福建省宁德市福鼎第四中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题（原卷版+解析版）

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1. 真空中两个静止带电小球，带电量分别为和，相距为r时相互作用的库仑力为F。现让它们接触后分开，并使它们之间的距离为2r，则库仑力大小变为（ ）
A. B. C. FD. 5F
2. 如图所示，将三个电荷量均为的正点电荷分别固定在菱形的三个顶点a、b、c上，，它们在菱形的第四个顶点d处产生的合电场强度为E。现只将c点处的电荷换成等量负点电荷（未画出），则d点处新的合电场强度大小为（ ）
A. EB. C. D.
3. 在x轴上某静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 处的电场强度为零B. 负电荷从移到，电势能减小
C. 负电荷从移到，受到的电场力增大D. 处场强沿x轴正方向
4. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（ ）

A. 匀强电场的电场强度
B. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为
C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大
二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
5. 如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为、，A球固定，B球用长为L的绝缘丝线悬挂在O点，静止时A、B相距为d，若A球电荷量保持不变，B球缓慢漏电，不计两小球半径，则下列说法正确的是（ ）
A. 丝线对B球的拉力逐渐变大
B. A球对B球的库仑力逐渐变小
C. 当AB间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的
D. 当AB间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的
6. 如图所示，一水平放置金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球可视为质点且不影响Q的电场从左端以滑上金属板上，沿光滑的金属板上表面向右运动到最右端，在此过程中（ ）
A. 小球做匀速直线运动B. 小球作先减速后加速的运动
C. 电场力对小球做功为零D. 电场力对小球始终做正功
7. 如图所示，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ）

A. 若虚线表示电场线，
B. 若虚线表示电场线，粒子通过Q点时动能较大
C. 若虚线表示等势线，粒子通过P点时电势能较小
D. 不论虚线表示电场线还是等势线，粒子通过P点时加速度较大
8. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为5V、5V、17V。下列说法正确的是（ ）
A. 坐标原点处的电势为0
B. 电场强度的大小为2.5V/cm
C. 电子在a点的电势能比在c点的低12eV
D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为12eV
三、填空题：本题共2小题，每空2分，共12分。
9. 一试探电荷q＝＋4×10－9 C，在电场中P点受到的静电力F＝6×10－7 N，则P点的电场强度大小为__________N/C；将试探电荷移走后，P点的电场强度大小为____________N/C；放一电荷量为q′＝1.2×10－6 C的电荷在P点，受到的静电力F′的大小为__________N。
10. 如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，负点电荷所带的电荷量为Q，与AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端分别出现感应电荷，当达到静电平衡时（已知静电力常量为k），导体的中心O的电场强度等于_____，导体的感应电荷在O点产生的电场强度大小等于 __________ ，方向 __________
四、实验题：本题共1小题，每空2分，共8分。
11. 某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。
（1）带正电小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为______。（用题中涉及的物理量符号表示）
（2）通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力____________。
（3）以上实验采用的方法是______。
A微小量放大法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想实验法
（4）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为______。（用题中涉及的物理量符号表示）
五、解答题：本题共3小题，12题10分13题14分14题16分，共40分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。
12. 一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，（重力加速度为g），求:
（1）该静止小球带何种电；
（2）匀强电场的电场强度的大小。
13. 如图所示，水平放置的平行板电容器A、B间为一匀强电场，M、N为电场中的两点，其连线与两极板垂直，且MN之间的距离d1=2cm。已知电子在M点受到的电场力大小为，方向指向B板，A板接地电势为零，电子的电量。
（1）求电场强度的大小和方向；
（2）求M、N两点的电势差；
（3）若N点距A板的距离d2=3cm，电子在N点的电势能为多少？
14. 如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），在KA间经加速电压U1加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场，M、N两板间的距离为d，电压为U2，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求∶
（1）电子穿过A板小孔时速度大小v；
（2）电子从偏转电场射出时的偏转角正切值；
（3）电子从偏转电场射出时的动能Ek。