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    2020-2021学年吉林省长春市十一高中高一下学期第三学程考试物理试题

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    这是一份2020-2021学年吉林省长春市十一高中高一下学期第三学程考试物理试题,共16页。试卷主要包含了选择题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    2020-2021学年吉林省长春市十一高中高一下学期第三学程考试物理试题


    第Ⅰ卷(共60分)
    一、选择题:本题共12小题,每小题5分.在1—8每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。9-12小题有多个选项是符合要求的,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
    1.有关电场知识的理解,下述说法正确的是(  )
    A.库仑用扭秤实验获得库仑定律并最早测出了元电荷e的数值
    B.在电场中某点放入试探电荷q,该点的场强为E=,取走q后,该点场强即为零
    C.若点电荷Q1电荷量小于Q2电荷量,则Q1对Q2的静电力小于Q2对Q1的静电力
    D.若-q在C点的电势能比在D点的大,则C点电势低于D点电势
    2.某仪器两极间的电场线分布如图所示,中间的一条电场线是直线,其它电场线对称分布,质子从O点沿直线OA以某一初速度仅在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点,沿直线向右为x轴正方向。从O到A运动过程中,关于质子运动速度v和加速度a随时间t的变化、质子的动能Ek和运动轨迹上各点的电势φ随位移x的变化图线中可能正确的是(  )
    A. B.C.D.
    3.一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落,其速度v随时间t变化的图线如图所示。则物块(  )
    A.第一个时间内的位移等于第二个时间内的位移
    B.第一个时间内合外力做的功小于第二个时间内合外力做的功
    C.第一个时间内重力的冲量等于第二个时间内重力的冲量
    D.第一个时间内合外力的冲量小于第二个时间内合外力的冲量
    4.2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品,采用“半弹道跳跃”方式返回地球,圆满完成了月球取样任务。如图虚线为大气层边界,返回器从a点关闭发动机无动力滑入大气层,然后从c点“跳”出,再从e点“跃”入,实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点,离地心的距离为r,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,万有引力常量为G,则返回器(  )
    A.在a、c点速度大小相等
    B.轨迹cde是圆的一部分
    C.在d点时的速度大小
    D.在d点时加速度大于地球表面的重力加速度g

    5.如图所示,真空中竖直固定一表面粗糙的金属板,其正前方固定一个带正电的点电荷Q,OQ垂直于金属板,已知OM=ON。一表面绝缘带正电的小滑块(可视为试探电荷且不影响原电场)从金属板上端的M点由静止释放,运动到N点的过程中,下列说法不正确的是(  )
    A.小滑块在M、N点的加速度相同
    B.小滑块的电势能不变
    C.小滑块在OM段和ON段摩擦力做的功一定相等
    D.小滑块的速度一定一直增大


    6.“双星系统”由相距较近的恒星组成,每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在相互间的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动,如图所示为某一双星系统,A星球的质量为m1,B星球的质量为m2,它们中心之间的距离为L,引力常量为G,则下列说法正确的是(  )
    A.A星球的轨道半径为
    B.双星运行的周期为
    C.B星球的轨道半径为
    D.若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动,则B星球的运行周期为
    7.如图所示,A是带正电的球,B为不带电的导体,A、B均放在绝缘支架上,M、N是导体B中的两点,以无限远处为电势零点,当导体B达到静电平衡后,说法正确的是(  )
    A.M、N两点电场强度大小的关系为EM >EN
    B.M端感应出负电荷,N端感应出正电荷,所以M、N两点电势高低的关系为
    C.若用导线将M、N两端连起来,将发生电荷中和现象
    D.感应电荷在M、N两点产生的电场强度为



    8.如图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下,然后滑入轨道,最后恰好停在C点。已知小车质量,滑块与轨道间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则下列说法正确的是(  )
    A.滑块从A滑到C的过程中滑块和小车系统的动量一直都是守恒的
    B.滑块滑到B点时的速度为
    C.滑块从A滑到C的过程中相对于地面的水平位移等于
    D.水平轨道的长度L一定大于圆弧半径R


    9.某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,一个带负电的点电荷只在电场力的作用下以一定初速度沿x轴正方向运动,x1、x2、x3、x4四点间隔相等,则(  )
    A.点电荷在x2和x4处电势能相等
    B.点电荷由x1运动到x3的过程中电场力做负功
    C.x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差
    D.点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小


    10.如图,滑块A(可视为质点)的质量kg,与水平面间的动摩擦因数,用细线悬挂的小球质量均为kg,沿轴排列,A与第1个小球及相邻两小球间距离均为m,线长分别为、、……(图中只画出三个小球)。开始时,A以m/s沿轴正向运动,设A与小球碰撞不损失机械能,碰后小球均恰能在竖直平面内做完整的圆周运动并再次与滑块正碰,,则(  )
    A.滑块每次与小球碰撞,碰撞前后速度互换
    B.滑块只能与13个小球碰撞
    C.滑块只能与12个小球碰撞
    D.第10个小球悬线长0.4m


    11.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θ角。现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。下列说法正确的是(  )
    A.匀强电场的电场强度E=
    B.小球动能的最小值为Ekmin=,动能最大值为Ekmax=
    C.小球运动至圆周轨迹的最低点时机械能最小
    D.小球从初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再减小

    12.如图所示,传送带的水平部分ab长度为2m,倾斜部分bc长度为4m,bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动,速率为2m/s。现将质量为m=1kg小煤块A从静止轻放到a处,它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为,且此过程中煤块不会脱离传送带,g=10m/s2,下列说法正确的是(  )
    A.小煤块从a点运动到b点的过程中,电动机多消耗的电能为4J
    B.小煤块从a点运动到c点所用的时间为2.2s
    C.从a点运动到c点的过程,小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6J
    D.从a点运动到c点的过程,小煤块在传送带上留下的痕迹长度为2.8m

    第Ⅱ卷(共50分)
    二、实验题:本题共2小题,每个空2分,共14分.
    13.为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒,利用如图(a)装置,不可伸长的轻绳一端系住一小球,另一端连接力传感器,小球质量为m,球心到悬挂点的距离为L,小球释放的位置到最低点的高度差为h,实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图(b),其中Fm是实验中测得的最大拉力值,重力加速度为g,请回答以下问题:

    (1)小球第一次运动至最低点的过程,重力势能的减少量△Ep=________,动能的增加量△Ek=___________。(均用题中所给字母表示)
    (2)观察图(b)中拉力峰值随时间变化规律,试分析造成这一结果的主要原因: 。

    14.如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。已知小球1和小球2的质量分别为,小球的半径为均为r。
    (1)实验中应满足的条件有______
    A.轨道末端水平
    B.轨道表面必须光滑
    C.两小球质量关系必须满足m1>m2
    (2)继续实验步骤如下,其步骤中有错误的或者不完善的有______
    A.在地面上依次铺白纸和复写纸
    B.确定重锤对应点O
    C.不放球2,让球1从斜槽某一位置无初速度滑下,确定它的落地点位置
    D.把2球放在立柱上,让球1从斜槽无初速度滑下,与球2正碰后,确定球1和
    球2落地点位置和
    E.用刻度尺量出、、的长度
    F.看与是否相等,以验证动量守恒。
    (3)碰撞恢复系数的定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两小球的速度,v1和v2分别是碰撞后两小球的速度,该实验小球碰撞恢复系数的表达式为e =______(用题目中字母表达),若测得e =______,可以判定小球的碰撞为弹性碰撞。

    三、解答题:本题共4小题,共36分. 其中15小题6分,16小题8分,17小题10分,18小题12分.
    15.(6分)如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cm,CD为电场中的两点,CD=8cm,CD连线和电场方向成60°角,C点到A板的距离为2cm。,已知质子从A板移到B板,电场力作功为 4.0×10-17J。已知质子的带电量为一个元电荷的电量e=1.6×10-19C.求:
    (1)匀强电场的电场强度;
    (2)CD两点间的电势差。
    (3)若将B板接地,则C点的电势为多大?及质子在C点的电势能?



    16.(8分)如图,足够长的光滑斜面倾角,两相同小物块A、B质量均为m,用劲度系数为k的轻质弹簧连接。C为固定在斜面上的挡板,A通过一根轻绳跨过光滑定滑轮与质量同样为m的物块D相连。用手托住D,使轻绳伸直但没有弹力。现将D由静止释放,已知运动中D始终未落地,不考虑空气阻力,求:
    (1)从释放D到B离开C时,A发生的位移;
    (2)B离开C时,D的速率。


    17.(10分)某游乐场游戏装置示意图如图甲所示,水平平台上固定一竖直光滑曲面,曲面下端A切线水平,并与半径为的竖直光滑圆轨道平滑连接,质量为的物块P从光滑曲面上离平台高度为h处静止释放,先通过圆轨道后再进入平台,与质量为M=4kg的物块Q发生弹性碰撞,已知物块Q所在位置左侧平台部分长度为,这段平台与物块Q之间的动摩擦因数满足(x为物块所在平台上的位置到Q点的距离),Q右侧平台光滑。圆轨道的最高点B处有一力传感器,可以测出物块经过B点时对轨道的压力F,取不同的高度h得到相应的压力F,作出F-h关系图,如图乙所示。g=10m/s2, 不计空气阻力。
    (1)求图乙中a,b的值;
    (2)若物块Q恰好到达C处,求的值;






    x






    18.(12分)如图(a),长度L=0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A,其电荷量Q=;一质量m=0.02kg,带电量为q的小球B套在杆上.将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中,以杆左端为原点,沿杆向右为x轴正方向建立坐标系.点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图(b)中曲线I所示,小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图(b)中曲线II所示,其中曲线II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线.求:(静电力常量)
    (1)小球B所带电量q;
    (2)非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E;
    (3)在合电场中,x=0.4m与x=0.6m之间的电势差U的大小.
    (4)已知小球在x=0.2m处获得v=0.4m/s的初速度时,最远可以运动到x=0.4m.若小球在x=0.16m处受到方向向右,大小为0.04N的恒力作用后,由静止开始运动,为使小球能离开细杆,恒力作用的最小距离s是多少?

















    物理试题

    第Ⅰ卷(共60分)
    一、选择题:本题共12小题,每小题5分.在1—8每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。9-12小题有多个选项是符合要求的,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
    1.有关电场知识的理解,下述说法正确的是(  )
    A.库仑用扭秤实验获得库仑定律并最早测出了元电荷e的数值
    B.在电场中某点放入试探电荷q,该点的场强为E=,取走q后,该点场强即为零
    C.若点电荷Q1电荷量小于Q2电荷量,则Q1对Q2的静电力小于Q2对Q1的静电力
    D.若-q在C点的电势能比在D点的大,则C点电势低于D点电势
    【答案】D
    2.某仪器两极间的电场线分布如图所示,中间的一条电场线是直线,其它电场线对称分布,质子从O点沿直线OA以某一初速度仅在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点,沿直线向右为x轴正方向。从O到A运动过程中,关于质子运动速度v和加速度a随时间t的变化、质子的动能Ek和运动轨迹上各点的电势φ随位移x的变化图线中可能正确的是(  )
    A. B.C.D.
    【答案】A
    3.一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落,其速度v随时间t变化的图线如图所示。则物块(  )
    A.第一个时间内的位移等于第二个时间内的位移
    B.第一个时间内合外力做的功小于第二个时间内合外力做的功
    C.第一个时间内重力的冲量等于第二个时间内重力的冲量
    D.第一个时间内合外力的冲量小于第二个时间内合外力的冲量
    【答案】C
    4.2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品,采用“半弹道跳跃”方式返回地球,圆满完成了月球取样任务。如图虚线为大气层边界,返回器从a点关闭发动机无动力滑入大气层,然后从c点“跳”出,再从e点“跃”入,实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点,离地心的距离为r,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,万有引力常量为G,则返回器(  )
    A.在a、c点速度大小相等
    B.轨迹cde是圆的一部分
    C.在d点时的速度大小
    D.在d点时加速度大于地球表面的重力加速度g
    【答案】C

    5.如图所示,真空中竖直固定一表面粗糙的金属板,其正前方固定一个带正电的点电荷Q,OQ垂直于金属板,已知OM=ON。一表面绝缘带正电的小滑块(可视为试探电荷且不影响原电场)从金属板上端的M点由静止释放,运动到N点的过程中,下列说法不正确的是(  )
    A.小滑块在M、N点的加速度相同
    B.小滑块的电势能不变
    C.小滑块在OM段和ON段摩擦力做的功一定相等
    D.小滑块的速度一定一直增大
    【答案】D


    6.“双星系统”由相距较近的恒星组成,每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在相互间的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动,如图所示为某一双星系统,A星球的质量为m1,B星球的质量为m2,它们中心之间的距离为L,引力常量为G,则下列说法正确的是(  )
    A.A星球的轨道半径为
    B.双星运行的周期为
    C.B星球的轨道半径为
    D.若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动,则B星球的运行周期为
    【答案】B
    7.如图所示,A是带正电的球,B为不带电的导体,A、B均放在绝缘支架上,M、N是导体B中的两点,以无限远处为电势零点,当导体B达到静电平衡后,说法正确的是(  )
    A.M、N两点电场强度大小的关系为EM >EN
    B.M端感应出负电荷,N端感应出正电荷,所以M、N两点电势高低的关系为
    C.若用导线将M、N两端连起来,将发生电荷中和现象
    D.感应电荷在M、N两点产生的电场强度为
    【答案】D



    8.如图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下,然后滑入轨道,最后恰好停在C点。已知小车质量,滑块与轨道间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则下列说法正确的是(  )
    A.滑块从A滑到C的过程中滑块和小车系统的动量一直都是守恒的
    B.滑块滑到B点时的速度为
    C.滑块从A滑到C的过程中相对于地面的水平位移等于
    D.水平轨道的长度L一定大于圆弧半径R
    【答案】D


    9.某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,一个带负电的点电荷只在电场力的作用下以一定初速度沿x轴正方向运动,x1、x2、x3、x4四点间隔相等,则(  )
    A.点电荷在x2和x4处电势能相等
    B.点电荷由x1运动到x3的过程中电场力做负功
    C.x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差
    D.点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小
    【答案】BCD


    10.如图,滑块A(可视为质点)的质量kg,与水平面间的动摩擦因数,用细线悬挂的小球质量均为kg,沿轴排列,A与第1个小球及相邻两小球间距离均为m,线长分别为、、……(图中只画出三个小球)。开始时,A以m/s沿轴正向运动,设A与小球碰撞不损失机械能,碰后小球均恰能在竖直平面内做完整的圆周运动并再次与滑块正碰,,则(  )
    A.滑块每次与小球碰撞,碰撞前后速度互换
    B.滑块只能与13个小球碰撞
    C.滑块只能与12个小球碰撞
    D.第10个小球悬线长0.4m
    【答案】ACD


    11.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θ角。现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。下列说法正确的是(  )
    A.匀强电场的电场强度E=
    B.小球动能的最小值为Ekmin=,动能最大值为Ekmax=
    C.小球运动至圆周轨迹的最低点时机械能最小
    D.小球从初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再减小
    【答案】ABD

    12.如图所示,传送带的水平部分ab长度为2m,倾斜部分bc长度为4m,bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动,速率为2m/s。现将质量为m=1kg小煤块A从静止轻放到a处,它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为,且此过程中煤块不会脱离传送带,g=10m/s2,下列说法正确的是(  )
    A.小煤块从a点运动到b点的过程中,电动机多消耗的电能为4J
    B.小煤块从a点运动到c点所用的时间为2.2s
    C.从a点运动到c点的过程,小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6J
    D.从a点运动到c点的过程,小煤块在传送带上留下的痕迹长度为2.8m
    【答案】AC

    第Ⅱ卷(共50分)
    二、实验题:本题共2小题,每个空2分,共14分.
    13.为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒,利用如图(a)装置,不可伸长的轻绳一端系住一小球,另一端连接力传感器,小球质量为m,球心到悬挂点的距离为L,小球释放的位置到最低点的高度差为h,实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图(b),其中Fm是实验中测得的最大拉力值,重力加速度为g,请回答以下问题:

    (1)小球第一次运动至最低点的过程,重力势能的减少量△Ep=________,动能的增加量△Ek=___________。(均用题中所给字母表示)
    (2)观察图(b)中拉力峰值随时间变化规律,试分析造成这一结果的主要原因: 。
    【答案】(1)mgh (2)有空气阻力(做负功)

    14.如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。已知小球1和小球2的质量分别为,小球的半径为均为r。
    (1)实验中应满足的条件有______
    A.轨道末端水平
    B.轨道表面必须光滑
    C.两小球质量关系必须满足m1>m2
    (2)继续实验步骤如下,其步骤中有错误的或者不完善的有______
    A.在地面上依次铺白纸和复写纸
    B.确定重锤对应点O
    C.不放球2,让球1从斜槽某一位置无初速度滑下,确定它的落地点位置
    D.把2球放在立柱上,让球1从斜槽无初速度滑下,与球2正碰后,确定球1和
    球2落地点位置和
    E.用刻度尺量出、、的长度
    F.看与是否相等,以验证动量守恒。
    (3)碰撞恢复系数的定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两小球的速度,v1和v2分别是碰撞后两小球的速度,该实验小球碰撞恢复系数的表达式为e =______(用题目中字母表达),若测得e =______,可以判定小球的碰撞为弹性碰撞。
    【答案】(1)AC (2) DF (3) ; 1
    三、解答题:本题共4小题,共36分. 其中15小题6分,16小题8分,17小题10分,18小题12分.
    15.(6分)如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cm,CD为电场中的两点,CD=8cm,CD连线和电场方向成60°角,C点到A板的距离为2cm。,已知质子从A板移到B板,电场力作功为 4.0×10-17J。已知质子的带电量为一个元电荷的电量e=1.6×10-19C.求:
    (1)匀强电场的电场强度;
    (2)CD两点间的电势差。
    (3)若将B板接地,则C点的电势为多大?及质子在C点的电势能?


    【答案】(1)2500V/m;(2)100V;(3)200V; 3.2×10-17J;
    (1)(2分)质子从A板到B板电场力做正功,于是电势A高B 低。
    W=EedAB 则电场强度E=2500V/m
    (2)(2分)CD两点间的电势差
    (3)(2分)因为因为 =0V,则 =200V
    所以=3.2×10-17J

    16.(8分)如图,足够长的光滑斜面倾角,两相同小物块A、B质量均为m,用劲度系数为k的轻质弹簧连接。C为固定在斜面上的挡板,A通过一根轻绳跨过光滑定滑轮与质量同样为m的物块D相连。用手托住D,使轻绳伸直但没有弹力。现将D由静止释放,已知运动中D始终未落地,不考虑空气阻力,求:
    (1)从释放D到B离开C时,A发生的位移;
    (2)B离开C时,D的速率。


    【答案】(1);(2)
    【详解】(1)(4分)释放D前,对A:
    物块B离开挡板C时,对物块B:
    联立解得
    (2)(4分)由于故释放D时与B离开挡板C时弹簧的弹性势能相等,物块B离开挡板C时A、D的速度相同设为v,由机械能守恒
    解得
    17.(10分)某游乐场游戏装置示意图如图甲所示,水平平台上固定一竖直光滑曲面,曲面下端A切线水平,并与半径为的竖直光滑圆轨道平滑连接,质量为的物块P从光滑曲面上离平台高度为h处静止释放,先通过圆轨道后再进入平台,与质量为M=4kg的物块Q发生弹性碰撞,已知物块Q所在位置左侧平台部分长度为,这段平台与物块Q之间的动摩擦因数满足(x为物块所在平台上的位置到Q点的距离),Q右侧平台光滑。圆轨道的最高点B处有一力传感器,可以测出物块经过B点时对轨道的压力F,取不同的高度h得到相应的压力F,作出F-h关系图,如图乙所示。g=10m/s2, 不计空气阻力。
    (1)求图乙中a,b的值;
    (2)若物块Q恰好到达C处,求的值;






    x




    17.【答案】(1);b=20(2);
    【详解】
    (1)(4分)设物块P在B点的速率为,
    从释放点到B点过程中
    物块P在B点根据牛顿第二定律可知
    联立得 即 b=20

    (2)(6分)Q从碰后运动到C点,由动能定理可知:
    代入数据可知
    物块P、Q发生弹性碰撞,;
    代入数据可知 又可得:


    18.(12分)如图(a),长度L=0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A,其电荷量Q=;一质量m=0.02kg,带电量为q的小球B套在杆上.将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中,以杆左端为原点,沿杆向右为x轴正方向建立坐标系.点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图(b)中曲线I所示,小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图(b)中曲线II所示,其中曲线II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线.求:(静电力常量)
    (1)小球B所带电量q;
    (2)非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E;
    (3)在合电场中,x=0.4m与x=0.6m之间的电势差U的大小.
    (4)已知小球在x=0.2m处获得v=0.4m/s的初速度时,最远可以运动到x=0.4m.若小球在x=0.16m处受到方向向右,大小为0.04N的恒力作用后,由静止开始运动,为使小球能离开细杆,恒力作用的最小距离s是多少?

    【答案】(1)(2)(3)800 V(4)0.065m
    【详解】
    (1)(2分)由图可知,当x=0.3m时, 因此.
    (2)(2分)设在x=0.3m处点电荷与小球间作用力为F2,F合=F2+qE
    因此,方向水平向左.
    (3)(3分)根据图像可知在x=0.4m与x=0.6m之间合力做功大小
    W合=0.0040.2 J=810-4J 由qU=W合 可得
    (4)(5分)由图小球从x=0.16m到x=0.2m处电场力做功
    小球从到处电场力做功==
    由图小球从到处电场力做功=-0.004×0.4 J=
    由动能定理+++=0 解得=

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