甘肃省白银市靖远第一中学2020-2021学年高二物理下学期开学考试试题(含解析)

甘肃省白银市靖远一中2020-2021学年高二（下）开学

物理试卷

一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）

1.如图所示，在一条直线上有两个相距的点电荷A、B，A带电，B带电现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为

A. 正B的右边m处

B. 正B的左边m处

C. 负A的左边m处

D. 负A的右边m处

【答案】C

【解析】

AB：若C带正电

①若C放在A左边，B所受库仑力均向左，B不可能平衡。则不可能；

②若C放在AB连线上，C受力均向右，C不可能平衡。则不可能；

③若C放在B的右边，A的电荷量小于B且AC距离大于BC距离，据可得A对C的力小于B对C的力，C不可能平衡。则不可能。

综上，AB两项均不正确。

CD：若C带负电

①若C放在B的右边，A受力均向右，A不可能平衡。则不可能；

②若C放在AB连线上，C受力均向左，C不可能平衡。则不可能；

③若C放在A左边，设AC间距为x，AB间距为r，则要使三者均平衡，对C分析可得：

，解得：

综上C项正确，D项错误。

点睛：三个点电荷的自平衡可总结为：两同夹异(从力的方向角度分析)，两大夹小(从力的大小角度分析)。

2.如图所示，直线b为电源的图，直线a为电阻R的图.现在用该电源E、该电阻R、一个电阻箱组成闭合电路，为了使电源输出功率最大，下列操作正确的是

A. 电阻箱调到与该电阻并联后连接到电源

B. 电阻箱调到与该电阻串联后连接到电源

C. 电阻箱调到与该电阻串联后连接到电源

D. 电阻箱调到与该电阻并联后连接到电源

【答案】D

【解析】

由a图线得到，电阻，由b图线可知，电源的电动势为E=3V，内阻为：，当时，电源输出功率最大，由此可知电阻箱R0调到1Ω与该电阻并联后的总外阻为，故D正确，ABC错误。

3.如图，平行板电容器与电源相连充电后，切断电源，然后将电介质插入电容器板板间，则两板间的电势差U及场强E的变化情况为

A. U变大，E变大

B. U变小，E变小

C. U不变，E不变

D. U变小，E不变

【答案】B

【解析】

【详解】在空气平行板电容器两极板间插入电介质，根据电容的决定式分析得知，电容C增大，因切断电源，则两极板所带电荷量Q一定，由电容的定义式得到，板间电压U减小。根据，可知，电场强度E减小，故B正确，ACD错误；

4.如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场这些粒子射

出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的将磁感应强度的大小从原来的变为，结果相应的弧长变为原来的一半，则等于

A. B. C. 2 D. 3

【答案】B

【解析】

【详解】设圆的半径为r

(1)磁感应强度为B1时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,∠POM=120∘，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径R为：sin60∘=R/r,得：R= r

磁感应强度为B2时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,∠PON=60∘，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径R′为：sin30∘=R′/r,得：R′=r/2

由带电粒子做圆周运动的半径：R=得：

R= ①

R′= ②

①②得： B2：B1=

故选：B

【点睛】画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件和角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可．

5.一带电粒子以初速度先后通过匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示，电场和磁场对粒子做功为；若把电场和磁场正交叠加后，如图乙所示，粒子仍以的速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子做功为不计重力的影响，则

A. B. C. D. 无法比较

【答案】C

【解析】

【详解】由于洛伦兹力永远不做功，所以甲图和乙图中电场和磁场对粒子做的功就等于电场做的功，所以只要判断出偏转的位移大小即可得出做功大小。根据左手定则判断可知：乙图中洛伦兹力有与电场力方向相反的分力；而在甲图中电场和磁场是分开的，所以在甲图的情况下，粒子沿电场方向的位移较大，电场力做功较多，所以选项A、B、D错误，选项C正确。

6.如图所示，金属杆MN的电阻为R，金属杆PQ的电阻为2R，平行金属导轨电阻不计，电压表为理想直流电压表。当MN以速度v向右匀速滑动而PQ固定不动时，电压表正常工作且示数为U；若MN固定不动，为使电压表读数不变，下面做法可行的是

A. 使PQ以速度2v向右匀速滑动

B. 使PQ以速度2v向左匀速滑动

C. 使PQ以速度向右匀速滑动

D. 使PQ以速度向左匀速滑动

【答案】A

【解析】

设导轨宽度为L，磁感应强度为B，当MN以速度v向右匀速滑动而PQ固定不动时，电动势为：，电流为：，电压表正常工作且示数为：，根据右手定则可知上方电势高；若MN固定不动，为使电压表读数不变，应该使PQ向右运动，设匀速运动的速度为v′，则，解得v′=2v，故A正确，BCD错误。

7.如图，矩形ABCD位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知，P是CD边的中点。A、B、D的电势分别为6V、2V、4V，初动能为6eV、电荷量大小为e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过不计粒子重力，下列说法正确的是

A. 该粒子一定带正电

B. 该粒子到达B点时的动能为10eV

C. 若仅改变粒子的初速度大小，该粒子可能经过c点

D. 若仅改变粒子的初速度方向，该粒子可能做直线运动经过P点

【答案】D

【解析】

根据匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，则φA-φB=φD-φC，则C的电势φC=0．取AB的中点O，则O点的电势为，连接OD则为等势线，电场强度与等势面垂直，且有高电势指向低电势，电场强度垂直OD斜向上，由物体做曲线运动的条件，电场力斜向下，故电荷为负电荷；故A错误．