1、喀什第二中学 2021-2022 学年度上学期期中质量监测 高二物理（考试时间：100 分钟：试卷满分：100 分）一、单选题（共 24 分）1.“法拉”是下列哪个物理量的单位（）A.电荷量B.电容C.电场强度D.电阻 2.如图所示，直线 A 为电源的 U-I 图线，电源电动势为 E，内阻为 r，曲线 B 为灯泡的 U-I 图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为 R，则以下说法错误的是（）A.电源的输出功率为 4W B.R=1C.E=3V，r=2 D.若增大灯泡两端电压，则灯泡的电阻增大 3.下列说法中，正确的是（）A.公式FEq只适用于真空中点电荷产生电场 B.某电场中任意两点间的
2、电势差大小等于该两点间移动点电荷电场力做的功 C.并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变），总电阻一定减小 D.单位换算关系：1N/C=1V/m4.某电场等势面分布情况如图所示，则（）A.在 A 点电势比在 B 点的电势大 B.电子在 A 点和 B 点受到的电场力大小相等 C.电子在 e 等势面时的电势能比在 c 等势面时的电势能小 D.电子从 b 等势面移到 d 等势面，电势能增加 10eV5.某一导体的伏安特性曲线如图中 AB 段所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A.电阻变化了 5B.电阻变化了 15 C.电阻变化了 20 D.电阻变化了 30 6.在图示的导电液体池中，测得在 4
3、 秒钟内共有 8 库仑正电荷和 8 库仑的负电荷沿着相反方向通过池的竖直截面OO，则电路中电流表指示的读数应为（）A.0B.2AC.4AD.8A7.如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由 AOB 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（）A.先变大后变小，方向水平向左 B.先变大后变小，方向水平向右 C.先变小后变大，方向水平向左 D.先变小后变大，方向水平向右 8.在如图所示的虚线方框内有一方向平行于纸面的匀强电场，A、B、C 为该电场中的三个点，4cmAB，3cmBC，5cmAC，若将一个电荷量为81.0 10 C的负点电荷从 B 移到 C，电场力做的功为
4、71.2 10 J，而把该点电荷从 B 移到 A，克服电场力做的功为71.2 10 J，则该匀强电场的场强大小为（）A 500V/m B.480V/m C.400V/m D.300V/m二、多选题（共 15 分）9.式FEq和式2qEk r分别为场强大小的定义式和点电荷场强大小的表达式。下列说法错误的是（）A.式和式都只对点电荷产生的场成立 B.式中 E 是某电场的场强大小，q 是场源电荷 C.式中 F 是放入某电场中的电荷所受的力，q 是产生这电场的电荷 D.式中的 E 是式中的电荷 q 所产生的电场的场强，式中的 E 是式中的电荷 q 产生的电场的场强 10.如图所示为某一点电荷形成的一簇
5、电场线，a、b、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从 O 点射入电场的运动轨迹，其中 b 虚线为一圆弧，AB 的长度等于 BC 的长度，且三个粒子所带的电荷量大小相等，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.a 虚线对应的粒子可能带正电荷 B.AB 的长度等于 BC 的长度，则 UAB=UBCC.b 虚线对应的粒子运动过程中的加速度大小不变 D.c 虚线对应的粒子运动过程中电势能不断增大 11.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（）A.电源的电动势为 3.0 VB.电源的内阻为 2 C.电源的短路电流为 2 AD.电流为 0.3 A 时的外电阻是 20 12.有两个
6、相同的灵敏电流计，分别改装成量程为 0.6A 和 3A 的电流表甲和乙，将两电流表并联后接入电路，则两电流表（）A.偏角相同、示数不同B.偏角不同、示数相同 C.甲的示数大于乙的示数D.甲的示数小于乙的示数 13.如图所示，水平转台上一个质量为 m 的物块用长为 L 的细绳连接到转轴上，此时细绳刚好伸直但无拉力，与转轴的夹角为。已知物块与转台间的动摩擦因数为，且 tan，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物块随转台一起转动，在转台的角速度从零逐渐增大到032 cosgL的过程中，下列说法正确的是（）A.物块在转台上所受的摩擦力先增大后减小 B.当转台角速度为gL时物块将脱离转台 C.从转台开始转
7、动到物块将要脱离转台时，转台对物块做的功为2sin2cosmgL D.当转速增至0 时细绳与竖直方向的夹角 满足2coscos3 三、实验题（共 11 分）14.某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素。（1）对该装置理解正确的是_；A操作过程中，可认为 A、B 两板间电压始终不变 B操作过程中，可认为 A、B 两板间的场强始终不变 C操作过程中，可认为 A、B 两板间的带电量始终不变 D操作过程中，可认为电容器的电容始终不变（2）当手持绝缘柄将 A 板向左平移时，静电计指针张角将_；将 A 板向上平移时，静电计指针张角将_；（选填“变大”、“变小”或“不变”）（3）若在两板间
8、插入云母片，且保证其它条件不变，则静电计指针的偏角将_；若在两极板间插入一块不与两板接触的的厚金属板 P，且保持其它条件不变，则静电计指针偏角将_。（选填“变大”、“变小”或“不变”）15.（1）图甲中游标卡尺的读数为_mm，图乙中螺旋测微器的读数为_mm。（2）某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻，器材如图甲所示。先将选择开关旋至“10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的_（选填“”或“”）接线柱，结果发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至_（选填“1”或“100”）挡并_，最终测量结果如图乙所示，则电压表的电阻为_。四、解答题（共 50 分）16.直流电动机在
9、生产、生活中有着广泛的应用。如图所示，两盏相同的电灯 L 串联在一起，再与直流电动机 M 并联之后接在直流电源上，电动机内阻 r0=0.5，电灯灯丝电阻均为 RL=10（阻值认为保持不变），电源电动势 E=12V，内阻 r=0.8。开关 S 闭合，电动机正常工作，提拉质量为m=0.9kg 的重物匀速上升，此时电压表的读数为 10V。取重力加速度 g=10m/s2。求：（1）流过电动机的电流；（2）重物上升时的速率。17.如图所示，倾角=37的粗糙绝缘斜面 AB 与粗糙绝缘水平地面 BC 在 B 点平滑连接，B 点右侧区域存在水平向左的匀强电场，电场强度大小 E=5.0103 N/C。斜面顶端
10、A 点离地高度 h=2.4 m，可视为质点的带正电金属滑块质量 m=1.0 kg、电荷量 q=1.010-4 C。现将滑块从 A 点由静止释放，最后停在水平地面上的 C 点。已知滑块与斜面间的动摩擦因数 1=0.5，滑块与水平地面间的动摩擦因数 2=0.15，重力加速度 g 取 10 m/s，sin37=0.6，cos37=0.8 求：（1）滑块在粗糙绝缘斜面 AB 上下滑时加速度 a1 的大小；（2）求滑块在水平地面上滑行的距离；（3）将电场强度大小突然增大到某一值，可使静止在 C 点的滑块恰好能重新返回到斜面顶端 A点，求滑块从 C 点重新返回到斜面顶端 A 点所需要的时间 t。18.如图
11、所示，静止于 A 处的离子，先经加速电场加速后能沿图中圆弧虚线匀速率地通过静电分析器，静电分析器通道内有均匀辐射方向分布的电场，然后再从 P 点垂直 CN 进入矩形区域的有界匀强电场，场强方向水平向左。已知加速电场的电压为 U，圆弧虚线的半径为 R，离子质量为m、电荷量为 q，QN=d、PN=2d，离子重力不计。求：（1）离子离开加速器时候的速率 v；以及圆弧虚线所在处电场强度 E 的大小；（2）若离子恰好能打在 Q 点上，则矩形区域 QNCD 内电场强度 E 的大小；（3）从 A 到 Q 点的整个运动过程，离子电势能的变化量pE。19.如图，四分之一光滑圆弧与水平面连接于 B 点，水平面的末
12、端 C 点连接一倾角为=45的斜面。在水平面上的两条虚线之间存在水平向左的匀强电场，此处的水平面粗糙，其余水平面光滑。带正电的滑块从圆弧 A 处静止释放，穿过电场区域后从 C 点水平飞出，刚好能够击中 D 点。已知圆弧半径和斜面高均为 R=0.8m，滑块质量为 m=1kg，电量为 q=+10-6C，场强大小为 E=2106N/C，滑块与水平面的动摩擦因数为=0.2，重力加速度 g 取 10m/s2，接触面均绝缘，求：（1）滑块到达 B 点的速度大小和受到的支持力；（2）滑块从 C 点飞出去的速度大小；（3）两虚线的距离 x 及电势能变化了多少。喀什第二中学 2021-2022 学年度上学期期中
13、质量监测 高二物理（考试时间：100 分钟：试卷满分：100 分）一、单选题（共 24 分）1.“法拉”是下列哪个物理量单位（）A.电荷量B.电容C.电场强度D.电阻【答案】B【解析】【分析】【详解】A电荷量的单位是安小时，即 A h，故 A 不符合题意；B电容的单位是法拉，即 F，故 B 符合题意；C电场强度的单位是牛每库仑或伏特每米，即 N/C 或V/m，故 C 不符合题意；D电阻的单位是欧姆，即，故 D 不符合题意。故选 B。2.如图所示，直线 A 为电源的 U-I 图线，电源电动势为 E，内阻为 r，曲线 B 为灯泡的 U-I 图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为 R，则以
14、下说法错误的是（）A.电源的输出功率为 4W B.R=1C.E=3V，r=2 D.若增大灯泡两端电压，则灯泡的电阻增大【答案】C【解析】【详解】A两图线交点坐标代表此时电路的路端电压和通过电源的电流，所以此时电源的输出功率为 2 2W4WPUI故 A 正确；B根据欧姆定律可得 2 12URIC图线 A纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，即 3VE 3 0.56r 故 C 错误；D若增大灯泡两端电压，则通过灯泡的电流增大，灯丝温度升高，灯泡的电阻增大，故 D 正确。故选 C。3.下列说法中，正确的是（）A.公式FEq只适用于真空中点电荷产生的电场 B.某电场中任意两点间的电势差大小等
15、于该两点间移动点电荷电场力做的功 C.并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变），总电阻一定减小 D.单位换算关系：1N/C=1V/m【答案】D【解析】【详解】A公式 FEq是电场强度的定义式，适合所有电场，故 A 错误；B某电场中任意两点间电势差大小等于该两点间移动点电荷电场力做的功与点电荷电量之比，故 B 错误；C并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变），总电阻一定增大，故 C 错误；D根据 UFEdq故单位换算关系 1N/C=1V/m故 D 正确。故选 D。4.某电场等势面分布情况如图所示，则（）A.在 A 点的电势比在 B 点的电势大 B.电子在 A 点和 B 点受到的电场力大小相等 C
16、.电子在 e 等势面时的电势能比在 c 等势面时的电势能小 D.电子从 b 等势面移到 d 等势面，电势能增加 10eV【答案】C【解析】【分析】【详解】AAB 两点在一个等势面上，电势相同，故 A 错误；BA 点的等势面密，电场强，电场力大些，故 B 错误；C把电子从 e 等势面移到 c 等势面，电场力做负功，电势能增加，故 C 正确；D从 b 等势面移到 d 等势面电场力做正功电势能减小。故 D 错误。故选 C。5.某一导体的伏安特性曲线如图中 AB 段所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A.电阻变化了 5 B.电阻变化了 15 C.电阻变化了 20 D.电阻变化了 30【答案】A【
17、解析】【分析】【详解】电阻变化了 6350.30.2BABABAUURRRII故选 A。6.在图示的导电液体池中，测得在 4 秒钟内共有 8 库仑正电荷和 8 库仑的负电荷沿着相反方向通过池的竖直截面OO，则电路中电流表指示的读数应为（）A.0 B.2A C.4A D.8A【答案】C【解析】【详解】依题意，可知导电液体中正、负离子同时定向移动，则根据电流强度定义，可得(88)C4A4sQIt所以，电路中电流表指示的读数应为 4A，故选 C。7.如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由 AOB 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（）A.先变大后变小，方向水平向
18、左 B.先变大后变小，方向水平向右 C.先变小后变大，方向水平向左 D.先变小后变大，方向水平向右【答案】B【解析】【详解】根据等量异种点电荷在中垂线上的电场特点，可知在 AOB 线上的场强方向水平向右，且在 O 点的场强最大，可知电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由 AOB 匀速运动时，受力平衡，因所受的电场力先变大后减小，方向水平向左，则所受的另一个力的大小也是先变大后变小，方向水平向右。故选 B。8.在如图所示的虚线方框内有一方向平行于纸面的匀强电场，A、B、C 为该电场中的三个点，4cmAB，3cmBC，5cmAC，若将一个电荷量为81.0 10 C的负点电荷从 B 移到 C，电场力做的
19、功为71.2 10 J，而把该点电荷从 B 移到 A，克服电场力做的功为71.2 10 J，则该匀强电场的场强大小为（）A.500V/mB.480V/mC.400V/mD.300V/m【答案】A【解析】【详解】由题意可知 781.2 10V=12V1.0 10BCBCWUq781.2 10V=12V1.0 10BABAWUq 设 A 点电势0VA，则 12VB 24VC 则 B 点电势与 AC 中点 D 处的电势相等，由余弦定理可知 2.5cmBD 则由ABD的面积是 ABC 的一半可知，C、D 两点沿着电场线方向的距离为 2.4cm，匀强电场的场强大小为 212V/m=500V/m2.4 1
20、0CDUEdBCD 错误，A 正确。故选 A。二、多选题（共 15 分）9.式FEq和式2qEk r分别为场强大小定义式和点电荷场强大小的表达式。下列说法错误的是（）A.式和式都只对点电荷产生的场成立 B.式中 E 是某电场的场强大小，q 是场源电荷 C.式中 F 是放入某电场中的电荷所受的力，q 是产生这电场的电荷 D.式中的 E 是式中的电荷 q 所产生的电场的场强，式中的 E 是式中的电荷 q 产生的电场的场强【答案】ACD【解析】【详解】A式对所有电场都立，故 A 错误；B式中 E 是某电场的场强大小，q 是场源电荷，故 B 正确；C式中 F 是放入电场的电荷所受的力，q 是放入电场的
21、电荷所带的电量，故 C 错误；D式中 E 是电荷 q 所在电场的场强大小，E 与 q 无关；式中 E 是电荷 q 产生的电场的场强，故 D 错误。由于本题选择错误的，故选 ACD。10.如图所示为某一点电荷形成的一簇电场线，a、b、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从 O 点射入电场的运动轨迹，其中 b 虚线为一圆弧，AB 的长度等于 BC 的长度，且三个粒子所带的电荷量大小相等，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.a 虚线对应的粒子可能带正电荷 B.AB 的长度等于 BC 的长度，则 UAB=UBCC.b 虚线对应的粒子运动过程中的加速度大小不变 D.c 虚线对应的粒子运动过程中电势能
22、不断增大【答案】AC【解析】【详解】A根据曲线运动的特点合外力总是指向轨迹弯曲的一面，如果电场强度方向由 B 指向 A，则在点 A 粒子的电场力的方向由 B 指向 A，那么 a 虚线对应的粒子带正电荷，所以 A 正确；B根据 UEdAB 的长度等于 BC 的长度，但是从 A 点到 C 点电场线越来越密，则电场强度越来越大，所以 UABUBC，则 B 错误；C b 虚线对应的粒子运动过程中的加速度大小不变，根据 qEam，2QEk r 则有 2kqQamrb 虚线为一圆弧，各点到场源电荷的距离相同，电场力大小相等，所以 C 正确；D c 虚线对应的粒子运动过程中电场力做了正功，则电势能不断减小，
23、所以 D 错误；故选 AC。11.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（）A.电源的电动势为 3.0 VB.电源的内阻为 2 C.电源的短路电流为 2 AD.电流为 0.3 A 时的外电阻是 20【答案】AB【解析】【详解】A由闭合电路的欧姆定律可得 UEIr当0I 时，有 3.0VEU故 A 正确；B由 UIrE 可知，在UI图像中，直线的斜率在数量上等于内阻，所以 2UrI故 B 正确；C当电源短路时，外电阻为零，可知路端电压0U；由图可知，当0U 时 1.5AI 故 C 错误；D由 EIrR可得，当0.3AI 时，8ERrI故 D 错误。故选 AB。12.有两个相
24、同的灵敏电流计，分别改装成量程为 0.6A 和 3A 的电流表甲和乙，将两电流表并联后接入电路，则两电流表（）A.偏角相同、示数不同 B.偏角不同、示数相同 C.甲的示数大于乙的示数 D.甲的示数小于乙的示数【答案】AD【解析】【详解】AB灵敏电流计改装为电流表，实际上是给灵敏电流计并联一个小电阻，电阻越小，改装后的电表量程越大，乙表量程大，所以乙表内阻小，两电表并联，灵敏电流计两端电压相等，所以流过灵敏电流计的电流是相等的，所以偏角相同，示数不同，故 A 正确，B 错误；CD并联电路中电流的分配跟电阻成反比，由于乙表内阻小，流过乙表的电流大，所以乙表示数大，故 C 错误，D 正确。故选 AD
25、。13.如图所示，水平转台上一个质量为 m 的物块用长为 L 的细绳连接到转轴上，此时细绳刚好伸直但无拉力，与转轴的夹角为。已知物块与转台间的动摩擦因数为，且 tan，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物块随转台一起转动，在转台的角速度从零逐渐增大到032 cosgL的过程中，下列说法正确的是（）A.物块在转台上所受的摩擦力先增大后减小 B.当转台角速度为gL时物块将脱离转台 C.从转台开始转动到物块将要脱离转台时，转台对物块做的功为2sin2cosmgL D.当转速增至0 时细绳与竖直方向的夹角 满足2coscos3【答案】ACD【解析】【详解】AB设细绳刚要产生拉力，即物块与转台之间的摩擦力
26、达到最大值时，转台的角速度为1，则 在10 范围内逐渐增大时，根据 2 sinfmL 可知物块所受摩擦力 f 逐渐增大至最大静摩擦力。设物块将要脱离转台时转台的角速度为2，细绳拉力大小为 T1，此时物块所受摩擦力为零，则在竖直方向上，根据平衡条件有 1 cosTmg 在水平方向，根据牛顿第二定律有 212sinsinTmL 联立解得 2cosgL 由式可知 02gL 则 在12 范围内逐渐增大时，物块所受摩擦力 f 逐渐减小至 0，而 在20 范围内，物块已经脱离转台，不再受摩擦力。综上所述可知 A 正确，B 错误；C物块将要脱离转台时的速率为 22 sinvL 从转台开始转动到物块将要脱离转
27、台的过程中，摩擦力做正功，绳子拉力与物块速度方向垂直，所以不做功，根据动能的定理可得转台对物块做的功为 2221sin22cosmgLWmv 故 C 正确；D当转台的转速增至0 时，设细绳的拉力大小为 T2，则在竖直方向上根据平衡条件有 2 cosTmg 在水平方向上根据牛顿第二定律有 220sinsinTmL 联立解得 2coscos3 故 D 正确。故选 ACD。三、实验题（共 11 分）14.某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素。（1）对该装置理解正确的是_；A操作过程中，可认为 A、B 两板间的电压始终不变 B操作过程中，可认为 A、B 两板间的场强始终不变 C操作
28、过程中，可认为 A、B 两板间的带电量始终不变 D操作过程中，可认为电容器的电容始终不变（2）当手持绝缘柄将 A 板向左平移时，静电计指针张角将_；将 A 板向上平移时，静电计指针张角将_；（选填“变大”、“变小”或“不变”）（3）若在两板间插入云母片，且保证其它条件不变，则静电计指针的偏角将_；若在两极板间插入一块不与两板接触的的厚金属板 P，且保持其它条件不变，则静电计指针偏角将_。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】.C.变大.变大.变小.变小【解析】【分析】【详解】（1）1由题图可知，操作过程中电容器始终保持与电源断开，则两极板的电量Q 不变，故选 C。（2）2将 A 板向左平
29、移时，板间距离d 增大，根据 4SCkd可知电容C 减小，而电容器所带电量Q 不变，根据 QUC则U 增大，静电计指针张角变大。3将 A 板向上平移时，两板正对面积S 减小，电容C 减小，而电容器所带电量Q 不变，由 4SCkd可知电容C 减小，而电容器所带电量Q 不变，根据 QUC则U 增大，静电计指针张角变大。（3）4若在两板间插入云母片，且保证其它条件不变，则电容器介电常数 变大，根据 4SCkd可知，可知电容C 增大，而电容器所带电量Q 不变，根据 QUC则U 减小，静电计指针张角变小。5若在两极板间插入一块不与两板接触的的厚金属板 P，且保持其它条件不变，相当于板间距离d减小，根据
30、4SCkd可知电容C 增大，而电容器所带电量Q 不变，根据 QUC则U 减小，静电计指针张角变小。15.（1）图甲中游标卡尺的读数为_mm，图乙中螺旋测微器的读数为_mm。（2）某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻，器材如图甲所示。先将选择开关旋至“10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的_（选填“”或“”）接线柱，结果发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至_（选填“1”或“100”）挡并_，最终测量结果如图乙所示，则电压表的电阻为_。【答案】.29.8.0.880（或 0.881）.100.重新进行欧姆调零.3 000【解析】【分析】【详解】（1）12游标卡尺的
31、读数主尺上的整毫米数精确度对齐格数（不估读），可知游标卡尺的读数为 29mm0.1mm829.8mm螺旋测微器的读数固定刻度上的毫米数（要注意半毫米线）0.01 mm对齐刻度（一定要估读），可知螺旋测微器的读数为 0.5 mm0.01 mm38.0（或 38.1）0.880 mm（或 0.881 mm）（2）3456多用电表使用时要注意电流是“红进黑出”，电压表中电流是从正接线柱流入的，所以多用电表的红表笔应接电压表的“”接线柱，欧姆表指针偏角太小，说明所测电阻阻值较大，应换用“100”挡进行测量，并且重新进行欧姆调零，图乙读数为 301003 000四、解答题（共 50 分）16.直流电动机
32、在生产、生活中有着广泛的应用。如图所示，两盏相同的电灯 L 串联在一起，再与直流电动机 M 并联之后接在直流电源上，电动机内阻 r0=0.5，电灯灯丝电阻均为 RL=10（阻值认为保持不变），电源电动势 E=12V，内阻 r=0.8。开关 S 闭合，电动机正常工作，提拉质量为m=0.9kg 的重物匀速上升，此时电压表的读数为 10V。取重力加速度 g=10m/s2。求：（1）流过电动机的电流；（2）重物上升时的速率。【答案】（1）2A；（2）2m/s【解析】【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得干路电流为 2.5AEUIr通过 L 的电流为 LL0.5A2UIR流过电动机的电流为 ML2AII
33、I（2）设重物上升时的速率为 v，根据能量守恒定律有 2MMM 0PUII rmgv解得 2m/sv 17.如图所示，倾角=37的粗糙绝缘斜面 AB 与粗糙绝缘水平地面 BC 在 B 点平滑连接，B 点右侧区域存在水平向左的匀强电场，电场强度大小 E=5.0103 N/C。斜面顶端 A 点离地高度 h=2.4 m，可视为质点的带正电金属滑块质量 m=1.0 kg、电荷量 q=1.010-4 C。现将滑块从 A 点由静止释放，最后停在水平地面上的 C 点。已知滑块与斜面间的动摩擦因数 1=0.5，滑块与水平地面间的动摩擦因数 2=0.15，重力加速度 g 取 10 m/s，sin37=0.6，c
34、os37=0.8 求：（1）滑块在粗糙绝缘斜面 AB 上下滑时加速度 a1 的大小；（2）求滑块在水平地面上滑行的距离；（3）将电场强度的大小突然增大到某一值，可使静止在 C 点的滑块恰好能重新返回到斜面顶端 A点，求滑块从 C 点重新返回到斜面顶端 A 点所需要的时间 t。【答案】（1）212m/sa；（2）4m；（3）4 5 s5【解析】【分析】【详解】（1）设滑块在斜面上运动的加速大小为 a1，根据牛顿第二定律可得 11sincosmamgmg解得 212m/sa（2）设滑块在水平地面上运动加速大小为 a2，根据牛顿第二定理可得 22maEqmg解得 22s2m/a 设滑块在水平地面上滑
35、行距离为 x2，根据匀减速运动公式可得 222214m22sinvvhxaa（3）设滑块在水平地面上运动加速大小为 a3，滑块在斜面上运动的加速大小为 a4，根据动力学知识可得43aa，又根据牛顿第二定律可得 41sincosmamgmg解得 24310m/saa所以 3424 522s5xtta18.如图所示，静止于 A 处的离子，先经加速电场加速后能沿图中圆弧虚线匀速率地通过静电分析器，静电分析器通道内有均匀辐射方向分布的电场，然后再从 P 点垂直 CN 进入矩形区域的有界匀强电场，场强方向水平向左。已知加速电场的电压为 U，圆弧虚线的半径为 R，离子质量为m、电荷量为 q，QN=d、PN
36、=2d，离子重力不计。求：（1）离子离开加速器时候的速率 v；以及圆弧虚线所在处电场强度 E 的大小；（2）若离子恰好能打在 Q 点上，则矩形区域 QNCD 内电场强度 E 的大小；（3）从 A 到 Q 点的整个运动过程，离子电势能的变化量pE。【答案】（1）2qUvm；2UR；（2）8Ud；（3）p17EqU 【解析】【详解】（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理 212Uqmv可得 2qUvm离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律得 2qEmvR联立可得 2UER（2）离子矩形区域 QNCD 内做类平抛运动，加速度为 qEam沿电场方向和垂直电场方向的位移分别
37、为 2122datdvt联立可得 8UEd（3）从 A 到 Q 点的整个运动过程，电场力对离子所做的总功为 12217WWWqUqEdqU离子电势能的变化为 p17EWqU 19.如图，四分之一光滑圆弧与水平面连接于 B 点，水平面的末端 C 点连接一倾角为=45的斜面。在水平面上的两条虚线之间存在水平向左的匀强电场，此处的水平面粗糙，其余水平面光滑。带正电的滑块从圆弧 A 处静止释放，穿过电场区域后从 C 点水平飞出，刚好能够击中 D 点。已知圆弧半径和斜面高均为 R=0.8m，滑块质量为 m=1kg，电量为 q=+10-6C，场强大小为 E=2106N/C，滑块与水平面的动摩擦因数为=0.
38、2，重力加速度 g 取 10m/s2，接触面均绝缘，求：（1）滑块到达 B 点的速度大小和受到的支持力；（2）滑块从 C 点飞出去的速度大小；（3）两虚线的距离 x 及电势能变化了多少。【答案】（1）4m/s，30N；（2）2m/s；（3）1.5m，3J【解析】【详解】(1)设到达 B 点速度为 v1，则有 2112mgRmv得 14m sv 在 B 点，有 21mvFmgR解得 30NF(2)因为=45，故从 C 点平抛的水平位移为 0.8mxR设从 C 点飞出的速度为 v2，由平抛规律，有 212Rgt，2xv t 解得 22m sv(3)在电场中运动过程，有 22211122qExmgxmvmv解得 1.5mx 电场力做功为 3JWqEx 故电势能增加 3J