2022-2023學年上海市復旦附中高二（上）期中物理試卷

一、單項選擇題（每題3分，共24分）

• 1．提出“電場線”的科學家是（　?。?/h2>

  A．庫侖

  B．法拉第

  C．麥克斯韋

  D．愛因斯坦
  組卷：7引用：1難度：0.9

  解析

• 2．如圖，該電路元器件對應的符號是（　?。?/h2>

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：14引用：1難度：0.9

  解析

• 3．a、b和c三個帶電小球，c帶負電，a和b相互排斥，b和c相互吸引．則（　　）

  A．a(chǎn)和b均帶正電	B．a(chǎn)和b均帶負電
  C．a(chǎn)帶負電，b帶正電	D．a(chǎn)帶正電，b帶負電
  組卷：111引用：11難度：0.9

  解析

• 4．一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，將它們并聯(lián)接入電路，當電動機正常工作時，通過電動機的電流與通過電爐的電流的關系為（　　）

  A．電動機的電流大于電爐的電流

  B．電動機的電流等于電爐的電流

  C．電動機的電流小于電爐的電流

  D．無法判斷
  組卷：30引用：1難度：0.7

  解析

四、簡答題（共39分，本大題答題中請寫出必要的文字說明和推理過程）

• 12．本題對靜電場的性質(zhì)進行討論。我們引入物理量電場強度E和電勢φ定量描述靜電場，也可以用電場線和等勢面形象描繪。如圖所示，兩帶電小球A，B，質(zhì)量相等，可視為點電荷和質(zhì)點模型，固定在光滑的水平面上，A的電量是B的電量的4倍，小球B帶電量為q。實線為電場線，虛線為等勢線。以點電荷A位置作為坐標原點，A指向B為x軸正方向，AB距離為L。
  （1）請根據(jù)電場強度E的定義和庫侖定律推導出距場源點電荷Q為r處的電場強度表達式。
  （2）用E_A和E_B分別表示點電荷 A、B產(chǎn)生的場強。請求出在x軸上E_A與E_B相同的點的坐標x₁以及合場強為零的點的坐標x₂。
  （3）請求出AB連線上，在0＜x＜L的范圍內(nèi)，電勢最低的點的坐標x₃，并定性畫出該點的等勢線。
  （4）若點電荷電場的電勢公式是φ=k

  Q

  r

  ，Q為場源電荷電量，r為場點與場源電荷的距離，k為靜電力常數(shù)。請寫出點電荷A和B的電勢能。（取無窮遠處電勢能為零）
  （5）若同時靜止釋放兩小球，當它們距離為2L時，請分別求出兩小球的速度大小。
  組卷：30引用：1難度：0.6

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• 13．美國科學家密立根通過油滴實驗，首次測量了最小電荷量，并獲得了1923年的諾貝爾獎。他設計的實驗裝置如圖，用噴霧器向一個透明的圓柱形容器里噴入帶電油滴，油液被噴射撕裂成油滴時，一般都是帶負電的。將容器中 A、B板接入電路。我們可以通過改變極板間的電壓來控制油滴的運動，假設極板間為勻強電場。
  
  （1）在虛框內(nèi)畫出控制電路圖，可用的器材有：滑動變阻器、電壓表；并標出直流電源的正負極。
  （2）調(diào)節(jié)電壓，使油滴處于懸浮狀態(tài)。兩極板電壓為U，極板間距為d,設油滴質(zhì)量為m,帶電量為q。請畫出油滴的受力分析圖，并寫出平衡方程。
  （3）由此可知，為測得電荷量q,需要測量油滴質(zhì)量m。因m很小，需用如下方法測定：兩極板不加電壓，若油滴在下落時只受到重力和空氣阻力，空氣阻力與下落速度成正比。請定性分析油滴由靜止開始下落過程中的運動情況。
  （4）根據(jù)斯托克斯定律可得空氣阻力f=6πrηv,其中η是空氣的黏滯系數(shù)，r是油滴半徑（油滴近似成球形），v為油滴下降的速率。請通過已有的知識，寫出黏滯系數(shù)η的單位（用國際基本單位表示）。
  （5）油滴近似看成球形（半徑未知），密度為ρ。測得油滴穩(wěn)定運動時在t時間內(nèi)向下通過的位移為l,請寫出油滴質(zhì)量m的表達式。（表達式中含有ρ、t、l、η等物理量）。
  （6）寫出油滴電量q的表達式。
  （7）重復對許多油滴進行實驗之后，發(fā)現(xiàn)油滴電荷量皆為某最小固定值的整數(shù)倍。此最小帶電量數(shù)值為

  C，我們稱之為

  。
  組卷：35引用：1難度：0.4

  解析