2022-2023学年北京市大兴一中高二(上)期中物理试卷【答案版】
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2022-2023学年北京市大兴一中高二(上)期中物理试卷
一、单选题:本题共20小题,(每小题3分,共60分)
(多选)1.关于静电场的等势面,下列说法正确的是()
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功
2.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。
下列关于实验现象描述中正确的是()
A.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开
B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,A带正电,B带负电
C.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的
D.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后只有A下部的金属箔张开
3.关于电场强度,下列说法正确的是()
A.E=F
q
,若q减半,则该处的电场强度为原来的2倍
B.电场中某一点的场强的方向,与放入该点的电荷的电性有关
C.电场中某一点的场强为零,则在该点的电荷受到的电场力一定为零
D.在以点电荷Q为球心、r为半径的球面上,各处的场强都相等
4.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m1和m2,电荷量分别为q1和q2,用绝缘细线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与竖直方向成夹角θ1和θ2,且两球处于同一水平线上,如图所示.若θ1=θ2,则下述结论正确的是()
A .q 1一定等于q 2
B .m 1一定等于m 2
C .一定满足
q 1m 1
=
q 2m 2
D .必须同时满足m 1=m 2,q 1=q 2
5.静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电,在静电力作用下,尘埃到达电极而被收集起来。
如图所示,静电除尘器由板状收集器A 和线状电离器B 组成,A 、B 间接有高压电源,它们之间形成很强的电场,能使空气中的气体分子电离,进而使通过除尘器的尘埃带电,最后被吸附到正极A 上。
下列选项正确的是( )
A .收集器A 吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电
B .收集器A 吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电
C .收集器A 和电离器B 之间形成的是匀强电场
D .静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程
6.如图所示,有一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m 、电荷量为e 。
在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )
A .
mv 22eL
B .
nv 2Sm e
C .ρnev
D .
ρev SL
7.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力,因此( ) A .电动势的大小是非静电力做功能力的反映
B.电动势就是闭合电路中电源两端的电压
C.电动势越大,表明电源储存的电能越多
D.电动势是一种非静电力
8.两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。
从图线可判断()
A.两电阻阻值的关系是R2>R1
B.电阻一定时,电流随着电压的增大而减小
C.两电阻并联接入电路时,R1消耗的功率大
D.两电阻串联接入电路时,R1消耗的功率大
9.有两个相同的灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为I g=1mA,表头电阻R g=30Ω,若改装成一个量程为3V的电压表和一个量程为0.6A的电流表应分别()
A.串联一个2990Ω的电阻和并联一个0.15Ω的电阻
B.并联一个2990Ω的电阻和串联一个0.15Ω的电阻
C.串联一个2970Ω的电阻和并联一个0.05Ω的电阻
D.并联一个2970Ω的电阻和串联一个0.05Ω的电阻
10.如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r.当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作.已知指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法正确的是()
A.电动机的额定电压为IR
B.电动机的输出功率为IE﹣I2R
C.电源的输出功率为IE
D.整个电路的热功率为I2(R0+R+r)
11.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。
图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。
下列说法正确的是()
A.这两个电荷可能是等量同种电荷
B.电子从C点运动到D点,电势能减小
C.电子从C点运动到D点,所受电场力逐渐减小
D.仅在电场力作用下,电子可以沿直线从C点运动到D点
12.如图所示,图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图。
一个带负电的粒子经过该电场,它的运动轨迹如图中实线所示,M和N是轨迹上的两点。
不计带电粒子受到的重力,由此可以判断()
A.电场中M点的电势大于N点的电势
B.电场中M点的场强大于N点的场强
C.此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D.此粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
13.如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,x A、x B分别为A、B两点在x轴上的坐标值。
一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的电势能E p随其坐标x变化的关系如图乙所示,E pA和E pB分别表示电子在A、B两点时的电势能。
则下列说法中正确的是()
A.该电场可能是孤立的点电荷形成的电场
B.A点的电场强度小于B点的电场强度
C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=E pA﹣E pB
D.电子在A点的动能小于在B点的动能
14.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。
在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,E p表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()
A.θ增大,E增大B.θ增大,E p不变
C.θ减小,E p增大D.θ减小,E不变
15.一带负电的液滴,从竖直方向电场线上A点,无初速度下落h距离时,速度恰好为0,若此液滴带同样多的正电荷,则它从A点无初速度下落h的速率为()
A.0B.√2gℎC.2√gℎD.4√gℎ
16.如图a、b两个带正电的粒子,以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,不计重力,则()
A.a的电荷量一定大于b的电荷量
B.b的质量一定大于a的质量
C.a的比荷一定大于b的比荷
D.a的运动时间一定等于b的运动时间
17.如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()
A.电压表与电流表的示数都增大
B.电压表的示数减小,电流表的示数增大
C.电源输出的功率减小
D.R1消耗的电功率增大
18.图中电源的电动势为6V ,内阻为1Ω,R 1为2Ω,R 2的最大阻值为3Ω,下列说法中错误的是( )
A .当R 2为1Ω时,R 1消耗的功率最大
B .R 2的阻值越小,R 1消耗的功率越大
C .通过改变R 2的阻值,路端电压的最大值为5V ,最小值为4V
D .当R 2的阻值为3Ω时,R 2消耗的功率最大
19.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图。
M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零。
静电力常量用k 表示。
若将该正点电荷移到G 点,则H 点处场强的大小和方向分别为( )
A .3kQ 4a
2
,沿y 轴正向 B .
3kQ 4a 2,沿y 轴负向
C .
5kQ 4a 2
,沿y 轴正向
D .
5kQ
4a 2
,沿y 轴负向
20.A 、B 两金属板平行放置,在t =0时将电子从A 板附近由静止释放,则在A 、B 两板间加上下列哪个电压时,有可能使电子到不了B 板( )
A .
B .
C .
D .
二、填空题:
21.用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。
由图读得圆柱体的直径为 mm ,长度为 cm 。
三.计算题
22.如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电量为﹣2×10﹣5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J.则:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A、B两点的电势差U AB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?
23.如图所示电路,电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=60,另有一个电压恒定的电源。
(1)当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是多少?
(2)当A、B端接入电源,测得C、D端的电压为30V,求:电源电压是多少?
24.如图所示,电路中电源电动势E=80V,内阻不计,电路中三个定值电阻R的阻值相同。
A、B分别为水平放置的平行板电容器的上、下极板,板长L=90cm,板间距离d=40cm。
在两金属板左端正中间位置M处,有一个小液滴以某一初速度水平向右射入两板间,从A板右侧边缘射出电场。
已知小液滴的质量m=2.0×10﹣3kg,带负电,电荷量q=1.0×10﹣3C。
重力加速度g=10m/s2。
求:
(1)平行板电容器两极板间电压U的大小;
(2)在此过程中液滴电势能的变化量△E p;
(3)液滴进入电场时初速度v0的大小。
25.如图所示,水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.40m.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C.现有一电荷量q =+1.0×10﹣4C,质量m=0.10kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度v B=5.0m/s.已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)带电体运动到圆形轨道的最低点B时,圆形轨道对带电体支持力的大小;
(2)带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离;
(3)带电体第一次经过C点后,落在水平轨道上的位置到B点的距离.
26.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=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ΔE p。
2022-2023学年北京市大兴一中高二(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题:本题共20小题,(每小题3分,共60分)
(多选)1.关于静电场的等势面,下列说法正确的是()
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功
解:A、沿电场线的方向电势降低,所以电势不同的等势面不可能相交,故A错误;
B、根据电场线与等势面的关系可知,电场线与等势面互相垂直,故B正确;
C、电场强度的大小与电势的高低没有关系,所以同一等势面上各点电场强度不一定相等,故C错误;
D、负电荷在电势高的位置的电势能小,所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等
势面,电势能增大,电场力做负功,故D正确。
故选:BD。
2.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。
下列关于实验现象描述中正确的是()
A.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开
B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,A带正电,B带负电
C.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的
D.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后只有A下部的金属箔张开
解:AB、感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一端会带异种电荷。
金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体B的右端要感应出正电荷,在
导体A的左端会出现负电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且A端带负电,B端带正电,故AB错误;
CD、把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,A带负电,B带正电,再把B向右移动稍许使其与A分开,仍然是A带负电,B带正电,金属箔还是张开,故C正确,D错误。
故选:C。
3.关于电场强度,下列说法正确的是()
A.E=F
q
,若q减半,则该处的电场强度为原来的2倍
B.电场中某一点的场强的方向,与放入该点的电荷的电性有关
C.电场中某一点的场强为零,则在该点的电荷受到的电场力一定为零
D.在以点电荷Q为球心、r为半径的球面上,各处的场强都相等
解:A、电场强度是由电场本身决定,与放入的试探电荷无关,故q减半后,电场强度保持不变,故A 错误;
B、电场中某点场强的方向是由电场本身决定的,与该点所放正电荷受到的电场力的方向相同,与负电荷所受电场力的方向相反,故B错误;
C、根据F=Eq可知,电场中某点的场强为零,则在该点的电荷受到的电场力一定为零,故C正确;
D、由于电场强度是矢量,故根据E=kQ
r2
可知在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各处的场强
大小相同但方向不同,故各处场强不同(方向不同),故D错误。
故选:C。
4.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m1和m2,电荷量分别为q1和q2,用绝缘细线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与竖直方向成夹角θ1和θ2,且两球处于同一水平线上,如图所示.若θ1=θ2,则下述结论正确的是()
A.q1一定等于q2
B.m1一定等于m2
C.一定满足q1
m1=
q2
m2
D.必须同时满足m1=m2,q1=q2
解:题中电荷电量可能不同,也可能相同,但各自所受的电场力大小却相同,方向相反。
由于它们与竖
直线所成的角度相等,且两球同处一水平线上,所以根据共点力平衡条件可确定,它们的重力也一定相等,所以它们的质量一定相等。
故ACD 错误,B 正确。
故选:B 。
5.静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电,在静电力作用下,尘埃到达电极而被收集起来。
如图所示,静电除尘器由板状收集器A 和线状电离器B 组成,A 、B 间接有高压电源,它们之间形成很强的电场,能使空气中的气体分子电离,进而使通过除尘器的尘埃带电,最后被吸附到正极A 上。
下列选项正确的是( )
A .收集器A 吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电
B .收集器A 吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电
C .收集器A 和电离器B 之间形成的是匀强电场
D .静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程
解:AB 、电极A 、B 间接高电压后,之间产生了很强的电场,气体分子被电离成为电子和正离子,电子被粉尘吸附,故粉尘带负电,被正极A 吸引,故A 错误,B 正确;
C 、越靠近线状电离器B ,电场强度越大,所以收集器A 和电离器B 之间形成的不是匀强电场,故C 错误;
D 、带负电的粉尘在电场力的作用下加速,电场力做正功,电势能减小,机械能增加,所以应该是静电除尘过程是电势能向机械能转化的过程,故D 错误。
故选:B 。
6.如图所示,有一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m 、电荷量为e 。
在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )
A .
mv 22eL
B .
nv 2Sm e
C .ρnev
D .
ρev SL
解:由电流定义可知:I=q
t
=neSv;
由欧姆定律可得:U=IR=neSv×ρL
S
=nevρL,
又根据电场强度E=U
L
,解得:E=nevρ,故C正确,ABD错误;
故选:C。
7.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力,因此()
A.电动势的大小是非静电力做功能力的反映
B.电动势就是闭合电路中电源两端的电压
C.电动势越大,表明电源储存的电能越多
D.电动势是一种非静电力
解:A、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量,是非静电力做功能力的反映,电动势越大,表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大,故A正确;
B、电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压,小于
电源电动势,故B错误;
C、电动势的大小与所储存的电能是无关的,故C错误;
D、电动势是描述电源做功本领的物理量,不是非静电力,故D错误。
故选:A。
8.两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。
从图线可判断()
A.两电阻阻值的关系是R2>R1
B.电阻一定时,电流随着电压的增大而减小
C.两电阻并联接入电路时,R1消耗的功率大
D.两电阻串联接入电路时,R1消耗的功率大
解:A、由于U﹣I图象是直线,根据U﹣I图象的斜率表示电阻,由图可知,直线1的斜率大于直线2的斜率,故可知R1>R2,故A错误;
B、电阻一定时,根据欧姆定律I=U
R
,可知电流与电压成正比,故电流随电压的增大而增大,故B错
误;
C、两电阻并联接入电路时,电阻两端的电压相等,因R1>R2,根据功率公式P=U2
R
,可得R1消耗的
功率小,故C错误;
D、两电阻串联接入电路时,电流相等,根据功率公式P=I2R,因R1>R2,可得R1消耗的功率大,故
D正确。
故选:D。
9.有两个相同的灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为I g=1mA,表头电阻R g=30Ω,若改装成一个量程为3V的电压表和一个量程为0.6A的电流表应分别()
A.串联一个2990Ω的电阻和并联一个0.15Ω的电阻
B.并联一个2990Ω的电阻和串联一个0.15Ω的电阻
C.串联一个2970Ω的电阻和并联一个0.05Ω的电阻
D.并联一个2970Ω的电阻和串联一个0.05Ω的电阻
解:改装电流表要并联电阻,其并联阻值:R=I g R g
I−I g
=
1×10−3×30
0.6−1×10−3
=0.05Ω
改装成电压表要串联电阻,其串联阻值为:R′=U
I g
−R g=
3
1×10−3
−30=2970Ω
应串联2970Ω,并联0.05Ω,则A,B,D错误,C正确
故选:C。
10.如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r.当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作.已知指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法正确的是()
A.电动机的额定电压为IR
B.电动机的输出功率为IE﹣I2R
C.电源的输出功率为IE
D.整个电路的热功率为I2(R0+R+r)
解A、电动机不是纯电阻,不能满足欧姆定律,故A错误;
B、电动机的输出功率P
出
=(E−IR0)I−I2R,故B错误;
C、电源的输出功率P=UI=IE﹣I2r,故C错误;
D、整个电路的热功率为P热=I2(R0+R+r),故D正确。
故选:D。
11.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。
图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。
下列说法正确的是()
A.这两个电荷可能是等量同种电荷
B.电子从C点运动到D点,电势能减小
C.电子从C点运动到D点,所受电场力逐渐减小
D.仅在电场力作用下,电子可以沿直线从C点运动到D点
解:A、根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断,A、B是两个等量异种电荷,故A 错误;
B、根据平行四边形定则,对中垂线上的场强进行合成,知中垂线上每点的电场方向都水平方向,中垂
线和电场线垂直,所以中垂线为等势线,所以C点的电势等于D点的电势,电子从C点运动到D点,电势能不变,故B错误;
C、在两等量异号电荷连线的中垂线上,中间点电场强度最大,也可以从电场线的疏密判断,所以C点
的电场强度比D点的电场强度大,所以电子从C点运动到D点,所受电场力逐渐减小,故C正确;
D、电子在CD之间受到的电场力的方向与电场线的切线方向相反,即电子受到的电场力的方向为水平
方向,则仅在电场力作用下,电子不可能沿直线从C点运动到D点,故D错误。
故选:C。
12.如图所示,图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图。
一个带负电的粒子经过该电场,它的运动轨迹如图中实线所示,M和N是轨迹上的两点。
不计带电粒子受到的重力,由此可以判断()
A.电场中M点的电势大于N点的电势
B.电场中M点的场强大于N点的场强
C.此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D.此粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
解:AC、根据粒子的运动轨迹可以知道粒子受到点电荷的排斥力,所以点电荷带负电,在负点电荷的电场中,距离负点电荷越远,电势越高,所以M点的电势高于N点的电势,因为此粒子带负电,所以此粒子在M点的电势能小于在N点的电势能,故C错误,A正确;
B、靠近点电荷Q越近,电场强度越大,故电场中M点的场强小于N点的场强,故B错误;
D、粒子受到库仑力的作用,根据库仑定律可知距离点电荷Q越近,粒子受到的库仑力也越大,即粒子
的加速度越大,所以粒子在M点的加速度小于在N点的加速度,故D错误。
故选:A。
13.如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,x A、x B分别为A、B两点在x轴上的坐标值。
一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的电势能E p随其坐标x变化的关系如图乙所示,E pA和E pB分别表示电子在A、B两点时的电势能。
则下列说法中正确的是()
A.该电场可能是孤立的点电荷形成的电场
B.A点的电场强度小于B点的电场强度
C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=E pA﹣E pB
D.电子在A点的动能小于在B点的动能
解:AB、根据功能关系知,Ep=qφ,E=△φ
Δx
,得:E=
1
q
⋅
△E P
Δx
,即有
△E P
Δx
=Eq,根据数学知识可知,
图线的斜率k=qE,则知E保持不变,说明电场强度不变,所以该电场一定是匀强电场,一定不是孤立点电荷形成的电场,E A=E B.故AB错误;
C、电子由A点运动到B点的过程中,由功能关系可得,电场力对其所做的功W=E pA﹣E pB.故C正
确;
D、根据能量守恒定律得知,电子从A到B电势能增大,动能减小。
即电子在A点的动能大于在B点
的动能。
故D错误;
故选:C。
14.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。
在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,E p表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()
A.θ增大,E增大B.θ增大,E p不变C.θ减小,E p增大D.θ减小,E不变
解:电容器与电源断开,故电量不变;上极板向下移动时,两板间的距离减小,根据C=
ɛs
4πkd
可知,
电容C增大,则根据C=Q
U
可知,电压U减小;故静电计指针偏角减小;
两板间的电场强度为:E=U
d
=
Q
Cd
=
4πkQ
ɛS
;因此电场强度与板间距无关,因此电场强度不变;
再根据设P与下极板距离为L,则P点的电势φP=EL,电势能E P=ELq;因此电荷在P点的电势能保持不变;故D正确,ABC错误;
故选:D。
15.一带负电的液滴,从竖直方向电场线上A点,无初速度下落h距离时,速度恰好为0,若此液滴带同样多的正电荷,则它从A点无初速度下落h的速率为()
A.0B.√2gℎC.2√gℎD.4√gℎ
解:带负电液滴沿竖直方向下落一段距离h后,速度变为0,由动能定理得:
mgh﹣W电=0
带同样多正电荷的液滴,从A点无初速度下落h过程中,电场力做功多少与带负电液滴相同,由动能定理得
mgh+W电=1
2
mv2−0
解得:v=2√gℎ,
故ABD错误,C正确;
故选:C。
16.如图a、b两个带正电的粒子,以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,不计重力,则()
A.a的电荷量一定大于b的电荷量
B.b的质量一定大于a的质量
C.a的比荷一定大于b的比荷
D.a的运动时间一定等于b的运动时间
解:ABC、设任一粒子的初速度为v,电荷量为q,质量为m,加速度为a,水平位移为x,竖直位移为y,运动的时间为t,则
加速度:a=qE m
运动时间:t=x v
偏转量:y=1
2 at2
联立解得:q
m =
2v2y
E
⋅
1
x2
因为两个粒子的初速度v相等,偏转量y相等,a的水平位移小,则a的比荷一定较大,但a的电荷量不一定大,a的质量也不一定大,故AB错误,C正确;
D、运动时间:t=x
v
,a的水平位移小,则a运动的时间短,故D错误。
故选:C。
17.如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()
A.电压表与电流表的示数都增大
B.电压表的示数减小,电流表的示数增大
C.电源输出的功率减小
D.R1消耗的电功率增大
解:AB、在变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻减小,变阻器R0与R2并联电阻R并减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I增大,路端电压U减小,则电压表示数减小;并联部分电压U并=E﹣I(R1+r),I增大,E、R1、r均不变,则U并减小,故电流表示数减小,故AB错误;
C、在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中,外电路总电阻减小,由于内外电阻的关系未知,所以不。