2022-2023學(xué)年北京交大附中高二（上）期中物理試卷
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0
一、選擇題．本題共15小題．在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項符合題意．（每小題4分，共60分，漏選得2分，錯選不得分）
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1．關(guān)于元電荷與點電荷，下列說法正確的是（ ）
組卷：238引用：2難度：0.7 -
2．不帶電的金屬導(dǎo)體MNPQ的內(nèi)部電荷包括自由電子和金屬離子（即金屬原子失去自由電子后的剩余部分），如圖所示為導(dǎo)體內(nèi)部電荷的簡化示意圖，其中“
”表示自由電子，“⊕”表示金屬離子。把導(dǎo)體放到電場強度為E0的勻強電場中，由于庫侖力的作用，導(dǎo)體內(nèi)部的電荷將重新分布。下圖是同學(xué)們畫出的四幅圖，其中A、B兩圖描述了導(dǎo)體剛放入電場未達到靜電平衡狀態(tài)時，自由電子和金屬離子的定向運動情況（圖中箭頭代表它們定向運動的方向）；C、D兩圖描述了導(dǎo)體達到靜電平衡后，自由電子和金屬離子的分布情況。則圖10的四幅圖中，可能正確的是（ ?。?/h2>組卷：198引用：6難度：0.7 -
3．如圖所示，Q是真空中固定的點電荷，a、b,c是以Q所在位置為圓心，半徑分別為r或2r球面上的三點，電荷量為-q的試探電荷在a點受到的庫侖力方向指向Q。則（ ）組卷：670引用：7難度：0.8 -
4．在點電荷Q形成的電場中有一點A，當(dāng)一個-q的試探電荷從無限遠處被移到A點時，電場力做的功為W，則試探電荷在A點的電勢能及A點的電勢分別為（ ?。?/h2>
組卷：226引用：8難度：0.9 -
5．如圖所示，用長度不等的絕緣絲線將帶電小球A、B懸掛起來，兩絲線與豎直方向的夾角分別是α和β（α＞β），兩小球恰在同一水平線上，則下列說法正確的是（ ）組卷：185引用：3難度：0.6 -
6．如圖所示，a,b、c為同一電場中的三點，b為ac中點，a、c電勢滿足φa＞φc。則（ ?。?/h2>組卷：32引用：1難度：0.7
三、計算題（18題6分，19題10分，20題12分）
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19．粒子加速器是借助于不同形態(tài)的電場，將帶電粒子加速到高能量的電磁裝置。粒子加速器可分為直線加速器和圓形加速器等類型。
圖1為多級直線加速器示意圖。橫截面積相同、長度依次增加的金屬圓筒沿軸線依次排列，各筒相間地連接到交變電源的A、B兩極，兩極間電壓uAB隨時間的變化規(guī)律如圖2所示。t=0時，序號為0的金屬圓板中央一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在圓板和圓筒之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進圓筒1。已知交變電源電壓的絕對值為U，周期為T．帶電粒子的重力和通過圓筒間隙的時間忽略不計。如果帶電粒子每次經(jīng)過圓筒之間都能被加速，則：
（1）求電子進入圓筒1時的速度v1；
（2）分析電子從圓板出發(fā)到離開圓筒2這個過程的運動；
（3）求第n個圓筒的長度Ln。組卷：117引用：1難度：0.7 -
20．為研究一均勻帶正電球體A周圍靜電場的性質(zhì)，小明同學(xué)在干燥的環(huán)境中先將A放在一靈敏電子秤的絕緣托盤上（如圖甲所示），此時電子秤的示數(shù)為N1；再將另一小球B用絕緣細線懸掛在一絕緣支架上，使其位于A球的正上方P點，電子秤穩(wěn)定時的示數(shù)減小為N2．已知小球B所帶電荷量為-q,且q遠小于球A所帶的電荷量，球A與球B之間的距離遠大于兩球的半徑．
（1）根據(jù)上述信息，求：
①球B對球A的電場力大小和方向；
②球A在P點處激發(fā)的電場的場強大小E0．
（2）現(xiàn)緩慢拉動絕緣細線，使小球B從P點沿豎直方向逐步上升到Q點，用刻度尺測出P點正上方不同位置到P點的距離x,并采取上述方法確定出該位置對應(yīng)的電場強度E，然后作出E-x圖象，如圖乙所示，其中M點為P、Q連線的中點，x軸上每小格代表的距離均為x0，且為已知量．
①根據(jù)圖象估算P、M兩點間電勢差UPM的大??；
②若M、Q兩點的電勢差為UMQ，比較UPM和UMQ的大小，并由此定性說明球A正上方單位長度的電勢差隨x的變化關(guān)系．組卷：239引用：4難度：0.1