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相关试卷

1、如图所示，空间中存在一水平方向的足够大的匀强电场。一质量为m＝1.0×10^－² kg，带电荷量为q＝+1.0×10^－⁶ C的小球，用长L=0.5m的绝缘细线悬挂在O点，小球恰能静止在A点，此时悬线与竖直方向成θ＝37°角。不计一切阻力。求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）匀强电场的场强方向和大小；
（2）若将电场方向改为竖直向下，则小球从A点静止开始运动到悬挂点O的正下方B点时的速度大小。

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2、随着传感器技术的不断进步，传感器开始在中学实验室逐渐普及。某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验，电路如图甲所示。
（1）先使开关K与1端相连，电源向电容器充电，这个过程很快完成，充满电的电容器上极板带电；
（2）然后把开关K掷向2端，电容器通过电阻 $R$ 放电，传感器将电流电压信息传入计算机，经处理后得到电流和电压随时间变化的 $I - t$ 、 $U - t$ 曲线，如图乙所示；
（3）由图乙可知，电容器充满电的电荷量为 $C$ ，电容器的电容为 $F$ ；（保留两位有效数字）
（4）若将电路中的电阻换成一阻值更大的电阻，把开关K掷向2端电容器放电，请在图乙的左图中定性地画出 $I - t$ 曲线。

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3、如图所示为匀强电场的电场强度 $E$ 随时间 $t$ 变化的图象．当 $t = 0$ 时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是 $（）$

A、带电粒子将始终向同一个方向运动 B、 $0 ～ 2 s$ 内，电场力做的总功为零 C、 $4 s$ 末带电粒子回到原出发点 D、 $2.5 ～ 4 s$ 内，电场力做的总功为零

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4、真空中相距为 $3 a$ 的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上 $x_{1} = 0$ 和 $x_{2} = 3 a$ 的两点上，在它们连线上各点电场强度E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是（　　）

A、 $x = 2 a$ 处的电场强度为零，电势也一定为零 B、点电荷M、N一定为同种电荷 C、点电荷M、N一定为异种电荷 D、点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为3：1

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5、如图所示，A、B、C是位于匀强电场中某直角三角形的三个顶点，AB=0.2m，∠C=30°。现将电荷量 $q = - 0.1 C$ 的电荷P从A移动到B，电场力做功W₁=0.2J；将P从C移动到A，电场力做功 $W_{2} = - 0.8 J$ ，已知B点的电势 $φ = 0$ ，则（　　）

A、将电荷P从B移动到C，电场力做的功为 $- 6 J$ B、C点的电势为 $- 6 V$ C、电场强度大小为20N/C，方向由C指向A D、电荷P在A点的电势能为 $- 0.2 J$

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6、两个等量同种正点电荷固定于光滑水平面上，两点电荷连线的中垂线上有A、B、C三点如图所示（中垂线也在水平面内），一个带电小物块从C点由静止释放，沿路径C-B-A运动，小物块运动过程中的加速度a、速度v、电势能E_p以及从C→A的电势 $φ$ 随时间变化的关系图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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7、如图所示，在纸面内有一场强大小为E₀的匀强电场（图中未画出），两等量正点电荷P和Q固定在纸面上置于匀强电场中，距离为l．纸面内与两点电荷距离均为l的a点处的电场强度恰好为零．如果将P换成等量的负点电荷其他条件不变，则a点处电场强度的大小为（　　）

A、0 B、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ E₀ C、 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ E₀ D、2E₀

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8、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，如图所示，实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由此可以判定（　　）

A、粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B、粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C、电场中A点的电势低于B点的电势 D、粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能

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9、关于下列四幅图的说法错误的是（　　）

A、图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上 B、如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷 C、图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到电极上 D、如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷计的原理为尖端放电

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10、下列说法中，正确的是：（　　）

A、由E= $\frac{F}{q}$ 知电场中某点的电场强度E与F成正比 B、由公式 $φ = \frac{E_{p}}{q}$ 可知电场中某点的电势φ与q成反比 C、由U_ab=ED可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D、公式C= $\frac{Q}{U}$ ，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关

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11、某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（　　）

A、M、N点的场强 $E_{M} > E_{N}$ B、粒子在M、N点的加速度 $a_{M} > a_{N}$ C、粒子在M、N点的速度 $v_{M} > v_{N}$ D、粒子带正电

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12、空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小 $E = 120 V / m$ ，一带电粒子从A点移动到B点时，电场力做功 $W_{A B} = 1.2 \times 10^{- 2} J$ ， $A B$ 平行于电场线且A、B间的距离为 $0.05 m$ ，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的距离为 $0.1 m$ 且BC与电场线方向的夹角为 $60 °$ ，求：
（1）粒子所带电荷量 $q$ ；
（2）粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功 $W_{B C}$ ；
（3）A、C两点的电势差 $U_{A C}$ 。

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13、如图，在xOy平面内虚线OM与x轴负方向夹角为45°，虚线OM右上侧和第一象限为区域I，I内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，虚线OM左下侧和第三象限为区域Ⅱ，Ⅱ内存在垂直xOy平面向外、磁感应强度为 $\frac{1}{2} B$ 的匀强磁场。一个比荷为k的带正电粒子从原点O沿x轴正方向以速度 $v_{0}$ 射入磁场，不计粒子重力。求：
（1）粒子从O点进入磁场到第二次穿过OM直线时所用的时间；
（2）粒子第二次穿过x轴与x轴交点的位置坐标；
（3）粒子第2n次通过OM直线时与O点的距离表达式。（其中 $n = 1 ， 2 ， 3 \dots$ ）

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14、如图所示，MN和PQ是两根足够长、互相平行、倾斜放置的粗糙金属导轨，导轨间距为L，导轨与水平面的夹角为 $θ$ ，质量为 $m$ 的金属杆 $a b$ 与导轨间的动摩擦因数为 $μ = \frac{3}{5} \tan θ$ 。导轨上端通过导线和开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 分别与阻值为R的定值电阻和一开始不带电的电容器相连，整个装置处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。已知重力加速度为g，电容器的电容 $C = \frac{m}{B^{2} L^{2}}$ ，导轨及金属杆的电阻不计，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，不考虑电容器的充放电辐射电磁波的能量。
（1）若闭合 $S_{1}$ ，断开 $S_{2}$ ，让金属杆由静止释放，求电阻R上的最大电压 $U ；$
（2）若闭合 $S_{1}$ ，断开 $S_{2}$ ，让金属杆由静止释放到电阻R上的电压达到最大时金属杆运动的位移为 $x_{0}$ ，求此过程中产生的总热量；
（3）若断开 $S_{1}$ ，闭合 $S_{2}$ ，让金属杆由静止释放，当电容器带电量为q时，求金属杆运动的距离x。

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15、北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为250V，通过理想变压器向远处输电，如图，所用输电线的总电阻为8Ω，升压变压器 $T_{1}$ 原、副线圈匝数比为1：16，则：
（1）若用户消耗功率减少，则升压变压器 $T_{1}$ 的输出电压 $U_{2}$ 如何变化？
（2）若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压 $U_{4}$ 如何变化？
（3）若该发电系统输送功率为 $1 \times 10^{5} W$ ，则输电线损失的功率为多少？
（4）若该发电系统输送功率为 $1 \times 10^{5} W$ ，用户获得220V电压，则降压变压器 $T_{2}$ 原、副线圈的匝数比为多大？

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16、在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体，当把气缸倒置悬挂在空中，稳定时活塞刚好位于气缸口处，如图甲所示；当把气缸开口朝上放置于水平地面上，活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强 $p_{0} = \frac{4 m g}{S}$ ，环境温度为T₀ ，气缸的深度为h，重力加速为g，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
（1）求图乙中活塞离气缸底部的高度h₁；
（2）活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高，直到活塞再次位于气缸口，已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为U=kT，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。

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17、在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。
（1）下列说法正确的是。
A.变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同
B.实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法
C.为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V
D.绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
（2）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间（接入匝数为800匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为。
A.1.5V                    B. 3.5V                    C. 5.5V                           D. 7.0V
（3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为。
A.原、副线圈上通过的电流发热                                      B.铁芯在交变磁场作用下发热
C.原线圈输入电压发生变化                                             D.变压器铁芯漏磁
（4）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R₀可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂ ，在交流电源的电压有效值U₀不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当 $\frac{R}{R_{0}} =$ 时，R获得的功率最大。

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18、如图所示，绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段 $C O D$ 光滑，对应圆心角为 $120 °$ ， C、D两端等高，O为最低点，圆弧圆心为 $O^{'}$ ，半径为R（R远大于轨道内径），直线段 $A C$ 、 $H D$ 粗糙，与圆弧段分别在C、D端相切，整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，在竖直虚线 $M C$ 左侧和 $N D$ 右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距C点足够远的P点由静止释放，若 $P C = l$ ，小球所受电场力等于其重力的 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ 倍，所受摩擦力为小球与直线段轨道之间弹力的 $μ$ 倍，重力加速度为g，则（　　）

A、小球在轨道 $A C$ 上下滑的最大速度为 $\frac{2 \sqrt{3} m g}{3 μ q B}$ B、小球第一次沿轨道 $A C$ 下滑的过程中速度一直在增大 C、经过足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} m g l$ D、经过足够长时间，小球经过O点时对轨道的弹力一定为 $2 m g + B q \sqrt{g R}$

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19、如图，间距均为L的光滑水平金属导轨与半径为R的光滑半圆金属导轨平滑连接，半圆导轨在竖直平面内，水平导轨处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在水平导轨上放置ab、cd两导体棒，两棒长度均为L、质量分别为4m和m、电阻分别为r和2r，两导体棒到半圆导轨底端的距离分别为 $x_{1}$ 和 $x_{2}$ ， $x_{1}$ 足够大， $x_{2} = 3 R$ 。现给导体棒ab一大小 $v_{0} = 10 \sqrt{g R}$ 的初速度，一段时间后导体棒cd通过半圆导轨最高点后，恰好落到其初始位置。cd棒离开导轨前两棒与导轨始终垂直且接触良好，两导体棒间未发生碰撞，导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、导体棒cd离开磁场前已与ab棒达到共速 B、导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，其两端电压 $U = \frac{25}{4} B L \sqrt{g R}$ C、导体棒cd离开半圆导轨前，通过其横截面的电量 $q = \frac{5 m}{2 B L} \sqrt{g R}$ D、导体棒cd离开水平导轨前，导体棒ab上产生的焦耳热 $Q_{a b} = \frac{225}{32} m g R$

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20、图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极由逸出功 $W_{0} = 3.2 0eV$ 的金属钙制成。图乙是汞原子的能级图，用汞原子跃迁发出的光子照射阴极，下列说法正确的是（　　）

A、大量 $n = 4$ 能级的汞原子向低能级跃迁时只能发出4种频率的光 B、从 $n = 2$ 能级跃迁到基态发出的光子波长最长 C、从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级发出的光子能使金属钙发生光电效应 D、用大量 $n = 2$ 能级跃迁发出的光子照射，要使微安表示数为0，滑片P应向a端移动

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