(fù)電C. 粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為EpCEpBEpAD. 粒子從A運(yùn)動(dòng)到B與從B運(yùn)動(dòng)到C，靜電力做的功可能相等【答案】ABC【解析】【分析】根據(jù)三條表示等勢(shì)面的虛線等間距判斷出該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)；根據(jù)電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面和運(yùn)動(dòng)軌跡可確定確定靜電力的方向，根據(jù)Ep=q分析帶電粒子在三點(diǎn)電勢(shì)能關(guān)系；根據(jù)W=qU，由電勢(shì)差可確定靜電力做功情況【詳解】根據(jù)電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面可知，粒子在三點(diǎn)受到的靜電力方向相同，故A正確；由粒子的運(yùn)

14、動(dòng)軌跡得知，所受靜電力垂直等勢(shì)面向左下，而電場(chǎng)方向垂直等勢(shì)面向右上，則粒子帶負(fù)電，故B正確；由題意知A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)大小關(guān)系為ABC，因粒子帶負(fù)電，根據(jù)Ep=q有EpAEpBEpC，故C正確；根據(jù)靜電力做功W=qU，A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差大于B、C兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，則WABWBC，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解決本題要掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布的特點(diǎn)，知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)合力指向軌跡彎曲內(nèi)側(cè)，并能靈活運(yùn)用這些知識(shí)分析帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題13. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)，ABCD且A、B、C、D位于半徑為r的同一圓上，在C點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷，電荷量為-Q?，F(xiàn)從A點(diǎn)將一質(zhì)量為m、電荷量為-q的點(diǎn)電荷

15、由靜止釋放，該點(diǎn)電荷沿光滑絕緣軌道ADB運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度大小為4，規(guī)定電場(chǎng)中B點(diǎn)的電勢(shì)為零，重力加速度為g，則在-Q形成的電場(chǎng)中（）A. D點(diǎn)的電勢(shì)為B. A點(diǎn)的電勢(shì)高于D點(diǎn)的電勢(shì)C. O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的2倍D. 電荷量為-q的點(diǎn)電荷在D點(diǎn)具有的電勢(shì)能為7mgr【答案】AC【解析】【詳解】AB點(diǎn)電荷沿光滑絕緣軌道ADB運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中由動(dòng)能定理可得解得即由點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)分布可知?jiǎng)t故A正確，B錯(cuò)誤；C由數(shù)學(xué)幾何分析可知，由可知故C正確；D由得故D錯(cuò)誤。故選AC。14. 如圖所示，、為平行板電容器的兩個(gè)金屬極板，為靜電計(jì)，開(kāi)始時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度。則下列說(shuō)法正確的是（）A

16、. 開(kāi)關(guān)保持閉合狀態(tài)，將的滑片向右移動(dòng)，靜電計(jì)指針張角增大B. 開(kāi)關(guān)保持閉合狀態(tài)，僅將兩極板間距減小，電容器帶電量增加C. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，緊貼下極板插入厚云母片，靜電計(jì)指針張角減小D. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，僅將兩極板間距減小，板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小【答案】BC【解析】【詳解】AB保持開(kāi)關(guān)閉合狀態(tài)，則電容器兩端電壓保持不變，將滑片移動(dòng)時(shí)，電容器兩端電壓也不發(fā)生變化，所以靜電計(jì)指針張角不變，若是僅將兩極板間距減小，根據(jù)電容器的決定式：可知電容器電容變大，根據(jù)電容的定義式：可知電容器帶電荷量增加，A錯(cuò)誤，B正確；C斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電容器所帶電荷量保持不變，若是在板間插入厚云母片，根據(jù)電容器的決定式：可知電容變大，根據(jù)電

17、容的定義式：所以?xún)砂彘g電勢(shì)差變小，所以靜電計(jì)指針張角變小，C正確；D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電容器所帶電荷量保持不變，根據(jù)電容器的決定式：根據(jù)電容的定義式：極板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)：聯(lián)立可得：若是僅將兩板間距離減小，板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，D錯(cuò)誤。故選BC。二、公式推導(dǎo)（7分+4分=11分）15. 如圖所示，帶電量為q的正電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由A運(yùn)動(dòng)到B，若AB距離為L(zhǎng)，L沿電場(chǎng)線方向的投影距離為d，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，則：（1）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化有何關(guān)系？電勢(shì)能與電勢(shì)有何關(guān)系？電勢(shì)差與電勢(shì)有何關(guān)系？（2）你能根據(jù)（1）推導(dǎo)出電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系嗎？【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）見(jiàn)解析【解析】【詳解】（1）帶電量為q的正

18、電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由A運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功如果用EpA和EpB分別表示電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)能，它們之間的關(guān)系為當(dāng)WAB為正值時(shí)，EpAEpB，表明電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；當(dāng)WAB為負(fù)值時(shí)，EpAEpB，表明電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比，叫作電場(chǎng)在這一點(diǎn)的電勢(shì)，即在電場(chǎng)中，兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差值叫作電勢(shì)差，即（2）帶電量為q的正電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由A運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功電勢(shì)能變化又所以即電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系16. 兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)分布，做出描述x軸上的電勢(shì)隨位置x變化的-x圖像?！敬鸢浮恳?jiàn)解析【解析】【詳解】?jī)蓚€(gè)等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線

19、如下圖根據(jù)“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低”的原理，從左側(cè)無(wú)窮遠(yuǎn)處向右電勢(shì)應(yīng)升高，正電荷所在位置處電勢(shì)最高；然后再慢慢減小，O點(diǎn)與無(wú)窮遠(yuǎn)是等勢(shì)面，電勢(shì)為零，則O點(diǎn)右側(cè)電勢(shì)為負(fù)，同理到達(dá)負(fù)電荷時(shí)電勢(shì)最小，經(jīng)過(guò)負(fù)電荷后，電勢(shì)開(kāi)始升高，直到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電勢(shì)為零，則描述x軸上的電勢(shì)隨位置x變化的-x圖像為三、計(jì)算題（16題14分，17題14分，18題15分，共43分）17. 一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端栓一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球。處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開(kāi)始時(shí)，將線與小球拉成水平，小球靜止在A點(diǎn)，釋放后小球由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60角時(shí)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零。試求（1）AB間電勢(shì)

20、差；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球拉力的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由A到B由動(dòng)能定理可知可得（2）根據(jù)可得勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球拉力的大小18. 如圖所示，光滑絕緣的半圓形軌道ABC固定在豎直面內(nèi)，圓心為O，軌道半徑為R，B為軌道最低點(diǎn)。該裝置右側(cè)的圓弧置于水平向右的足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。某一時(shí)刻一個(gè)帶電小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為E0，進(jìn)入電場(chǎng)后繼續(xù)沿軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的電勢(shì)能減少量為2E0，試求：（1）小球所受重力和電場(chǎng)力的大??；（2）小球脫離軌道后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

21、。【答案】（1） （2）8E0【解析】【詳解】(1)設(shè)帶電小球的質(zhì)量為m，則從A到B根據(jù)動(dòng)能定理有：mgRE0則小球受到的重力為：mg方向豎直向下；由題可知：到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的電勢(shì)能減少量為2E0，根據(jù)功能關(guān)系可知：EqR2E0則小球受到的電場(chǎng)力為：Eq方向水平向右，小球帶正電。(2)設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為vC，則從A到C根據(jù)動(dòng)能定理有：EqR2E0則C點(diǎn)速度為：vC方向豎直向上。從C點(diǎn)飛出后，在豎直方向只受重力作用，做勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為：在水平方向只受電場(chǎng)力作用，做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)其速度為：則在最高點(diǎn)的動(dòng)能為：19. 如圖所示，一個(gè)電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，又沿中心軸線從O點(diǎn)垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出打到熒光屏上的P點(diǎn)，O點(diǎn)為熒光屏的中心已知電子質(zhì)量m9.01031kg，電荷量大小e1.61019C，加速電場(chǎng)電壓U02 500 V，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓U200 V，極板的長(zhǎng)度L16.0 cm，板間距離d2.0 cm，極板的末端到熒光屏的距離L23.0 cm(忽略電子所受重力，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求：(1) 電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0；(2) 電子打在熒光屏上P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h；(3) 電子