相关试卷

1、如图甲所示，水平放置的平行板电容器的两极板M，N的长度及间距均为 $L$ ，两板间加一定的电压。一个质量为 $m$ ，电荷量为 $+ q (q > 0)$ 的带正电粒子从上报板边缘 $A$ 点以水平初速度 $v_{0}$ 射入电容器，恰好从两板间中线的 $C$ 点飞出，不计粒子受到的重力和空气阻力。

(1)、求带电粒子出电场时的速度大小 $v$ ；

(2)、若改变两板间的电压，使带电粒子的入射速度为 $\frac{v_{0}}{2}$ ，带电粒子恰好从下极板右边能飞出，求此种情况下两板间的电压 $U_{0}$ ；

(3)、若使带电粒子的入射速度为 $\frac{v_{0}}{2}$ ，并从带电粒子射入电容器瞬间开始计时，且上极板 $M$ 和下极板 $N$ 间的电势差 $U$ 随时间 $t$ 变化的关系图像如图乙所示，带电粒子恰好从上极板右边缘飞出，求带电粒子运动过程中到上极板 $M$ 的最远距离 $y_{m}$ 。

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2、如图所示，A、B是固定在同一条竖直线上的两个等量异种点电荷，它们的电荷量分别为+Q和-Q，它们之间的距离为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，细杆上的C点与点电荷A等高，细杆上的D点与点电荷B等高，细杆上的O点到C点的距离为d，MN与AB之间的距离为 $\sqrt{3} d$ ，静电力常量为k。

(1)、求 $O$ 点处的电场强度 $E$ 的大小：

(2)、将穿在细杆MN上的带电小球p（视为点电荷、电荷量为+3×10^-6C）从C点由静止释放，小球p从C点运动到O点的过程中，小球p的电势能减小了4.5×10^-5J，求C、O和C、D间的电势差U_CO和U_CD。

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3、如图所示，用两根相同的绝缘细线将带正电的小球A、B悬于天花板上的 $O$ 点，两球静止时悬线偏离竖直方向的夹角均为 $θ = 3 0^{°}$ 。已知绝缘细线的长度 $L = 0.9 m$ ， $A 、 B$ 两球的质量均为 $m = 10 \sqrt{3} g$ ，两球均可视为点电荷且它们所带的电荷量相等，静电力常量k=9.0 $\times 1 0^{9} N \cdot m^{2} / C^{2}$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、绝缘细线上的拉力 $F_{T}$ ；

(2)、小球 $A$ 所带的电荷量 $q$ 。

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4、“行知”实验小组测量电容器的电容的实验器材有：直流稳压电源、待测电容器、定值电阻 $R_{1} = 120 Ω$ ，定值电阻 $R_{2} = 80 Ω$ 、电流传感器、数据采集器和计算机、单刀双掷开关 $S$ 、导线若干。

(1)、实验小组的同学将定值电阻 $R_{1}$ 等器材按图甲连接电路后，将开关 $S$ 与1端闭合，电容器进行的是(填“充电”或“放电”)过程。

(2)、将开关 $S$ 与1端断开并与2端闭合，测得的电流随时间变化的 $i - t$ 曲线如图乙所示，则电容器充满电时，电容器两极板间的电压为 $V$ 。

(3)、利用计算机软件测得乙图中 $i - t$ 曲线与两坐标轴所围的面积为 $48 m A \cdot s$ ，则电容器的电容为 $μ F$ 。

(4)、用 $R_{2}$ 替换 $R_{1}$ 后，重复上述实验步骤，测得的电流随时间变化的 $i - t$ 曲线如图丙中的某条虚线所示，则应是图丙中的（填“b”、“c”或“d”）

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5、美国物理学家密立根通过研究带电油滴在平行金属板间的运动，比较准确地测定了元电荷，因此获得了1923年的诺贝尔物理学奖。其实验原理可简化为如图所示的模型，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板 A、B，与电压为U的恒定电源两极相连，平行金属板A、B间距为 $d$ ，两板间存在竖直方向的匀强电场，喷雾器喷出带同种电荷的油滴，少数油滴通过上面金属板的小孔进人平行金属板间，油滴进人金属板问后，发现有的油滴刚好悬浮不动。

(1)、已知金属板 $A$ 带正电，金属板 $B$ 带负电，通过分析可知油滴带(填“正电”或“负电”)。

(2)、若已知悬浮油滴的质量为 $m$ ，重力加速度大小为 $g$ ，忽略空气对油滴浮力的影响，则悬浮油滴带的电荷量为。(用题中涉及的物理量符号表示)

(3)、现在公认的元电荷的值为 $e =$ C.

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6、如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔 $O_{1} 、 O_{2}$ ，在 $B$ 板的右侧有平行于极板的匀强电场 $E$ ，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔 $O_{1}$ 处由静止释放带正电的甲粒子，第二次从小孔 $O_{1}$ 处由静止释放带正电的乙粒子，甲粒子和乙粒子的电荷量之比为1：2，质量之比为1：4，不计两粒子受到的重力和空气阻力，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是

A、甲粒子和乙粒子在 $O_{2}$ 处的速度大小之比为1：2 B、甲粒子和乙粒子打到感光板上时的动能之比为1：2 C、甲粒子和乙粒子在整个过程中运动的时间之比为1：2 D、甲粒子和乙粒子打到感光板上的位置相同

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7、人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)。现研究某小块均匀的厚度为 $d$ 的细胞膜，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图所示.初速度可视为零的钠离子 $(N a^{+})$ 仅在电场力的作用下，从图中的 $A$ 点加速运动到 $B$ 点，下列说法正确的是

A、膜内的电场方向为 $A \to B$ B、钠离子在 $B$ 点的电势能大于在 $A$ 点的电势能 C、若膜电位不变，钠离子到达 $B$ 点的动能与 $d$ 成正比 D、若膜电位不变，钠离子的加速度与 $d$ 成反比

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8、静电除尘器除尘原理如图所示，带负电的尘埃在电场力的作用下向收尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列说法正确的是

A、尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 B、 $N$ 是直流高压电源的正极 C、在同一位置，尘埃带的电荷量越多所受电场力就越大 D、尘埃带的电荷量可能为 $- 3.0 \times 1 0^{- 19} C$

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9、如图所示，在一与匀强电场平行的平面内建立xOy平面坐标系，在 $y$ 轴和 $x$ 轴上分别有 $A$ 点和 $B$ 点， $O A = 8 c m ， O B = 6 c m ， C$ 为AB的中点，A、B两点的电势分别为 $2 V 、 14 V$ ，原点 $O$ 的电势为 $8 V$ ，下列说法正确的是

A、 $C$ 点的电势为 $6 V$ B、OC为匀强电场的一条电场线，且电场方向由 $O$ 点指向 $C$ 点 C、将一电子从 $B$ 点移动到 $A$ 点，电子克服电场力做的功为 $12 e V$ D、匀强电场的电场强度的大小为 $120 V / m$

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10、2023年3月，中国科学家通过冷冻电镜技术解析了晶态冰中蛋白质三维结构，电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，a，b是轨迹上的两点，一电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a，b是轨迹上的两点，下列说法正确的是

A、 $a$ 点的电场强度大于 $b$ 点的电场强度 B、电子在 $b$ 点受到的电场力方向竖直向下 C、 $a$ 点的电势高于 $b$ 点的电势 D、电子在 $a$ 点的电势能大于在 $b$ 点的电势能

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11、一带电粒子从电场中的 $A$ 点运动到 $B$ 点，该过程中粒子受到的电场力做的功为 $6.0 \times 1 0^{- 5} J$ ，粒子除了受到电场力外，还受到了其他力的作用，下列说法正确的是

A、带电粒子的电势能一定增加 B、带电粒子的电势能一定减小 C、 $A$ 点的电势一定高于 $B$ 点的电势 D、 $B$ 点的电势一定高于 $A$ 点的电势

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12、有三个同学分别对各自手中的电阻进行了一次测量，三个同学把测量各自电阻时电阻两端的电压和通过电阻的电流描点到同一U-I坐标系中，得到的结果如图所示，图中A点、B点和C点对应的电阻分别R_A、R_B和R_C ，则

A、 $R_{A} > R_{B} > R_{C}$ B、 $R_{C} > R_{B} > R_{A}$ C、 $R_{B} > R_{C} > R_{A}$ D、 $R_{B} > R_{A} > R_{C}$

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13、电容器是常用的电学元件，如图所示，两个相同的半圆形金属板间隔一段距离水平放置，板间可视为真空。两金属板分别与电源两极相连，开关 $S$ 闭合，上极板可绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动。开始时，两极板边缘完全对齐，现让上极板转过 $10 °$ ，下列说法正确的是

A、电容器的电容变小 B、极板上所带电荷量增多 C、两极板间电压增大 D、两极板间电压减小

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14、人们购买智能手机时手机的续航能力是重点考量的一个方面，所以消费者时常会留意手机电池的相关参数。某款手机的电池铭牌上标有 $5000 m A \cdot h$ 字样，这意味着如果这款手机工作时的电流始终为 $1000 m A$ ，则充满电的电池理论上可以工作 $5 h ， m A \cdot h$ 对应的物理量为

A、能量 B、电荷量 C、电容 D、电势差

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15、下表面带负电的云层靠近避雷针时，由于静电感应，因此避雷针尖端带有正电荷，避雷针周国电场的电场线、等势线如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，下列说法正确的是

A、A点的电场强度小于D点的电场强度 B、D点的电势比C点的电势高 C、将带正电的试探电荷由B点移动到C点，试探电荷的电势能增大 D、虚线为电场线，实线为等势线

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16、如图甲所示，正方形荧光屏 $a b c d$ 与正方形金属板相距L水平平行放置，二者的边长也为L。金属板的中心开有小孔，小孔正下方有一通电金属丝可持续发射热电子，金属丝与金属板之间加有恒定电压U。以金属板中心小孔为坐标原点，沿平行于金属板两边和垂直金属板方向建立x、y和z坐标轴，电子从金属丝发射经小孔沿z轴正方向射入磁场区域，测得电子经电场加速后经过小孔时的速度大小介于v与 $\sqrt{2} v$ 之间。z轴与荧光屏的交点为s，金属板与荧光屏之间存在磁场（图中未画出），其磁感应强度沿z轴方向的分量始终为零，沿x轴和y轴方向的分量 $B_{x}$ 和 $B_{y}$ 随时间周期性变化规律如图乙所示，图中 $B_{0} = \frac{4 m v}{5 e L}$ 。已知电子的质量为m、电荷量大小为e，忽略电子间的相互作用，且电子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T。求：

(1)、从金属丝发射的电子的初速度大小范围；

(2)、 $t = 0.25 T$ 时以速度v进入磁场的电子打在荧光屏上的位置；

(3)、请通过分析计算说明电子在 $0.5 T \sim T$ 内打在荧光屏上的位置，并画在荧光屏的俯视图丙中。

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17、如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求：

(1)、物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；

(2)、物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ；

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18、如图所示，光滑水平面上虚线 $P P^{'}$ 和 $Q Q^{'}$ 之间存在竖直向上的匀强磁场，宽度 $L_{0} = 0.4 m$ 。质量 $m = 0.6 k g$ 、电阻 $R = 0.8 Ω$ 的单匝长方形线框 $a b d c$ 静止放在虚线 $P P^{'}$ 左侧距离为 $s = 0.6 m$ 处，线框 $a b$ 的边长为 $L_{1} = 0.4 m$ ， $a c$ 的边长为 $L_{2} = 1.3 m$ 。现用一水平向右的恒力 $F = 2 N$ 拉线框，当 $c d$ 边刚进入磁场时线框受到的安培力等于恒力F的0.8倍，当 $c d$ 边刚要出磁场时线框受到的安培力恰好等于F。下列说法正确的是（）

A、线框在磁场中受到的安培力始终向左 B、磁感应强度的大小为 $8 T$ C、 $c d$ 边在磁场中运动的时间为 $0.31 s$ D、 $a b$ 边刚进入磁场时，线框的加速度大小 $\frac{14}{3} m / s^{2}$

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19、如图所示，将两个完全相同的圆形金属圆盘水平正对放置，两金属盘间距为d，使其带上等量异种电荷。现将一电荷量为 $+ Q$ 的点电荷放置在上金属盘中心正上方的M点，M点到上金属盘中心的距离为d，此时两金属盘轴心中点处的N点电场强度恰好为0．已知静电力常量为k，忽略点电荷对两金属盘电荷分布的影响，则下列说法正确的是（　　）

A、上金属盘带负电 B、点电荷产生的电场在N点处电场强度大小为 $\frac{9 k Q}{4 d^{2}}$ C、两金属盘间电压的数值为 $\frac{4 k Q}{9 d}$ D、上金属盘所带电荷产生的电场在N点处场强为 $\frac{4 k Q}{9 d^{2}}$

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20、阿尔法磁谱仪是目前在太空运行的一种粒子探测器，其关键的永磁体系统是由中国研制的。如图，探测器内边长为L的正方形abcd区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当宇宙中带电量为＋q的粒子从ab中点O沿纸面垂直ab边射入磁场区域时，磁谱仪记录到粒子从ad边射出，则这些粒子进入磁场时的动量p满足（　　）

A、 $\frac{q B L}{4} \leq p \leq \frac{5 q B L}{4}$ B、 $\frac{q B L}{4} \leq p \leq q B L$ C、 $q B L \leq p \leq \frac{5 q B L}{4}$ D、 $p \leq \frac{q B L}{4}$ 或 $p \geq \frac{5 q B L}{4}$

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