2022-2023学年北京交大附中高二（上）期中物理试卷
发布：2024/4/20 14:35:0
一、选择题．本题共15小题．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意．（每小题4分，共60分，漏选得2分，错选不得分）
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1．关于元电荷与点电荷，下列说法正确的是（ ）
组卷：240引用：2难度：0.7 -
2．不带电的金属导体MNPQ的内部电荷包括自由电子和金属离子（即金属原子失去自由电子后的剩余部分），如图所示为导体内部电荷的简化示意图，其中“
”表示自由电子，“⊕”表示金属离子。把导体放到电场强度为E0的匀强电场中，由于库仑力的作用，导体内部的电荷将重新分布。下图是同学们画出的四幅图，其中A、B两图描述了导体刚放入电场未达到静电平衡状态时，自由电子和金属离子的定向运动情况（图中箭头代表它们定向运动的方向）；C、D两图描述了导体达到静电平衡后，自由电子和金属离子的分布情况。则图10的四幅图中，可能正确的是（ ）组卷：199引用：6难度：0.7 -
3．如图所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b,c是以Q所在位置为圆心，半径分别为r或2r球面上的三点，电荷量为-q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q。则（ ）组卷：713引用：7难度：0.8 -
4．在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个-q的试探电荷从无限远处被移到A点时，电场力做的功为W，则试探电荷在A点的电势能及A点的电势分别为（ ）
组卷：229引用：8难度：0.9 -
5．如图所示，用长度不等的绝缘丝线将带电小球A、B悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水平线上，则下列说法正确的是（ ）组卷：186引用：3难度：0.6 -
6．如图所示，a,b、c为同一电场中的三点，b为ac中点，a、c电势满足φa＞φc。则（ ）组卷：32引用：1难度：0.7
三、计算题（18题6分，19题10分，20题12分）
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19．粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。
图1为多级直线加速器示意图。横截面积相同、长度依次增加的金属圆筒沿轴线依次排列，各筒相间地连接到交变电源的A、B两极，两极间电压uAB随时间的变化规律如图2所示。t=0时，序号为0的金属圆板中央一个质量为m、电荷量为+q的粒子，在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。已知交变电源电压的绝对值为U，周期为T．带电粒子的重力和通过圆筒间隙的时间忽略不计。如果带电粒子每次经过圆筒之间都能被加速，则：
（1）求电子进入圆筒1时的速度v1；
（2）分析电子从圆板出发到离开圆筒2这个过程的运动；
（3）求第n个圆筒的长度Ln。组卷：122引用：1难度：0.7 -
20．为研究一均匀带正电球体A周围静电场的性质，小明同学在干燥的环境中先将A放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上（如图甲所示），此时电子秤的示数为N1；再将另一小球B用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于A球的正上方P点，电子秤稳定时的示数减小为N2．已知小球B所带电荷量为-q,且q远小于球A所带的电荷量，球A与球B之间的距离远大于两球的半径．
（1）根据上述信息，求：
①球B对球A的电场力大小和方向；
②球A在P点处激发的电场的场强大小E0．
（2）现缓慢拉动绝缘细线，使小球B从P点沿竖直方向逐步上升到Q点，用刻度尺测出P点正上方不同位置到P点的距离x,并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E，然后作出E-x图象，如图乙所示，其中M点为P、Q连线的中点，x轴上每小格代表的距离均为x0，且为已知量．
①根据图象估算P、M两点间电势差UPM的大小；
②若M、Q两点的电势差为UMQ，比较UPM和UMQ的大小，并由此定性说明球A正上方单位长度的电势差随x的变化关系．组卷：244引用：4难度：0.1
