1、高考资源网（） 您身边的高考专家2016-2017学年河北省张家口市万全中学高二（上）期中物理试卷一.选择题（共12题，每题4分，共48分1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项正确）1真空中两个相同的带等量同种电荷的金属小球A和B（均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F现用一个不带电与A和B相同的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，再使A、B间距离增大为原来两倍，则A、B两球间的静电力（）A表现为引力且是B表现为斥力且是C表现为斥力且是D表现为斥力且是2电流表的内阻是Rg=200，满偏电流值是Ig=500A，现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方
2、法是（）A应串联一个0.1的电阻B应并联一个0.1的电阻C应串联一个1800的电阻D应并联一个1800的电阻3如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小B带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小C带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D三个等势面中，a的电势最高4如图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“10V，10W“，B灯“60V，60W”，C灯“50V，50W“，D灯“30V，30W
3、“在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光比较各灯消耗功率的大小，正确的是（）APBPDPAPCBPBPAPDPCCPBPDPCPADPAPCPDPB5平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（）A电容器的电容C变小B电容器极板的带电量Q变大C电容器两极间的电势差U变小D电容器两极板间的电场强度E变大6如图为多用电表的内部结构图，开关s接_时，电表作为较小量程的电流表使用（）A1B2C4D67如图所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由AOB匀速飞过，电子重力不计，则电子所受电场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
4、大，方向水平向左D先变小后变大，方向水平向右8在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源内阻不能忽略当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列叙述正确的是（）A电压表和电流表的示数都增大B灯L2变暗，电流表的示数减小C灯L1变亮，电压表的示数减小D电源的效率增大，电容器C的带电量增加9在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积S、电流为I的电子束已知电子的电量为e，质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内的电子数是（）ABCD10如图所示，A、B分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电
5、阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（）AA代表的是电阻丝较粗BB代表的是电阻丝较粗CA电阻丝的阻值大于B电阻丝的阻值D图线表示电阻丝的阻值与电压成正比11空间某区域有沿x轴方向分布的电场，其电势随x轴变化的规律如图所示下列说法中正确的是（）A该区域的电场为匀强电场B该区域的电场为非匀强电场C该区域的电场方向沿x轴正方向D该区域的电场方向沿x轴负方向12在电子仪器中，常用两个阻值不同的电位器（可变电阻）调节电路中的电流，一个做粗调（电流改变量大）一个做细调（电流改变量小）现连成如图所示两种方式已知R2R1，则（）A串联时，R1做粗调B串联时，R1做细调C并联时，R1做粗调D并联时，R1做细调
6、二.实验题（共15分，13题7分；14题每空2分，共8分）13为了测定一个“6.3V、1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有：A电流表（03A，内阻约0.04）B毫安表（0300mA，内阻约4）C电压表（010V，内阻10K）D电压表（03V，内阻10K）E电源（额定电压9V，最大允许电流1A）F滑动变阻器（阻值范围010，额定电流1A）G滑动变阻器（阻值范围050，额定功率0.5W）H导线若干根，电键一个（1）为使测量安全和尽可能准确，电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选（用字母代号填写）（2）请画出电路图并把图中所示实物图用线连接起来14（1）在测定金属丝电阻率的实验
7、中，利用伏安法测量电阻时，两电表示数如图甲和乙，甲图接00.6A量程，读数为A，乙图接03V量程，读数为V利用螺旋测微器测定金属丝直径如图丙，金属丝的直径为mm（2）用多用电测电流或电阻的过程中，下列说法正确的是A在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测三.计算题（本题共4小题，满分37分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15如图所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1D为
8、直流电动机，其电枢线圈电阻R=2，限流电阻R=3当电动机正常工作时，电压表示数为0.3V求：（1）通过电动机的电流是多大？（2）电动机输入的电功率、转变为热量的功率各是多少？16如图所示电路中，R1=3，R2=6，C=20F，电源电动势E=4V，内电阻r=0.5，当开关S断开，电路稳定时，电源的总功率为2W求：（1）R3的值；（2）当S闭合，电路稳定时，电源的输出功率；（3）在S闭合电路稳定时与S断开电路稳定时，电容器所带的电荷量各为多少？17一匀强电场，场强方向是水平的，如图所示，一个质量为m、电量为q的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为u0，在电场力和重力作用下恰能沿与场强的反方向成
9、角的直线运动，重力加速度为g求：（1）电场强度；（2）小球运动到最高点时其电势能与O点的电势能之差18如图所示，质量为5108kg的带电微粒以v0=2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B的中央飞入板间已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，当UAB=103V时，带电微粒恰好沿直线穿过板间，求：（1）粒子带电量q（2）AB间所加电压在什么范围内该带电微粒能从板间飞出？2016-2017学年河北省张家口市万全中学高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一.选择题（共12题，每题4分，共48分1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项正确）1真空中两个相同的带等量同种电荷的金属小球A和B（
10、均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F现用一个不带电与A和B相同的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，再使A、B间距离增大为原来两倍，则A、B两球间的静电力（）A表现为引力且是B表现为斥力且是C表现为斥力且是D表现为斥力且是【考点】库仑定律【分析】根据库仑定律F=求解库仑力，完全相同的带电小球接触后，电荷电量先中和再平分，从而即可求解【解答】解：两个相同的带等量的同种电荷的导体小球A和B，设它们的电荷量都为Q，原来它们之间的库仑力为：F=一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，A和C的电量都为，C再与B接触后，B、C分电量均为： =，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小
11、为：F=，因带同种电荷，则表现为斥力，故C正确、ABD错误故选：C2电流表的内阻是Rg=200，满偏电流值是Ig=500A，现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（）A应串联一个0.1的电阻B应并联一个0.1的电阻C应串联一个1800的电阻D应并联一个1800的电阻【考点】把电流表改装成电压表【分析】电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的电阻值为：R=，U为量程【解答】解：电流表改装成电压表要串联的电阻为：R=1800A 串联阻值不对故A错误B 不应并联故B错误C 符合要求故C正确D 不应并联故D错误故选：C3如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的
12、电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小B带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小C带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D三个等势面中，a的电势最高【考点】电势差与电场强度的关系；电势；电势能【分析】由于带电质点只受电场力作用，根据运动轨迹弯曲方向可分析出电场力的方向，确定出电场方向，从而分析电势的高低根据电场力做功判断电势能的高低，结合动能定理比较动能的大小根据电场力的大小比较加速度的大小【解答】解：A、P点的电场线比Q点的电场线密，则质点在P点所受的电
13、场力大，根据牛顿第二定律可知，质点在P点的加速度大，故A错误B、根据轨迹的弯曲方向可知，质点所受的电场力方向大致向下，所以从Q到P，电场力做负功，则电势能增大，可知带电粒子在P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误C、从Q到P，电场力做负功，根据动能定理知，动能减小，即P点的动能小于Q点的动能，故C错误D、因粒子带正电，则电场线与等势面垂直，大致向下，沿着电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势最高，故D正确；故选：D4如图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“10V，10W“，B灯“60V，60W”，C灯“50V，50W“，D灯“30V，30W“在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光比
14、较各灯消耗功率的大小，正确的是（）APBPDPAPCBPBPAPDPCCPBPDPCPADPAPCPDPB【考点】电功、电功率【分析】由电路图可知，C、D两灯并联，再与A、B两灯串联；先根据R=求出四盏灯的电阻，设电路中的总电流为1A，根据并联电路电流特点求出C、D两灯的电流，根据P=I2R分别求出四盏灯的电功率，即可比较各灯消耗功率的大小关系【解答】解：A灯的电阻：RA=10，B灯的电阻：RB=60，C灯的电阻：RC=50，D灯的电阻：RD=30；设a到b回路的电流为1A，则IA=IB=1A；C、D两灯并联UC=UD，即ICRC=（1IC）RD，IC=A，ID=1AA=A；A灯消耗的功率为P
15、A=IA2RA=（1A）210=10W，B灯消耗的功率为PB=IB2RB=（1A）260=60W，C灯消耗的功率为PC=IC2RC=（A）2507.0W，D灯消耗的功率为PD=ID2RD=（A）23011.7W所以PBPDPAPC故选：A5平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（）A电容器的电容C变小B电容器极板的带电量Q变大C电容器两极间的电势差U变小D电容器两极板间的电场强度E变大【考点】电容器的动态分析；电容【分析】电容器充电后断开电源，所以电量不变，再根据电容的定义式可求得电容的变化，根据Q=UC求解电势差的变化，同时推导电场强度的公式，明确电场强度是否变化【解
16、答】解：A、由C=可知，减小两板间距电容C增大，故A错误；B、由于充电后断开电源，故电量不变，故B错误；C、由Q=UC可知，因C增大，Q不变，故U变小，故C正确；D、由以上公式可知，U=，再由U=Ed可得，E=，则可知电场强度与d无关，保持不变，故D错误故选：C6如图为多用电表的内部结构图，开关s接_时，电表作为较小量程的电流表使用（）A1B2C4D6【考点】多用电表的原理及其使用【分析】电流由红表笔进，则左侧为红表笔，改装成电流表要并联电阻分流，改装成电压表要串联电阻分压，改装成欧姆表要连入电池【解答】解：接1，2时为电流表，并联电阻越大量程越小，所以2档量程小，则B正确故选：B7如图所示，
17、一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由AOB匀速飞过，电子重力不计，则电子所受电场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【考点】电场强度【分析】电子做匀速直线运动，知受电场力和外力平衡，外力的大小与电场力的大小相等，方向相反，根据等量异种点电荷的电场线分布特点判定电场力的变化【解答】解：根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从AOB，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左故A正确，B、C、D错误故选：A8在如图所示的电路中，电压表和
18、电流表均为理想电表，电源内阻不能忽略当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列叙述正确的是（）A电压表和电流表的示数都增大B灯L2变暗，电流表的示数减小C灯L1变亮，电压表的示数减小D电源的效率增大，电容器C的带电量增加【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】先分析变阻器有效电阻的变化，确定外电路总电阻的变化，分析干路电流和路端电压的变化，即可知道电压表示数的变化和灯L1亮度的变化；根据并联部分电压的变化，判断灯L2亮度的变化根据干路电流和通过灯L2电流的变化，来分析通过电流表示数的变化电源的效率等于输出功率与总功率之比电容器的电压等于并联部分的电压，由电压的变化来分析其电量的变化【解答】
19、解：A、B、C、当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则灯L1变亮，电压表的示数减小根据串联电路分压规律可知，并联部分的电压减小，则灯L2的电流减小，灯L2变暗根据干路电流增大，灯L2的电流减小，可知电流表的示数增大，故AB错误，C正确D、电源的效率=，U减小，则电源的效率减小并联部分电压减小，则电容器的电压减小，由Q=CU，可知电容器C的带电量减小故D错误故选：C9在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积S、电流为I的电子束已知电子的电量为e，质量为m，
20、则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内的电子数是（）ABCD【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电流、电压概念【分析】根据动能定理求出电子刚出加速电场时的速度v在一小段长为l内电子可以看成做匀速运动，由求出电子运动的时间，根据电流求出长为l电子束的电量，再求解电子数【解答】解：根据动能定理得 eU=得到，v= 在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内电子电量为q=It=I 电子数n= 联立得，n=故选B10如图所示，A、B分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（）AA代表的是电阻丝较粗BB代表的是电阻丝较粗CA电阻丝的阻值大于B电阻丝的
21、阻值D图线表示电阻丝的阻值与电压成正比【考点】欧姆定律【分析】根据IU图象的性质进行分析，明确IU图象中图象的斜率表示电阻的倒数；再根据电阻定律分析电阻的粗细程度，同时注意明确电阻大小与电压和电流无关，取决于电阻本身的性质【解答】解：IU图象中图象的斜率表示电阻的倒数，则由图可知，A电阻丝的阻值大于B电阻丝的阻值；由R=可知，长度相同时，电阻越大的电阻丝越细，则可知A代表的电阻丝较细，B代表的电阻丝较粗； 电阻丝的电阻与电压和电流无关，故AD错误，BC正确故选：BC11空间某区域有沿x轴方向分布的电场，其电势随x轴变化的规律如图所示下列说法中正确的是（）A该区域的电场为匀强电场B该区域的电场为
22、非匀强电场C该区域的电场方向沿x轴正方向D该区域的电场方向沿x轴负方向【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】由E=可知图象的斜率绝对值等于场强大小，由斜率分析场强是否变化，即可判断是什么电场根据顺着电场线方向电势降低，判断电场的方向，【解答】解：A、B、由公式E=可知E=，由数学知识得知x图象的斜率等于电场强度，而直线的斜率不变，说明该电场的场强不变，为匀强电场，故A正确，B错误C、D、由图看出沿x轴正方向，电势不断升高，根据顺着电场线方向电势降低，可知电场方向沿x轴负方向，故C错误，D正确故选：AD12在电子仪器中，常用两个阻值不同的电位器（可变电阻）调节电路中的电流，一个做粗调（
23、电流改变量大）一个做细调（电流改变量小）现连成如图所示两种方式已知R2R1，则（）A串联时，R1做粗调B串联时，R1做细调C并联时，R1做粗调D并联时，R1做细调【考点】串联电路和并联电路【分析】在串联电路中，电阻大的电阻对电路中的电流影响大，电阻小的对电流的影响小；在并联电路中，电阻小的电阻对电路中的电流影响大，电阻大的对电流的影响小【解答】解：A、串联时，电路中电流相等，由于R2R1，根据欧姆定律I=可知，在电压一定的情况下，电阻变化大的对电路中的电流影响就大，故R2对电流的影响大，起粗略调节作用；R1影响较小，做细调，故A错误，B正确；C、并联时，电路中电压相等，即其并联的电阻起到分担电
24、流的作用，据欧姆定律I=可知，在电压一定的情况下，电阻越小，其对干路电流的影响就越大，故R1对电流的影响大，起粗略调节作用R2影响较小，做细调，故C正确，D错误故选：BC二.实验题（共15分，13题7分；14题每空2分，共8分）13为了测定一个“6.3V、1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有：A电流表（03A，内阻约0.04）B毫安表（0300mA，内阻约4）C电压表（010V，内阻10K）D电压表（03V，内阻10K）E电源（额定电压9V，最大允许电流1A）F滑动变阻器（阻值范围010，额定电流1A）G滑动变阻器（阻值范围050，额定功率0.5W）H导线若干根，电键一个
25、（1）为使测量安全和尽可能准确，电流表应选B，电压表应选C，滑动变阻器应选F（用字母代号填写）（2）请画出电路图并把图中所示实物图用线连接起来【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线【分析】（1）根据小灯泡的额定电流来选择电流表量程，根据额定电压来选择电压表量程；由电流从零调可知，变阻器应用分压式接法，应选择阻值小的变阻器（2）由于小灯泡电阻较小，故可知电流表应用外接法，同时明确滑动变阻器的外接法应用【解答】解：（1）：由小灯泡规格“6.3V，1W”可知，额定电流为：I=0.16A=160mA，所以电流表应选B；由于额定电压为6.3V，所以电压表应选C；由于测定小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调，所
26、以变阻器应用分压式接法，而采用分压式接法时，变阻器的电阻越小调节越方便，所以变阻器应选F；（2）：由于小灯泡电阻较小，满足，所以电流表应用外接法，即电路应是“分压外接法”，电路图如图所示：故答案为：（1）B、C、F（2）如图所示14（1）在测定金属丝电阻率的实验中，利用伏安法测量电阻时，两电表示数如图甲和乙，甲图接00.6A量程，读数为0.50A，乙图接03V量程，读数为2.60V利用螺旋测微器测定金属丝直径如图丙，金属丝的直径为0.647mm（2）用多用电测电流或电阻的过程中，下列说法正确的是ADA在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C在测量未知
27、电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测【考点】用多用电表测电阻；螺旋测微器的使用【分析】（1）由图示电表确定其分度值，然后读出其示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；（2）用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，欧姆表换挡后要进行欧姆调零【解答】解：（1）甲图接00.6A量程，由图甲所示可知，其分度值为0.02A，读数为0.50A，乙图接03V量程，由图乙所示表盘可知，其分度值为0.1V，其读数为2.60V；由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+14.70.01mm=0.647mm；（2）A、欧姆表换挡后要进行欧姆调零，在测
28、量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零，故A正确；B、在测量电流时，更换量程后不必进行调零，故B错误；C、在测量未知电阻时，可以先选择个倍率进行测量，然后根据指针偏转情况再选择合适的倍率进行测量，不一定必须先选择倍率最大挡进行试测，故C错误；D、为保护电表安全，在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测，故D正确；故选AD；故答案为：（1）0.50：，2.60，0.647；（2）AD三.计算题（本题共4小题，满分37分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15如图所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1D为直流
29、电动机，其电枢线圈电阻R=2，限流电阻R=3当电动机正常工作时，电压表示数为0.3V求：（1）通过电动机的电流是多大？（2）电动机输入的电功率、转变为热量的功率各是多少？【考点】电功、电功率【分析】电动机与电阻串联，根据欧姆定律求解电流；根据P=UI求解输入到电动机的电功率；根据P热=I2r求解热功率【解答】解：（1）通过电动机的电流I与流过限流电阻R的电流相同，由I=得：I=0.1 A（2）由E=Ir+U+UD可得电动机两端电压：UD=EIrU=6 V0.11 V0.3 V=5.6 V所以电动机输入的电功率：P入=UDI=0.56 W电动机的发热功率：P热=I2R=0.02 W答：（1）通过
30、电动机的电流是0.1A；（2）电动机输入的电功率为0.56W、转变为热量的功率为0.02W16如图所示电路中，R1=3，R2=6，C=20F，电源电动势E=4V，内电阻r=0.5，当开关S断开，电路稳定时，电源的总功率为2W求：（1）R3的值；（2）当S闭合，电路稳定时，电源的输出功率；（3）在S闭合电路稳定时与S断开电路稳定时，电容器所带的电荷量各为多少？【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率【分析】（1）S断开时，R2和R3串联，S闭合时，R1和R2并联，再与R3串联，结合闭合电路欧姆定律以及功率的公式求出R3的值（2）闭合S时，根据P=I2R外求出输出功率（3）S断开时，电容器与并联在
31、R2两端，电势差等于R2两端的电压S闭合时，电容器两端的电势差为零，结合Q=CU求出电容器所带的电荷量【解答】解：（1）S断开时，电源的总功率 P总=得 R3=R2r=60.5=1.5（2）当S闭合，根据闭合电路欧姆定律得：代入数据得：I=1A则电源的输出功率为：（2）当S闭合时，电容器两板间 U1=0，则电容器的带电量 Q=CU1=0当S断开时，R2上电压：电容器带的电荷量 Q=CU2代入数据得：Q=21053=6105C答：（1）R3的值是1.5；（2）当S闭合，电路稳定时，电源的输出功率是3.5W；（3）在S闭合电路稳定时与S断开电路稳定时，电容器所带的电荷量分别为0和6105C17一匀
32、强电场，场强方向是水平的，如图所示，一个质量为m、电量为q的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为u0，在电场力和重力作用下恰能沿与场强的反方向成角的直线运动，重力加速度为g求：（1）电场强度；（2）小球运动到最高点时其电势能与O点的电势能之差【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势能【分析】因物体受重力及电场力的作用而做直线运动，故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上；则由力的合成可求得电场力，由牛顿第二定律可求得加速度；由位移公式求得位移，即可由功的公式求得电场力的功从而得出小球运动到最高点的电势能【解答】解：（1）设电场强度为E，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重
33、力mg的合力必沿此直线，如图：mg=qEtan 所以：（2）由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为：a=设从O到最高点的路程为s，由速度和位移的关系得：v02=2as物体运动的水平距离为：l=scos 电场力做负功，W=qEl=mv02cos2电场力做功等于电势能的减小量，因为O点的电势能为0，可知最高点的电势能为Ep=mv02cos2所以：小球运动到最高点时其电势能与0点的电势能之差为Ep=mv02cos2答：（1）电场强度；（2）小球运动到最高点时其电势能与0点的电势能之差为mv02cos218如图所示，质量为5108kg的带电微粒以v0=2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B的中央飞
34、入板间已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，当UAB=103V时，带电微粒恰好沿直线穿过板间，求：（1）粒子带电量q（2）AB间所加电压在什么范围内该带电微粒能从板间飞出？【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】（1）根据电场力等于重力，则可确定电荷的电量与电性；（2）当电场力大于重力时，根据牛顿第二定律与运动学公式可求出对应的电压；当电场力小于重力时，同理可求出对应的电压从而确定电压的范围【解答】解：（1）由题意，当带电微粒恰好沿直线穿过板间时有电场力和重力平衡：F电=G，由F电=qE和E=，可得： =mgq=1011C，由粒子所受电场力方向竖直向上，与场强方向相反，可知粒子带负电（2
35、）粒子在电场中的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动设运动时间为t，竖直方向的加速度为a，AB间电压为U，当粒子恰好由电场边缘飞出时，有：x=L=v0ty=at2 解得a=8m/s2若粒子向上偏转，则电场力重力，F合=F电G=mga=g得：U=，代入数据，解得 U=1800V若粒子向下偏转，电场力重力，F合=GF电=mgq所以a=g得：U=，代入数据，解得 U=200V因此，要使粒子能穿过平行金属板，而不打在板上，电压U的范围应满足200VU1800V答：（1）粒子带电量q为1011C，（2）AB间所加电压在200VU1800V范围该带电微粒能从板间飞出2016年12月9日高考资源网版权所有，侵权必究！