杭州市富陽(yáng)區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023學(xué)年第一學(xué)期高二10月考物理學(xué)科問(wèn)卷時(shí)間：90分鐘分值：100分一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度理解，下述說(shuō)法正確的是（）A.由可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E跟放入的電荷q所受的電場(chǎng)力F成正比B.當(dāng)電場(chǎng)中存在試探電荷時(shí)，電荷周圍才出現(xiàn)電場(chǎng)這種特殊的物質(zhì)，才存在電場(chǎng)強(qiáng)度C.由可知，在離點(diǎn)電荷很近的地方，r接近于零，電場(chǎng)強(qiáng)度為無(wú)窮大D.電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無(wú)關(guān)【答案】D【解析】【詳解】ABD．電場(chǎng)強(qiáng)度E可以根據(jù)定義式來(lái)測(cè)量，電場(chǎng)強(qiáng)度就等于每單位正電荷所受的力，但場(chǎng)強(qiáng)與試探電荷無(wú)關(guān)，是由電場(chǎng)本身決定的，是電場(chǎng)的一種性質(zhì)，與試探電荷是否存在無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤，D正確；C．庫(kù)侖力屬于強(qiáng)相互作用，是一種遠(yuǎn)程力，點(diǎn)電荷電場(chǎng)的決定式，也不適用于r接近0的情況，故C錯(cuò)誤。故選D。2.2020年9月21日，《自然·天文學(xué)》在線發(fā)表了中國(guó)慧眼衛(wèi)星最新觀測(cè)結(jié)果：在高于200keV以上的能段發(fā)現(xiàn)了黑洞雙星系統(tǒng)的低頻QPO，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的能量最高的低頻QPO現(xiàn)象。其中eV指的是一個(gè)電子經(jīng)過(guò)1伏特電勢(shì)差加速后獲得的能量，則“200keV”的能量是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意得故選A。3.在兩個(gè)半圓柱面構(gòu)成的區(qū)域內(nèi)，有一均勻的徑向電場(chǎng)，徑向?qū)挾群苄。妶?chǎng)線如圖中的徑向?qū)嵕€所示。欲使電荷量相同的正離子從左端進(jìn)入，沿同一半圓路徑運(yùn)動(dòng)后從右端射出，這些離子應(yīng)具備相同的（）A.比荷 B.動(dòng)能 C.速度 D.質(zhì)量【答案】B【解析】【詳解】正離子在均勻輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有變形后可得因電荷量相同，則這些粒子的動(dòng)能相同。故選B。4.2022年北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式上，由一朵朵代表各個(gè)參賽國(guó)家的“小雪花”組成一朵“大雪花”后，奧運(yùn)圣火在其中央點(diǎn)燃，如圖甲，讓全世界驚嘆。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)每朵“小雪花”的基本形狀如圖乙所示，并利用絕緣弧形細(xì)條擺成模型，若其左右分別均勻分布著等量異種電荷。a、b、c、d四點(diǎn)均位于對(duì)稱軸上，且它們與中心點(diǎn)的距離均相等。則（）A.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B.a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等D.正的試探電荷從b點(diǎn)到d點(diǎn)電勢(shì)能增加【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像分析可知，從無(wú)窮遠(yuǎn)到對(duì)稱軸中心點(diǎn)位置，ac所在軸上的場(chǎng)強(qiáng)大小先增大后減小。bd所在軸上的場(chǎng)強(qiáng)大小一直增大。由于無(wú)法確定ab兩點(diǎn)的具體位置，故無(wú)法判斷ab兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小。故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，電場(chǎng)方向?yàn)閺淖笾劣遥鶕?jù)沿電場(chǎng)方向，電勢(shì)降低。因此a點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)高。故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)對(duì)稱性可知，b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，故C正確；D．根據(jù)對(duì)稱性可知，b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零。則正的試探電荷從從b點(diǎn)到d點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，電勢(shì)能不變，故D錯(cuò)誤。故選C。【點(diǎn)睛】根據(jù)對(duì)稱性分析處場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低。結(jié)合電性得出電勢(shì)能的變化。5.心室纖顫是一種可能危及生命的疾病。一種叫作心臟除顫器的醫(yī)療設(shè)備，其工作原理是通過(guò)一個(gè)充電的電容器對(duì)心室纖顫患者皮膚上安裝的兩個(gè)電極板放電，讓一部分電荷通過(guò)心臟，使心臟停止跳動(dòng)，再刺激心室纖顫患者的心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)。如圖是一次心臟除顫器的模擬治療，若心臟除顫器的電容器電容為15μF，充電至9.0kV電壓，如果電容器在2.0ms時(shí)間內(nèi)完成放電，放電結(jié)束時(shí)電容器兩極板間的電勢(shì)差減為零。下列說(shuō)法正確的是（）A.若充電至4.5kV，則該電容器的電容為7.5μF B.充電至9.0kV時(shí)，該電容器所帶電荷量是0.27CC.這次放電過(guò)程中有0.135C的電荷通過(guò)人體組織 D.這次放電過(guò)程中通過(guò)人體組織的電流是恒定不變的【答案】C【解析】【詳解】A．電容器充電的過(guò)程中，電容器的電容C不變，仍為15μF，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可知充電至9.0kV時(shí)，該電容器所帶電荷量是0.135C，放電結(jié)束后電勢(shì)差減為零此次放電過(guò)程中有0.135C的電荷通過(guò)人體組織，故B錯(cuò)誤，C正確；D．電容器放電的過(guò)程中電流并不恒定，故D錯(cuò)誤。故選C。【點(diǎn)睛】本題考查電容器電容的概念以及電容器充放電的特點(diǎn)。6.如圖所示，a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一平面上的三點(diǎn)，各點(diǎn)的電勢(shì)分別為、、。則在下列各示意圖中能表示該電場(chǎng)強(qiáng)度E方向的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．bc兩點(diǎn)的連線不是等勢(shì)線，所以電場(chǎng)不和其連線垂直，A錯(cuò)誤；B．，兩點(diǎn)電勢(shì)不等，所以電場(chǎng)線不和其連線垂直，B錯(cuò)誤；CD．和ab連線上的某點(diǎn)電勢(shì)相等，所以電場(chǎng)線垂直其連線，根據(jù)電場(chǎng)線方向是從高電勢(shì)指向低電勢(shì)，D正確，C錯(cuò)誤。故選D。7.如圖是某款家用空氣凈化器及其原理示意圖，污濁空氣通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)后塵埃帶電。圖中充電極b、d接電源負(fù)極，集塵極a、c、e接電源正極（接地）。下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)后空氣中的塵埃帶正電B.塵埃在被吸附到集塵極e的過(guò)程中動(dòng)能增大C.c、d兩個(gè)電極之間的電場(chǎng)方向豎直向上D.塵埃被吸附到集塵極a的過(guò)程中所受電場(chǎng)力做負(fù)功【答案】B【解析】【詳解】A．塵埃經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)后被正極吸引，所以塵埃帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．塵埃在被吸附到集塵極e的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，故B正確；C．因?yàn)槌潆姌Ob、d接電源負(fù)極，集塵極a、c、e接電源正極，所以c、d兩個(gè)電極之間的電場(chǎng)方向豎直向下，故C錯(cuò)誤；D．塵埃被吸附到集塵極a的過(guò)程中所受電場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤。故選B。8.如圖所示，沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有一動(dòng)點(diǎn)A以O(shè)為圓心，r＝OA為半徑做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周，O與圓周上的A點(diǎn)的連線OA與x軸正向(E方向)成θ角，則此圓周上各點(diǎn)與A點(diǎn)間最大的電勢(shì)差為()A.U＝Er B.U＝Er(sinθ＋1)C.U＝Er(cosθ＋1) D.U＝2Er【答案】C【解析】【詳解】沿電場(chǎng)線方向距離A點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)與A點(diǎn)的電勢(shì)差最大，則圓周上各點(diǎn)與A點(diǎn)間最大的電勢(shì)差為，故選C.【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是知道U=Ed的物理意義，注意d是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離.9.如圖所示，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c的長(zhǎng)方體導(dǎo)體，若電流沿AB方向時(shí)測(cè)得導(dǎo)體的電阻為R1，電流沿EF方向時(shí)測(cè)得導(dǎo)體的電阻為R2，電流沿CD方向時(shí)測(cè)得導(dǎo)體的電阻為R3，下列選項(xiàng)中正確的是（）A.R1∶R2∶R3＝a2∶b2∶c2B.R1∶R2∶R3＝a2∶c2∶b2C.R1∶R2∶R3＝c2∶b2∶a2D.R1∶R2∶R3＝c∶b∶a【答案】B【解析】【詳解】若電流沿AB方向時(shí)測(cè)得導(dǎo)體的電阻為電流沿EF方向時(shí)測(cè)得導(dǎo)體的電阻為電流沿CD方向時(shí)測(cè)得導(dǎo)體的電阻為聯(lián)立解得R1∶R2∶R3＝a2∶c2∶b2故選B。10.如圖甲所示直線是一條電場(chǎng)線，A、B是該線上的兩點(diǎn)。一正電荷由A點(diǎn)以一定初速度沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v-t圖線如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的加速度相比一定是B.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相比一定是C.A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相比一定是D.該電荷在兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小相比一定是【答案】A【解析】【詳解】AC．由v—t圖線的斜率表示加速度，則正電荷加速度逐漸減小該電場(chǎng)為場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小EA>EBC錯(cuò)誤；A正確；BD．正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度減小，則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加場(chǎng)強(qiáng)方向由B點(diǎn)指向A點(diǎn)，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故BD錯(cuò)誤。故選A。11.圖示為一帶電粒子在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，A、B為軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，其在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向水平向右，到B點(diǎn)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角為30°，粒子重力不計(jì)。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由題可知，粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度從A到B的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差故選C。12.如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間有一質(zhì)量為m、帶電為q的油滴恰好在P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說(shuō)法正確的是（）A.在S仍閉合的情況下，若將A板向下平移一小段位移，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有的電流B.在S仍閉合的情況下，若將A板向右平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G中有的電流C.若將S斷開(kāi)，且將A板向左平移一小段位移，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中無(wú)電流D.若將S斷開(kāi)，再將A板向下平移一小段位移，則油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中無(wú)電流【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．開(kāi)始時(shí)，重力和電場(chǎng)力平衡，故mg=qE在S仍閉合的情況下，U不變，將A板向下移，由E=可知，E變大，故油滴應(yīng)向上加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．在S仍閉合的情況下，U不變，若將A板向右平移一小段位移，由E=Ud可知，E不變，油滴仍靜止；根據(jù)C=、C=有Q=故電容器電量減小，放電，故G中有b→a的電流，B正確；C．若將S斷開(kāi)，Q不變，A向左平移一小段距離，根據(jù)C=可知，電容C減小，再根據(jù)C=可知，U增大，根據(jù)U=Ed可知，E增大，電場(chǎng)力增大，油滴向上運(yùn)動(dòng)，但由于電量不變，故G中無(wú)電流，C錯(cuò)誤；D．若將S斷開(kāi)，Q不變，再將A板向下平移一小段位移，根據(jù)C=電容增大；根據(jù)C=，U=Ed得到E=故電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故電場(chǎng)力不變，故油滴靜止，G中沒(méi)有電流，且P點(diǎn)電勢(shì)也不變，D錯(cuò)誤。故選B。13.在空間有正方向水平向右、大小按如圖所示的圖線變化的電場(chǎng)，位于電場(chǎng)中A點(diǎn)的電子在t=0時(shí)速度為零，在t=1s時(shí)，電子離開(kāi)A點(diǎn)的距離大小為l。那么在t=2s時(shí)，電子將處在（）A.A點(diǎn) B.A點(diǎn)左方l處C.A點(diǎn)右方2l處 D.A點(diǎn)左方2l處【答案】D【解析】【詳解】第1s內(nèi)電場(chǎng)方向水平向右，電子受到的靜電力方向水平向左，電子向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移為l，第2s內(nèi)電子受到的靜電力方向水平向右，由于電子此時(shí)有水平向左的速度，因而電子繼續(xù)向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，位移也是l，t=2s時(shí)總位移為2l，方向水平向左，故t=2s時(shí)，電子處在A點(diǎn)左方2l處。故選D。二、選擇題Ⅱ（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）14.小強(qiáng)在加油站加油時(shí)，看到加油機(jī)上有如圖所示的圖標(biāo)，關(guān)于圖標(biāo)涉及的物理知識(shí)及其理解，下列說(shuō)法正確的是（）A.三個(gè)圖標(biāo)都是為了防止靜電的產(chǎn)生B.工作人員工作時(shí)間須穿絕緣性能良好的化纖服裝C.化纖手套與接觸物容易摩擦起電存在安全隱患D.用絕緣的塑料梳子梳頭應(yīng)該沒(méi)有關(guān)系【答案】AC【解析】【詳解】A．梳頭、戴非棉手套加油、穿脫衣時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電，三個(gè)圖標(biāo)都是為了防止靜電的產(chǎn)生，故A正確；B．工作人員工作時(shí)間不能穿絕緣性能良好的化纖服裝，不然會(huì)產(chǎn)生靜電，故B錯(cuò)誤；C．化纖手套與接觸物容易摩擦起電存在安全隱患，故C正確；D．絕緣的塑料梳子梳頭會(huì)產(chǎn)生靜電，存在安全隱患，故D錯(cuò)誤。故選AC。15.如圖所示，某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管）組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。質(zhì)子從P點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器并依次向右穿過(guò)各漂移管，在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在漂移管間被電場(chǎng)加速，加速電壓視為不變。設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時(shí)速度為8×106m/s，進(jìn)入漂移管E時(shí)速度為1×107m/s，電源頻率為1×107Hz，漂移管間縫隙很小，質(zhì)子在每個(gè)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間視為電源周期的。質(zhì)子的比荷取1×108C/kg。下列說(shuō)法正確的是（）A.漂移管B的長(zhǎng)度為0.6mB.漂移管B的長(zhǎng)度為0.8mC.相鄰漂移管間的加速電壓為6.0×104VD.相鄰漂移管間的加速電壓為8.0×104V【答案】C【解析】【詳解】AB．質(zhì)子在B管中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，漂移管B的長(zhǎng)度LB=vBt，得LB=04mAB錯(cuò)誤；CD．由圖可知，從B到E經(jīng)過(guò)3次加速，設(shè)加速電壓為U，根據(jù)動(dòng)能定理可得質(zhì)子的比荷,聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得U=6.0×104VC正確，D錯(cuò)誤。故選C。16.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為v，在時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nevS在Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的電量q=IΔt則在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的數(shù)目為故選D。17.示波器可以用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況，其核心部件是示波管，其原理圖如圖所示，為水平偏轉(zhuǎn)電極，為豎直偏轉(zhuǎn)電極.以下說(shuō)法正確的是（）A.加（d）波形電壓、不加信號(hào)電壓，屏上在兩個(gè)位置出現(xiàn)亮點(diǎn)B.加（c）波形電壓，加（b）波形電壓，屏上將出現(xiàn)兩條豎直亮線C.加（c）波形電壓、加（c）波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線D.加（c）波形電壓、加（d）波形電壓，屏上將出現(xiàn)（b）所示圖線【答案】A【解析】【詳解】A.加（d）波形電壓、不加信號(hào)電壓，根據(jù)示波管的工作原理可知會(huì)使電子槍發(fā)射的電子在水平電場(chǎng)的作用下，左右周期性地打在屏上，所以屏上在兩個(gè)水平位置出現(xiàn)亮點(diǎn)，故A正確；B.加（c）波形電壓、加（b）波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線，故B錯(cuò)誤；C.加（c）波形電壓、加（c）波形電壓，屏上將在一個(gè)位置出現(xiàn)亮點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D.加（c）波形電壓、加（d）波形電壓，屏上將在兩個(gè)豎直位置出現(xiàn)亮點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選：A三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共8分）18.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量一質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)直導(dǎo)體的長(zhǎng)度和直徑，其中測(cè)量結(jié)果如圖甲、乙所示，則長(zhǎng)直導(dǎo)體的長(zhǎng)度為_(kāi)_______cm；長(zhǎng)直導(dǎo)體的直徑為_(kāi)_______mm.【答案】①.5.03②.5.315【解析】【分析】本題是關(guān)于游標(biāo)卡尺與螺旋測(cè)微器的問(wèn)題，解題需要掌握其讀數(shù)方法；游標(biāo)卡尺的讀法，先確定分度數(shù)，從而確定精確度，進(jìn)行讀數(shù)；螺旋測(cè)微器的讀法要用主尺的整刻度加可動(dòng)刻度數(shù)乘以精確度，且需要估讀，據(jù)此解答．【詳解】由圖可知，游標(biāo)卡尺是10分度的，其精確度為0.1mm，則圖示讀數(shù)為：50+3×0.1=50.3mm=5.03cm；螺旋測(cè)微器中不動(dòng)刻度為5，可動(dòng)刻度為31.5×0.01mm，則讀數(shù)為5+31.5×0.01=5.315mm．19.電路中電流大小可以用電流傳感器測(cè)量，用電流傳感器和計(jì)算機(jī)可以方便地測(cè)出電路中電流隨時(shí)間變化的曲線。某興趣小組要測(cè)定一個(gè)電容器的電容，選用器材如下：待測(cè)電容器（額定電壓為16V）；電流傳感器和計(jì)算機(jī)；直流穩(wěn)壓電源；定值電阻R0＝100Ω、單刀雙擲開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線若干；實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：①按照?qǐng)D甲正確連接電路；②將開(kāi)關(guān)S與1端連接，電源向電容器充電；③將開(kāi)關(guān)S擲向2端，測(cè)得電流隨時(shí)間變化的i－t圖線如圖乙中的實(shí)線a所示；④利用計(jì)算機(jī)軟件測(cè)出i－t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）已知測(cè)出的i－t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為42.3mA·s，則電容器的電容C＝________F；（2）若將定值電阻換為R1＝180Ω，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，則電流隨時(shí)間變化的i－t圖線應(yīng)該是圖丙中的曲線________（選填“b”或“c”）。【答案】①.4.7×10－3②.c【解析】【分析】【詳解】（1）[1]由i－t圖像得到開(kāi)始時(shí)電流為故最大電壓為故電容為（2）[2]換用阻值為180Ω的定值電阻，根據(jù)則第2次實(shí)驗(yàn)的最大電流小些，故選c。?四、計(jì)算題（本大題共37分，解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明。方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。）20.如圖所示，帶負(fù)電的小球A固定，帶電量為-q1（q1>0），帶電量為q2（q2>0）的小球B靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中?小球A與小球B的連線與豎直方向AC的夾角θ=37°，AC=AB=L?靜電力常量為k，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，小球B可視為質(zhì)點(diǎn)，其帶電量不影響小球A的電場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)?求：（1）小球B的質(zhì)量；（2）C?B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差?【答案】（1）；（2）【解析】【分析】對(duì)小球B進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡關(guān)系可求解各力的大小，再根據(jù)庫(kù)侖定律公式求解質(zhì)量。根據(jù)受力分析求得勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E，再根據(jù)公式U=Ed求解電勢(shì)差。【詳解】（1）對(duì)小球B進(jìn)行受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件得由庫(kù)侖定律得聯(lián)立解得（2）根據(jù)小球B的受力分析可知由電場(chǎng)力公式有聯(lián)立解得C?B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為解得21.如圖所示，由A、B兩平行板構(gòu)成電容器，電容為C，原來(lái)不帶電。電容器的A板接地，并且中心有一個(gè)小孔，通過(guò)這個(gè)小孔向電容器中射入電子，射入的方向垂直于極板，射入的速度為v0如果電子的發(fā)射是一個(gè)一個(gè)單獨(dú)進(jìn)行的，即第一個(gè)電子到達(dá)B板后再射第二個(gè)電子，并且所有和B板相碰的電子都留在B板上。隨著電子的射入，兩極板間的電勢(shì)差逐漸增加，直至達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值。已知電子的質(zhì)量為m、電量為e，電子所受的重力可忽略不計(jì)，A、B兩板的距離為L(zhǎng)。(1)有n個(gè)電子到達(dá)B板上，這時(shí)兩板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E多大？(2)最多能有多少個(gè)電子和B板相碰？(3)到達(dá)B板的第1個(gè)電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和最后一個(gè)電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相差多少？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)當(dāng)B板上聚集了n個(gè)射來(lái)的電子時(shí)，兩板間的電勢(shì)差為內(nèi)部電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為(2)設(shè)最多能聚集N+1個(gè)電子，第N+1個(gè)射入的電子到達(dá)B板時(shí)速度減為零。此時(shí)兩板間的電勢(shì)差為對(duì)此后再射入的電子，根據(jù)動(dòng)能定理有-eU1=0-mv02聯(lián)立解得故最多能到達(dá)B板的電子數(shù)為Nm=N+1=(3)第一個(gè)電子在兩板間作勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為最后一個(gè)電子在兩板間作勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B板時(shí)速度為零，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為二者時(shí)間差為△t=t2-t1=22.CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，加速電壓恒定為U；高度足夠高，寬度為d的虛線框內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。電子束從靜止開(kāi)始在M、N之間加速后以一定的速度水平射出并進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，速度方向改變53°角后打到靶環(huán)上的P點(diǎn)產(chǎn)生X射線，探測(cè)器能夠探測(cè)到豎直向上射出的X射線。靶環(huán)是以P點(diǎn)為圓心的圓面，P點(diǎn)距偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中心的水平距離為l=3d。已知電子質(zhì)量為m，電量為e，電子重力不計(jì)、始終在真空中運(yùn)動(dòng)。（1）電子離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的速度大小v1；（2）在虛線框中加一沿豎直方向的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，也可使電子偏轉(zhuǎn)53°角后打在靶環(huán)中心P上產(chǎn)生X射線，則所加電場(chǎng)的電場(chǎng)