试卷答案
寻你做寻,想你所想

甘肃省武威市民勤县2023-2024高二上学期12月第二次月考物理试卷(含解析)

民勤县 23-24 学年度第一学期第二次月考试卷 高二物理
(时间 75 分钟 总分 100 分)
一、选择题: 本题共 10 小题, 共 46 分, 第 1-7 每小题只有一个选项符合要求每小题 4 分, 地 8-10 题有两个或两个以上的选项符合题目要求,全部选对得 6 分,选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分
1、如图所示,线圈 abcd 在磁场区域 ABCD 中,线圈中没有感应
电流的是 ( )
A.把线圈变成圆形(周长不变)
B.使线圈在磁场中加速平移
C.使磁场增强或减弱
D.使线圈以过 a、 b 的直线为轴旋转
2、如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,两点电荷的带电荷量分别为 q 和 2q , 连线的长度为 2r,M、N、P、Q 为电场中的四点, 其中 P、Q 两点关于两点电荷连线对称.静 电力常量为 k, 则( )
A. P、 Q 两点的电场强度相同
B. M 点的电场强度小于 N 点的电场强度
C. 右边的点电荷带电荷量为-2q
q
D. 两点电荷连线的中点处的电场强度为 3kr2
3. 空间存在着平行于 x 轴方向的静电场, O、A、 B、 C为 x 轴上的点, 沿 x 轴方向上在 OC 间的电势φ随 x 的变化规律为如图所示的直线,则( )
A. C点的电场强度一定为零
B. 电场强度方向沿 x 轴正方向
C. 该电场是由负点电荷激发产生的
D. 带负电的试探电荷在 A处的电势能大于在 B处的电势能
4. 一根长为 L, 横截面积为 S 的金属棒, 其材料的电阻率为ρ, 棒内单位体积自由电子数为 n, 电子的质量为 m, 电荷量为 e, 在棒两端加上恒定的电压时, 棒内产生电流, 自由电子定
1 / 6
向运动的平均速率为
( A . C . ) ρnev2 ρnev
v,若已知金属棒内的电场为匀强电场,则金属棒内的电场强度大小为
mv2Sn
B .
e
ρev
D .
SL
5. 如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ,极板间距为 d,带负电的 微粒质量为 m、带电荷量为 q,从极板 M 的左边缘 A 处以初速度 v0 水平射入, 沿直线运动
并从极板 N 的右边缘 B处射出,则( )
A. 微粒到达 B点时动能为mv20
B. 微粒的加速度大小等于 gsinθ
C. 两极板的电势差 UMN=
D. 微粒从 A点到 B点的过程电势能减少
6、如图所示为通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线, 在图线 上取一点 M, 其坐标为(U0, I0), 其中过 M点的切线与横轴正向的夹角为β, MO与横轴的夹 角为α.则下列说法正确的是( )
A. 该电阻阻值随其两端电压的升高而减小
B. 该电阻阻值随其两端电压的升高而增大
C. 当该电阻两端的电压 U=U0 时,其阻值为Ω
D. 当该电阻两端的电压 U=U0 时,其阻值为 tanβ Ω
7.在如图 1 所示的电路中,定值电阻 R0 阻
值为 1 Ω,滑动变阻器 R1 的调节范围为 0~
5 Ω, 事先测得电源的路端电压与电流的关
系图像如图 2 所示. 闭合开关 S, 当滑动变
阻器的滑片从左端滑到右端的过程中, 下列
说法正确的是( )
A. 电源的电动势为 3 V,内阻为 2 Ω
B. 电源的最大效率为 90%
C. 电阻 R1 的最大功率为 1.5 W
D. 电阻 R0 的最大功率为 1 W
8、 真空中相距为 3a的两个点电荷 M、 N分别固定在 x 轴上
x1 =0 和 x2 =3a的两点, 在两者连线上各点的电场强度 E 随
x 变化的关系如图所示,设电场方向沿 x 轴正方向时 E取正
值,则以下判断正确的是( )
A. 点电荷 M、 N均为正电荷
B. M、 N所带电荷量的绝对值之比为 2∶1
C. x=2a处的电势一定为零
D. 沿 x 轴从 0 到 3a 电势先降低再升高
2 / 6
9. 如图所示,电源电动势 E 和内阻 r一定, R1、 R2 是定值
电阻, R0 是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减
小),L 是小灯泡.闭合开关,当照射到 R0 的光照强度减小时,
以下分析正确的是( )
A. 电流表示数减小
B. 电压表示数不变
C. 灯泡亮度变亮
D. 电源效率增大
10. 如图所示,电荷量之比为 qA ∶qB=1∶3 的带电粒子 A、 B 以相同的速度 v0 从同一点出
发, 沿着跟电场垂直的方向射入平行板电容器中, 并分别落
在 C、 D两点. 若 OC=CD, 忽略粒子的重力及粒子间的相
互作用力影响,则( )
A. A和 B在电场中运动的时间之比为 1∶2
B. A和 B运动的加速度大小之比为 1∶4
C. A和 B 的质量之比为 1∶12
D. A和 B 的位移大小之比为 1∶1
二、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分
11.(6 分)某同学利用图甲所示电路测定电源的电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池 两节、电流表 A(量程为 0~0.6 A,内阻为 RA)、电阻箱 R(最大阻值为 99.99 Ω)、开关。按 图甲所示电路图连接电路,然后闭合开关 S,改变电阻箱 R 的阻值,并记录对应的电流表的
示数 I。多次调节电阻箱 R 重复实验,并记录多组电阻箱的阻值 R 和电流表 A 的示数 I。由
实验数据绘出 --R 图像如图乙所示。
(1)根据图甲,用 R、 RA、 E、 r 表示,得= ;
(2)若已知电流表 A 的内阻 RA 为 0.5 Ω,则电源的电动势 E= V(结果保留三位有效数字)、 内阻 r= Ω(结果保留两位有效数字)。
3 / 6
12.(9 分)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率 .
(1)小组成员先用螺旋测微器测量其直径 d, 结果如图甲所示,
则d= mm.
(2) 用多用电表粗测金属丝的阻值: 用“×10”挡时, 正确操作后, 发现指针偏转角度过 大, 应该换用 (填“×1”或“×100”)挡; 换挡后, 重新正确操作, 测量时表盘示数如 图乙所示, 则金属丝的阻值为 Ω .
(3)为了精确测量金属丝的电阻, 实验室提供的器材有: 两节干电池; 电压表 V( 量 程 3V, 内阻几千欧),电流表 A(量程 100mA, 内阻 1.2Ω),滑动变阻器(0~5 Ω),电阻箱(0~99.9 Ω),开关, 导线若干.实验要求将电流表改装为 0.3 A 的电流表,则需要将电阻箱接入电路的
电阻为 Ω;要求尽可能减小实验的误差, 请将电路图连接完整.
(4)按正确操作进行实验, 调节滑动变阻器, 测得多组电流表示数 I 和电压表示数 U, 作 U-I 图
像,得到图像的斜率为 30Ω ,求得被测金属丝电阻的大小 R= Ω;若金属丝的长为
100.00 cm ,则金属丝的电阻率ρ= Ω ·m.
4 / 6
13 (10). 在一个点电荷 Q 的电场中, 让 x 轴与它的一条电场线重合, 坐标轴上 A、 B 两点 的坐标分别为 0.3m 和 0.6m。在 A、 B 两点分别放置试探电荷,其受到的静电力跟试探电 荷的电荷量的关系,如图乙中直线 a、 b 所示。求:
(1)A 点和 B 点的电场强度的大小和方向;
(2)点电荷 Q 的电性和所在位置的坐标是多少?
14.(12 分)如图所示的电路中, R1 、 R2 、 R3 为定值电阻, R2 =3Ω, 开关S 闭合, 在a、b 两 端加上6V 的恒定 电压,若 c、d 端接理想电流表, 电流表的示数为A; 若c、d 端接理想电压
表, 电压表的示数为 2.25V, 求:
(1)若在 c、 d 端接一个电容器, 待电路稳定将 S 断开, S 断开后通过 R2 的电量为 7.5×
10-4C, 则电容器的电容是多大?
(2)R1 、 R3 的阻值分别为多少.
5 / 6
15.(17 分) 如图所示, 空间中存在水平向右、场强大小为 E=5×103 N/C 的匀强电场. 水
平传送带 BC 的左端与水平面 AB在 B点平滑连接,右端与一个半径为 R 的光滑圆弧轨道
CD水平相切于 C点. AB=BC=R=1 m, 传送带顺时针转动, 速率恒为 v=5 m/s.现将一 质量为 m=0.5 kg、带正电且电荷量为 q=1×10-3 C 的小滑块, 从 A点由静止释放, 小滑 块与 AB段和 BC段间的动摩擦因数均为μ= 0.2,取 g=10 m/s2 .求:
(1)小滑块运动到水平面右端 B点时的速度大小 vB.
(2)小滑块运动到圆弧轨道底端 C点时所受的支持力大小 FNC.
(3)小滑块对圆弧轨道 CD压力的最大值. (√2取 1.4)
6 / 6民勤县 23-24 学年度第一学期第二次月考试卷
高二物理
(时间 75 分钟 总分 100 分)
一、选择题:本题共 10 小题,共 46 分,第 1-7 每小题只有一个选项符合要求每小题 4 分,
地 8-10 题有两个或两个以上的选项符合题目要求,全部选对得 6 分,选对但不全的得 3 分,
有选错的得 0 分
1、如图所示,线圈 abcd 在磁场区域 ABCD 中,线圈中没有感应
电流的是 ( )
A.把线圈变成圆形(周长不变)
B.使线圈在磁场中加速平移
C.使磁场增强或减弱
D.使线圈以过 a、b 的直线为轴旋转
2、如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,两点电荷的带电荷量分别为 q 和 2q,
连线的长度为 2r,M、N、P、Q 为电场中的四点,其中 P、Q 两点关于两点电荷连线对称.静
电力常量为 k,则( )
A.P、Q 两点的电场强度相同
B.M 点的电场强度小于 N 点的电场强度
C.右边的点电荷带电荷量为-2q
q
D.两点电荷连线的中点处的电场强度为 3k
r2
3. 空间存在着平行于 x 轴方向的静电场,O、A、B、C 为 x 轴上的点,沿 x 轴方向上在 OC
间的电势φ随 x 的变化规律为如图所示的直线,则( )
A.C 点的电场强度一定为零
B.电场强度方向沿 x 轴正方向
C.该电场是由负点电荷激发产生的
D.带负电的试探电荷在 A 处的电势能大于在 B 处的电势能
4.一根长为 L,横截面积为 S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为
n,电子的质量为 m,电荷量为 e,在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定
向运动的平均速率为 v,若已知金属棒内的电场为匀强电场,则金属棒内的电场强度大小为
( )
mv2Sn
A.ρnev2 B.
e
ρev
C.ρnev D.
SL
5. 如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ,极板间距为 d,带负电的
微粒质量为 m、带电荷量为 q,从极板 M 的左边缘 A 处以初速度 v0水平射入,沿直线运动
1 / 6
{#{QQABYQSUogCAABJAABhCAQkYCgAQkACCCAoGBEAIMAAAwBFABAA=}#}
并从极板 N 的右边缘 B 处射出,则( )
1
A.微粒到达 B 点时动能为 mv2
2 0
B.微粒的加速度大小等于 gsinθ
mgd
C.两极板的电势差 UMN= qcosθ
mgd
D.微粒从 A 点到 B 点的过程电势能减少
cosθ
6、如图所示为通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线,在图线
上取一点 M,其坐标为(U0,I0),其中过 M 点的切线与横轴正向的夹角为β,MO 与横轴的夹
角为α.则下列说法正确的是( )
A.该电阻阻值随其两端电压的升高而减小
B.该电阻阻值随其两端电压的升高而增大
1
C.当该电阻两端的电压 U=U0时,其阻值为 Ω tanα
D.当该电阻两端的电压 U=U0时,其阻值为 tanβ Ω
7.在如图 1 所示的电路中,定值电阻 R0阻
值为1 Ω,滑动变阻器R1的调节范围为0~
5 Ω,事先测得电源的路端电压与电流的关
系图像如图 2 所示.闭合开关 S,当滑动变
阻器的滑片从左端滑到右端的过程中,下列
说法正确的是( )
A.电源的电动势为 3 V,内阻为 2 Ω
B.电源的最大效率为 90%
C.电阻 R1的最大功率为 1.5 W
D.电阻 R0的最大功率为 1 W
8、真空中相距为 3a 的两个点电荷 M、N 分别固定在 x 轴上
x1=0 和 x2=3a 的两点,在两者连线上各点的电场强度 E 随
x 变化的关系如图所示,设电场方向沿 x 轴正方向时 E 取正
值,则以下判断正确的是( )
A.点电荷 M、N 均为正电荷
B.M、N 所带电荷量的绝对值之比为 2∶1
C.x=2a 处的电势一定为零
D.沿 x 轴从 0 到 3a 电势先降低再升高
2 / 6
{#{QQABYQSUogCAABJAABhCAQkYCgAQkACCCAoGBEAIMAAAwBFABAA=}#}
9.如图所示,电源电动势 E 和内阻 r 一定,R1、R2是定值
电阻,R0是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减
小),L 是小灯泡.闭合开关,当照射到 R0的光照强度减小时,
以下分析正确的是( )
A.电流表示数减小
B.电压表示数不变
C.灯泡亮度变亮
D.电源效率增大
10.如图所示,电荷量之比为 qA∶qB=1∶3 的带电粒子 A、B 以相同的速度 v0从同一点出
发,沿着跟电场垂直的方向射入平行板电容器中,并分别落
在 C、D 两点.若 OC=CD,忽略粒子的重力及粒子间的相
互作用力影响,则( )
A.A 和 B 在电场中运动的时间之比为 1∶2
B.A 和 B 运动的加速度大小之比为 1∶4
C.A 和 B 的质量之比为 1∶12
D.A 和 B 的位移大小之比为 1∶1
二、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分
11.(6 分)某同学利用图甲所示电路测定电源的电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池
两节、电流表 A(量程为 0~0.6 A,内阻为 RA)、电阻箱 R(最大阻值为 99.99 Ω)、开关。按
图甲所示电路图连接电路,然后闭合开关 S,改变电阻箱 R 的阻值,并记录对应的电流表的
示数 I。多次调节电阻箱 R 重复实验,并记录多组电阻箱的阻值 R 和电流表 A 的示数 I。由
1
实验数据绘出 --R 图像如图乙所示。

1 1
(1)根据图甲,用 R、RA、E、r 表示 ,得 = ;
(2)若已知电流表 A的内阻RA为 0.5 Ω,则电源的电动势E= V(结果保留三位有效数字)、
内阻 r= Ω(结果保留两位有效数字)。
3 / 6
{#{QQABYQSUogCAABJAABhCAQkYCgAQkACCCAoGBEAIMAAAwBFABAA=}#}
12.(9 分)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率.
(1)小组成员先用螺旋测微器测量其直径 d, 结果如图甲所示,
则 d= mm.
(2)用多用电表粗测金属丝的阻值:用“×10”挡时,正确操作后,发现指针偏转角度过
大,应该换用 (填“×1”或“×100”)挡;换挡后,重新正确操作,测量时表盘示数如
图乙所示,则金属丝的阻值为 Ω .
(3)为了精确测量金属丝的电阻,实验室提供的器材有:两节干电池;电压表 V( 量 程 3 V,
内阻几千欧),电流表 A(量程 100mA, 内阻 1.2Ω),滑动变阻器(0~5 Ω),电阻箱(0~99.9
Ω),开关,导线若干.实验要求将电流表改装为 0.3 A 的电流表,则需要将电阻箱接入电路的
电阻为 Ω ;要求尽可能减小实验的误差,请将电路图连接完整.
(4)按正确操作进行实验,调节滑动变阻器,测得多组电流表示数 I 和电压表示数U, 作U-I 图
像,得到图像的斜率为 30Ω,求得被测金属丝电阻的大小 R= Ω;若金属丝的长为
100.00 cm ,则金属丝的电阻率ρ= Ω·m.
4 / 6
{#{QQABYQSUogCAABJAABhCAQkYCgAQkACCCAoGBEAIMAAAwBFABAA=}#}
13(10).在一个点电荷 Q 的电场中,让 x 轴与它的一条电场线重合,坐标轴上 A、B 两点
的坐标分别为 0.3m 和 0.6m。在 A、B 两点分别放置试探电荷,其受到的静电力跟试探电
荷的电荷量的关系,如图乙中直线 a、b 所示。求:
(1)A 点和 B 点的电场强度的大小和方向;
(2)点电荷 Q 的电性和所在位置的坐标是多少?
14.(12分)如图所示的电路中,R 、R 、R 为定值电阻,R =3Ω, 开关S 闭合,在a、b两
端加上6V的恒定 电压,若 c 、d 端接理想电流表,电流表的示数为 A; 若c 、d 端接理想电压
表,电压表的示数为2.25V, 求:
(1)若在 c、d 端接一个电容器,待电路稳定将 S 断开,S 断开后通过 R 的电量为 7.5×
10-4C, 则电容器的电容是多大?
(2)R 、R3的阻值分别为多少.
5 / 6
{#{QQABYQSUogCAABJAABhCAQkYCgAQkACCCAoGBEAIMAAAwBFABAA=}#}
15.(17 分)如图所示,空间中存在水平向右、场强大小为 E=5×103 N/C 的匀强电场.水
1
平传送带 BC 的左端与水平面 AB 在 B 点平滑连接,右端与一个半径为 R 的光滑 圆弧轨道
4
CD 水平相切于 C 点.AB=BC=R=1 m,传送带顺时针转动,速率恒为 v=5 m/s.现将一
质量为 m=0.5 kg、带正电且电荷量为 q=1×10-3 C 的小滑块,从 A 点由静止释放,小滑
块与 AB 段和 BC 段间的动摩擦因数均为μ=0.2,取 g=10 m/s2.求:
(1)小滑块运动到水平面右端 B 点时的速度大小 vB.
(2)小滑块运动到圆弧轨道底端 C 点时所受的支持力大小 FNC.
(3)小滑块对圆弧轨道 CD 压力的最大值.( 2取 1.4)
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{#{QQABYQSUogCAABJAABhCAQkYCgAQkACCCAoGBEAIMAAAwBFABAA=}#}高二物理(理)答案
(时间75分钟 总分100分)
选择题:本题共10小题,共46分,第1-7每小题只有一个选项符合要求每小题4分,地8-10题有两个或两个以上的选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
B 
[解析]把线圈变成圆形(周长不变)、使磁场增强或减弱、使线圈以过a、b的直线为轴旋转,均会导致线圈磁通量发生变化,会产生感应电流,而使线圈在磁场中加速平移,磁通量不变,不会产生感应电流,选项B正确。
2.D
[解析] 由对称性可知,P点场强大小等于Q点场强大小,但是两点场强的方向不同,则场强不相同,故A错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,根据题图可知,M点的电场线较N点密集,则M点的电场强度大于N点的电场强度,故B错误;根据电场线的方向和疏密程度可知,右边的点电荷带负电,但是带电荷量小于左边点电荷的带电荷量,所以右边的点电荷带电荷量为-q,选项C错误;依据点电荷的电场强度公式E=k及叠加原理,得两点电荷连线的中点处的电场强度为E合=k+k=3k,故D正确.
3.  B
[解析] 沿x轴方向上在OC间的电势φ随x的变化规律为直线,即电势均匀减小,由E=知电场强度保持不变且不为零,因此A错误;电势均匀减小,顺着电场线方向电势逐渐减小,因此B正确;负点电荷激发产生的电场是非均匀变化的,因此C错误;由题图知φA>φB,将带负电的试探电荷代入Ep=φq得到EpA4. C
[解析] 根据欧姆定律I=,电流的微观表达式I=neSv,电阻定律R=ρ,匀强电场强度表达式E=,联立得,E=ρnev.
5.C
[解析] 微粒仅受电场力和重力,电场力方向垂直于极板,重力的方向竖直向下,微粒做直线运动,合力方向沿水平方向.由此可得,电场力方向垂直于极板斜向左上方,合力方向水平向左,微粒做减速运动,微粒到达B时动能小于mv,选项A错误;根据qEsinθ=ma,qEcosθ=mg,解得a=gtanθ,选项B错误;两极板的电势差UMN=Ed=,选项C正确;微粒从A点到B点的过程中,电场力做负功,电势能增加,电势能增加量qUMN=,选项D错误
6、A
[解析] 由图像可知,斜率反映电阻的倒数,半导体的伏安特性曲线斜率变大,则阻值随电压的升高而变小,故A正确,B错误;当该电阻两端的电压U=U0时,电阻R=,由于纵坐标与横坐标的标度不确定,所以不能用R=tanα,更不能用tanβ计算,故C、D错误.
7.C
[解析] 由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir,所以U=E-Ir,由U-I图像可得E=3 V,r==0.5 Ω,故A错误;因为电源效率为η=×100%=×100%=×100%,所以当滑动变阻器的滑片在左端时,电源效率最大,为η=×100%≈92%,故B错误;利用等效内阻法,把R0和r整体看作电源的等效内阻,可知当滑动变阻器阻值为R1=R0+r=1.5 Ω时,有最大功率P===1.5 W,故正确;因为电阻R0的功率为P0=I2R0,所以当电流最大时,功率最大,此时滑动变阻器滑片处于右端,电流Imax==2 A,解得P0=4 W,故D错误.
8、AD
[解析] 若两电荷为异种电荷,在x=2a处,电场强度不可能为0,故两电荷为同种电荷,在0~2a范围内电场为正,方向沿x轴正方向,所以点电荷M、N为正电荷,故A正确;2a处合场强为0,由E=知,=,所以M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1,故B错误;由于零电势点的选取是任意的,故x=2a处的电势不一定为零,沿电场线方向电势降低,故x=0点的电势高于x=2a点的电势,2a~3a范围内电场为负,方向沿x轴负方向,故x=2a点的电势低于x=3a点的电势,沿x轴从0移动到3a,电势先降低后升高,故C错误,D正确.
 
9.AD
[解析] 当照射到R0的光照强度减小时,R0的阻值增大,根据“串反并同”规律,与R0串联的电流表示数减小,A正确;干路电流减小,由U内=Ir,可知内电压减小,U=E-U内,则路端电压增大,即电压表示数增大,B错误;干路电流减小,即流经R1的电流减小,R1两端电压减小,又知电压表示数增大,故R2两端电压增大,流经R2的电流增大,则流经灯泡的电流减小,灯泡变暗,C错误;路端电压U增大,根据η=×100%,电源的效率η增大,D正确.
10.AC
[解析] 粒子在电场中做类平抛运动,水平方向有x=v0t,结合题意可知粒子运动的时间之比为===,A正确;粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,有y=at2,加速度之比为===,B错误;由牛顿第二定律得qE=ma,则粒子的质量之比===×=,C正确;A、B的位移大小之比=≠,D错误.
非选择题:本题共5小题,共54分
11.(6分)(1)R+(2分) 
(2)3.00(2.96~3.04均可)(2分) 0.50(0.49~0.55均可)(2分)
解析 (1)由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+RA+r),解得==R+。
(2)由(1)可知,-R图线的斜率为,纵轴截距为。根据题图乙可得图线斜率约为0.33 V-1,则E=3.00 V(2.96~3.04 V都可),同样根据题图乙得r=0.50 Ω(0.49~0.55 Ω都可)。
(9分)(1)0. 400(1分)
(2)×1(1分) 10(或10. 0, 1分)
(3)0. 6(1分) 见解析图(2分)
(4)9. 6(2分) 1. 2×10- 6(1分)
13.(10分)
(1)由题图可得A点电场强度的大小 (2分)
B点电场强度的大小 (2分)
AB两点场强的方向均沿x轴的正方向。 (2分)
由以上分析可知,点电荷Q带正电 (1分)
设点电荷Q的坐标为x,则
(1分)
(1分)
解得x=0.2 m (1分)
14.(12分)
解:(1)在c、d端接一个电容器 , 待电路稳定时 , 电容器两端的电压为
UC=2. 25V (1分)
断开 S后 , 电容器两端的电压U' =6V (1分)
则电容器的电容C== =2×10- 4 F (3分)
(2)根据题意 , c、d端接理想电流表时 , R2 两端的电压
U2 =IR2 =1V (1分)
则U2 =I+ (2分)
c、d端接理想电压表时U3 = (2分)
解得R1 =10Ω, R3 =6Ω (2分)
15(17分) (1)小滑块从A点运动到B点的过程,
由动能定理得qExAB-μmgxAB=mv-0 (1分)
解得vB=4 m/s. (1分)
(2)小滑块滑上传送带时,因传送带速率大于滑块速率,所以滑块受到的滑动摩擦力水平向右,由牛顿第二定律得Eq+μmg=ma1 (1分)
滑块加速到与传送带共速时,有v2-v=2a1x1 (1分)
解得此加速过程滑块的位移大小为x1=0.375 m (1分)
小滑块速率大于传送带速率后,滑块受到的滑动摩擦力水平向左,由牛顿第二定律得
Eq-μmg=ma1 (1分)
由运动学公式有v-v2=2a2(xBC-x1), (1分)
解得vC= m/s (1分)
滑块在C点时,由牛顿第二定律得FNC-mg=m (1分)
解得FNC=22.5 N. (1分)
由于Eq=mg,所以等效重力大小为
mg′==mg (1分)
方向与水平方向成45°角斜向右下方,当滑块从C点开始沿圆弧轨道运动的弧长对应的圆心角θ=45°时,滑块的速度最大,对轨道压力最大,在该点,对滑块有
FN-mg′=m (2分)
从C点到速度最大位置,由动能定理得
mg′R(1-cos45°)=mv′2-mv (2分)
解得FN=28.7 N (1分)
根据牛顿第三定律可知,小滑块对圆弧轨道CD压力的最大值F′N=FN=28.7 N. (1分)

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