安徽省蕪湖市師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理 Word版含解析.docx

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2023—2024學(xué)年高二年級上學(xué)期期中檢測聯(lián)考物理試卷考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3.考生作答時(shí)，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、選擇題（本題共10小題，共43分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第8~10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。第1~7小題選對得4分，選錯(cuò)、多選、不選均得0分；第8~10小題全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯(cuò)、不選均得0分。）1.法國科學(xué)家?guī)靵鲈?785年發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，下列關(guān)于庫侖定律發(fā)現(xiàn)過程說法，正確的是（　?。〢.庫侖從萬有引力定律中得到啟示，將電荷間的相互作用類比于物體間的引力作用，用實(shí)驗(yàn)直接測量了電荷間作用力與距離的關(guān)系B.庫侖用庫侖扭秤直接測出了靜電力常量的數(shù)值C.質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電金屬球，如果相互接觸后再分開，每個(gè)金屬球的電荷量都是原來的一半D.任何兩個(gè)電荷間的相互作用都滿足庫侖定律【答案】A【解析】【詳解】A．庫侖從萬有引力定律中得到啟示，將電荷間的相互作用類比于物體間的引力作用，用實(shí)驗(yàn)直接測量了電荷間作用力與距離的關(guān)系，故A正確；B．庫侖通過庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)得出庫侖定律，沒有測出靜電力常量，故B錯(cuò)誤；C．完全相同的兩個(gè)帶電金屬球，如果相互接觸后再分開，電荷量的分配應(yīng)先中和再平分，不一定是原來的一半，故C錯(cuò)誤；D．真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷間的相互作用滿足庫侖定律，故D錯(cuò)誤。 故選A。2.體液的主要成分是水和電解質(zhì)，因此容易導(dǎo)電，而體內(nèi)脂肪則不容易導(dǎo)電。我們可以用某型號脂肪測量儀（如圖甲所示）來測量人體脂肪率，脂肪測量儀根據(jù)人體電阻的大小來判斷人體脂肪所占比例，模擬電路如圖乙所示。測量時(shí)，閉合開關(guān)S，測試者兩手分別握住兩導(dǎo)體手柄，則（　?。〢.人體內(nèi)水和脂肪導(dǎo)電性不同，兩者中脂肪的電阻更大一些B.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對應(yīng)的電壓表示數(shù)較小C.測量時(shí)電子從經(jīng)過身體流向形成電流D.飲水后，人體水分增多，脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數(shù)據(jù)會偏小【答案】D【解析】【詳解】A．導(dǎo)電性不同，表示導(dǎo)體的電阻率不同，人體內(nèi)水和脂肪相比，脂肪的電阻率更大一些，不是電阻，A錯(cuò)誤；B．體型相近的兩人相比，脂肪含量高者，接入電路中的電阻較大，電路中的電流較小，根據(jù)可知，電壓表示數(shù)較大，B錯(cuò)誤；C．測量時(shí)電流方向從經(jīng)過身體流向，電子運(yùn)動方向是電流的反方向，所以是從經(jīng)過身體流向，C錯(cuò)誤；D．飲水后，人體水分增多，人體脂肪所占比例減小，所以脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數(shù)據(jù)會偏小，D正確。故選D。3.夏天，受強(qiáng)對流天氣影響，經(jīng)常有雷電發(fā)生。為避免雷電造成的損害，某建筑頂部裝有避雷針。如圖所示為某次閃電前瞬間避雷針周圍電場的等勢面分布情況。在等勢面中有A、B、C三點(diǎn)，其中A、B兩點(diǎn)位置關(guān)于避雷針對稱。下列說法正確的是（　　） A.A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同B.此次閃電前瞬間避雷針尖端一定帶負(fù)電C.從云層沿直線向避雷針尖端運(yùn)動的電荷受到的電場力可能越來越小D.某正電荷從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力對該電荷做負(fù)功【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，相鄰等勢線之間的電勢差相等，均為1kV，由于等差等勢線分布的密集程度能夠間接表示電場的強(qiáng)弱，A、B兩點(diǎn)位置關(guān)于避雷針對稱，則這兩點(diǎn)位置的等勢線分別密集程度相同，可知這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，由于電場線垂直于等勢線，由高電勢點(diǎn)指向低電勢點(diǎn)，而電場強(qiáng)度的方向沿電場線的切線方向，可知A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向不同，即A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)不相同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述可知，電場線整體方向由下指向上，即起源于避雷針，而電場線起源于正電荷或無窮遠(yuǎn)，可知此次閃電前瞬間避雷針尖端一定帶正電，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述，結(jié)合圖形可知，從云層沿直線向避雷針尖端運(yùn)動的電荷所在位置的等勢線分布逐漸變密集，即電場強(qiáng)度逐漸變大，電荷受到的電場力也越來越大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像可知某正電荷從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力對該電荷做功為可知，某正電荷從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力對該電荷做負(fù)功，故D正確。故選D。4.一個(gè)帶電量為的點(diǎn)電荷，放在長為的不帶電的導(dǎo)體棒中心軸線上，點(diǎn)電荷距離棒左端的距離為，取離點(diǎn)電荷無窮遠(yuǎn)處電勢為零，如圖所示，當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體棒的中心點(diǎn)處電場強(qiáng)度的大小和電勢的說法，正確的是（　?。?A.，B.，C.，D.，【答案】C【解析】【詳解】電場中導(dǎo)體棒靜電平衡后，整個(gè)導(dǎo)體棒是個(gè)等勢體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，即；取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，又因?yàn)檠刂妶鼍€電勢降低，所以導(dǎo)體棒電勢。故選C。5.空間中存在平行于紙面的勻強(qiáng)電場，在紙面內(nèi)取點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立軸，如圖甲所示?，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為、電量為的帶電微粒，在時(shí)刻以一定初速度從軸上的點(diǎn)開始沿逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動，圓心為、半徑為。已知圖中圓為其運(yùn)動軌跡，為圓軌跡的一條直徑。除勻強(qiáng)電場的電場力外，帶電微粒還受到一個(gè)變力（非靜電力）的作用，不計(jì)其它力的作用。測得帶電微粒（看作試探電荷）所處位置的電勢隨時(shí)間變化圖像的一部分如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）A.電場強(qiáng)度的大小為，方向與軸正方向夾角為B.點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差C.微粒在時(shí)所受變力達(dá)最大值D.微粒做勻速圓周運(yùn)動的過程中變力的最小值為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知，經(jīng)過時(shí)間帶點(diǎn)微粒處于電勢最高處，之后電勢逐漸降低，一直到 時(shí)刻最低，說明電場方向從時(shí)刻所處位置指向時(shí)刻所處位置，如下圖所示從圖示看出，時(shí)刻所處位置和時(shí)刻所處位置兩點(diǎn)的電勢差則電場強(qiáng)度的大小還可以從圖像看出從時(shí)刻到時(shí)刻帶電微粒運(yùn)動了半個(gè)周期，所以運(yùn)動周期設(shè)帶電微粒在電場中時(shí)間內(nèi)繞圓心運(yùn)動的角速度為，則解得則電場強(qiáng)度的方向與軸正方向的夾角為故A錯(cuò)誤；B．點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差將代入，解得故B錯(cuò)誤； C．時(shí)刻電勢最低，則如圖所示，電場力背離圓心，根據(jù)合力提供向心力可得將、代入，解得根據(jù)圓周運(yùn)動知識可知時(shí)刻所處位置等效于重力場中的最低點(diǎn)，的值最大，再經(jīng)過一個(gè)周期，時(shí)間變?yōu)橐虼宋⒘Ｔ跁r(shí)所受變力達(dá)最大值故C正確；D．時(shí)刻電勢最低高，電場力指向圓心，根據(jù)合力提供向心力可得將、代入，解得根據(jù)圓周運(yùn)動知識可知時(shí)刻所處位置等效于重力場中最高點(diǎn)，的值最小故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖，用三根絕緣細(xì)繩把三個(gè)帶同種電荷的小球懸掛在點(diǎn)。小球靜止時(shí)，恰好位于同一水平面。細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為，已知小球的質(zhì)量分別為，電荷量分別為，則下列說法正確的是（　?。?A.若小球的質(zhì)量，則一定有B.若小球的質(zhì)量，則可能有C.若小球所帶電荷量，則一定有D.若小球所帶電荷量，則一定有【答案】B【解析】【詳解】A．對ABC三個(gè)小球整體來看，其整體重心在豎直線上，由此得到當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)這是不能實(shí)現(xiàn)的，A錯(cuò)誤；B．由A項(xiàng)分析，當(dāng)時(shí)B正確；C．小球位置與其質(zhì)量有關(guān)，與電荷量無關(guān)，電荷量只決定小球張開的絕對大小，不影響相對大小，C錯(cuò)誤；D．由C項(xiàng)分析可知，D錯(cuò)誤。故選B。7.比亞迪“漢EV”是全球首款搭載“刀片電池”的車型。若該車裝配了120 塊“刀片電池”，每塊“刀片電池”的容量是200A·h，平均工作電壓是3.2V，則下列說法正確的是（　?。〢.單塊電池充滿電后儲存的電荷量是200CB.單塊電池充滿電后儲存的電能是640W·hC.若該車在某次行駛中平均能耗13kW·h/100km，則其續(xù)航里程是640kmD.若某塊電池充電電流是200A，則經(jīng)過15min可將該電池從其容量的30%充到45%【答案】B【解析】【詳解】A．單塊電池充滿電后儲存的電荷量為故A錯(cuò)誤；B．單塊電池充滿電后儲存的電能為故B正確；C．該車充滿電后儲存的電能為則其續(xù)航里程為故C錯(cuò)誤；D．若某塊電池充電電流是200A，則經(jīng)過15min可將該電池從其容量充到即為總?cè)萘康?5%，故可將該電池從其容量的30%充到55%，故D錯(cuò)誤。故選B。8.空間中有兩個(gè)固定點(diǎn)電荷A和B，帶電荷量的絕對值分別為QA和QB，以點(diǎn)電荷A、B連線上某點(diǎn)為原點(diǎn)，以點(diǎn)電荷A和B所在的直線為x軸建立直角坐標(biāo)系，分別作出部分和 圖像，如圖所示，無窮遠(yuǎn)處電勢為零．則下列說法正確的是（　?。〢.A為正點(diǎn)電荷，B為負(fù)點(diǎn)電荷，且QA>QBB.A為負(fù)點(diǎn)電荷，B為正點(diǎn)電荷，且QA>QBC.1是圖像，2是圖像D.1是圖像，2是圖像【答案】BD【解析】【詳解】AB．由于正點(diǎn)電荷周圍電勢趨于正無窮大，所以由圖可知B為正點(diǎn)電荷，因?yàn)辄c(diǎn)電荷B右側(cè)有場強(qiáng)為0的點(diǎn)，說明A為負(fù)點(diǎn)電荷，因電場強(qiáng)度疊加為0的位置，離B近，離A遠(yuǎn)，故由可知QA>QBB正確，A錯(cuò)誤；CD．當(dāng)圖像斜率為0時(shí)，場強(qiáng)為0，結(jié)合圖中的輔助線，可知1是圖像，2是圖像，D正確，C錯(cuò)誤。故選BD。9.現(xiàn)在大多數(shù)醫(yī)院進(jìn)行輸液治療時(shí)都采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)護(hù)方式。為減輕醫(yī)務(wù)人員負(fù)擔(dān)，有不少輸液傳感器投入使用。某電容輸液傳感器測量裝置示意圖如圖甲所示，測量電路如圖乙所示，A、B間接入恒定電壓U0，自動控制開關(guān)S置于1時(shí)電容器充電、置于2時(shí)電容器放電。電容器在S的作用下周期性充放電，系統(tǒng)監(jiān)測每次充電過程中電容器兩端電壓隨時(shí)間的變化曲線，可自動判定輸液管中是否有藥液。在輸液管中有藥液和無藥液的兩次電容器充電過程中，電容器兩端電壓隨時(shí)間的變化曲線如圖丙所示，已知有藥液時(shí)測量電路中的電容值更大，則（　?。?A.曲線1為無藥液時(shí)的充電曲線B.曲線2為無藥液時(shí)的充電曲線C.曲線1對應(yīng)的情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大D.曲線2對應(yīng)的情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大【答案】AD【解析】【詳解】CD．設(shè)電容器兩端電壓為U，則電路中電流為畫出圖丙中兩條曲線對應(yīng)情況下電流隨時(shí)間變化的圖像如圖所示根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示電荷量，可以得到曲線2對應(yīng)情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大，故C錯(cuò)誤，D正確；AB．根據(jù)充滿電后電容器滿足曲線2對應(yīng)情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大，故曲線2對應(yīng)情況下的電容值較大，已知有藥液時(shí)測量電路中的電容值更大，故曲線2為有藥液時(shí)的充電曲線，曲線1為無藥液時(shí)的充電曲線，故A正確，B錯(cuò)誤。故選AD。10.在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時(shí)，六個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用和（下同）表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用和表示。下列分析結(jié)論正確的是（　?。?A.、、示數(shù)均減小B.C.、、均不變D.、、均不變【答案】BD【解析】【詳解】A．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時(shí)，滑動變阻器的有效電阻減小，電路總電阻減小，干路電流變大，外電壓減小。即變大，減小，變大，并聯(lián)電路部分電壓減小，即減小，減小，變大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)變大，減小，變大，則故B正確；C．表示電阻，該阻值不變；表示滑動變阻器的有效阻值，該阻值減??；而因?yàn)樽兇螅瑴p小，則變大，所以變大，故C錯(cuò)誤；D．表示電阻，不變，所以與是線性關(guān)系，即不變；根據(jù)閉合電路的歐姆定律得 所以的絕對值表示電源內(nèi)阻，其比值不變；根據(jù)則有不變，故D正確。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，第11題6分，第12題10分，共16分）11.鉛筆芯是石墨和黏土的混合體。（1）某同學(xué)使用螺旋測微器測定其直徑d，某次測量結(jié)果如圖1所示，讀數(shù)為______mm。用游標(biāo)卡尺測量其長度，示數(shù)如圖2所示，由圖可知其長度______cm。（2）某同學(xué)使用多用電表歐姆擋粗測其電阻，他首先將選擇開關(guān)置于“×10”倍率，接著將兩支表筆短接，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向0，然后將兩表筆分別與該鉛筆內(nèi)芯兩端接觸，測其電阻時(shí)指針如下圖所示，該同學(xué)接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作是將選擇開關(guān)置于“______”倍率處（選填×1或×100），并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測量。【答案】①.②.③.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)為 [2]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)（2）[3]歐姆表指針從左往右偏，讀數(shù)從右往左讀，圖中指針指在右端表明示數(shù)較小，要想示數(shù)變大，則需要調(diào)至小擋位，即“”倍率。12.高二某班課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，已知一個(gè)可變電阻的電阻值可在之間變化。除了可變電阻外，興趣小組現(xiàn)有的器材還有：直流電源（電動勢約為，內(nèi)阻約為）；電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）；電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）；電流計(jì)G（量程為，內(nèi)阻為）；定值電阻；滑動變阻器（最大阻值為，額定電流為）；滑動變阻器（最大阻值為，額定電流為）；開關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)中要求盡量減小誤差，應(yīng)保證電表在測量時(shí)其最大示數(shù)超過量程的一半，則滑動變阻器應(yīng)選擇_____________（填“”或“”），電壓表應(yīng)選擇_____________（填“”或“”）。（2）為了在實(shí)驗(yàn)中使電流計(jì)符合實(shí)驗(yàn)要求，需要給電流計(jì)并聯(lián)一個(gè)阻值為_____________Ω的定值電阻，就可以將該電流計(jì)改裝為量程的電流表。（3）實(shí)驗(yàn)中先將滑動變阻器的滑片移至左端，再閉合開關(guān)。在調(diào)節(jié)可變電阻阻值時(shí)，開關(guān)需要處于_____________（填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。移動滑片 至合適位置，若此時(shí)電壓表示數(shù)為量程的三分之二，電流表示數(shù)為量程的四分之三，則此時(shí)可變電阻對應(yīng)的阻值為_____________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?②.③.1④.閉合⑤.148【解析】【詳解】（1）[1][2]為了便于操作，則滑動變阻器應(yīng)選擇，為了保證電壓表在測量時(shí)其最大示數(shù)超過量程的一半，電壓表應(yīng)選擇。（2）[3]將電流計(jì)改裝為量程的電流表，需要并聯(lián)一個(gè)小阻值的定值電阻，根據(jù)歐姆定律有代入數(shù)據(jù)得解得（3）[4][5]根據(jù)題意可知，電流表量程應(yīng)選擇，對應(yīng)的開關(guān)需要閉合。根據(jù)歐姆定律，可變電阻對應(yīng)的阻值為三、解答題（共4小題，第13題8分，第14題10分，第15題10分，第16題13分，共41分）13.如圖，等量異種點(diǎn)電荷、固定在水平線上相距為的、兩點(diǎn)上，有一質(zhì)量為、電荷量為（可視為點(diǎn)電荷）的小球，固定在長為的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的一端，細(xì)桿另一端可繞過點(diǎn)且與垂直的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，點(diǎn)位于的豎直垂直平分線上距為處，平行于，且?，F(xiàn)把桿拉起到水平位置由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度為。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，忽略對等量異種點(diǎn)電荷形成電場的影響，重力加速度為。求：（1）小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)受到的電場力；（2）小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)對桿的拉力大??；（3）、形成電場中，點(diǎn)的電勢；（4）小球繼續(xù)向左擺動，到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小。 【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，受到和的電場力均是水平向左，根據(jù)庫侖定律可知小球受到的電場力為方向水平向左；（2）小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，設(shè)桿對小球的拉力為，在豎直方向根據(jù)牛頓第二定律可得解得由牛頓第三定律可知，小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)對桿的拉力大小為（3）根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場分布特點(diǎn)可知，兩點(diǎn)電荷連線的中垂線為等勢線，由于取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則有從到由動能定理有解得 （4）由電場對稱性可知即小球從到由動能定理可得解得14.某國產(chǎn)品牌電動公交車整車質(zhì)量，以的速度沿水平道路勻速行駛，其動力來自水冷永磁同步直流電機(jī)，輸入電壓，直流電機(jī)正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，忽略傳動系統(tǒng)機(jī)械損失，若關(guān)閉電機(jī)，車輛能沿傾角的路段以相同速率向下勻速運(yùn)動。假設(shè)公交車在水平道路和傾斜路段受到的阻力大小相等，，重力加速度取。求：（1）在傾斜路段行駛時(shí)，公交車受到的阻力大??；（2）以的速度沿水平道路勻速行駛時(shí)，直流電機(jī)內(nèi)阻的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】解：（1）公交車在傾斜路面勻速運(yùn)動，根據(jù)平衡條件可得解得（2）設(shè)直流電機(jī)輸入電流，電功率為，在水平道路行駛時(shí)，根據(jù)平衡條件可得 機(jī)械功率為總電功率為熱功率為解得15.某裝置用電場控制帶電粒子的運(yùn)動，工作原理如圖所示。正方形區(qū)域內(nèi)存在4層緊鄰的勻強(qiáng)電場，每層的高度均為d，電場強(qiáng)度大小均為，方向沿豎直方向交替變化。一個(gè)質(zhì)量為、電量為的帶正電粒子在所在平面內(nèi)，從中點(diǎn)處射入電場，粒子的初動能為，入射角為。不計(jì)粒子重力。（1）當(dāng)時(shí)，若粒子能從邊射出，求粒子通過電場的時(shí)間；（2）若粒子從邊射出電場時(shí)與軸線的距離小于d，求入射角大小的范圍。（3）當(dāng)時(shí)，求粒子射出電場時(shí)的位置離左邊界的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)離子的初速度大小為，則有解得 離子垂直與電場方向做勻速直線運(yùn)動，粒子能從邊射出，則有解得粒子在電場中的運(yùn)動時(shí)間為（2）若粒子從邊射出電場時(shí)與軸線的距離小于d，設(shè)粒子進(jìn)入電場初速度與水平方向的夾角為時(shí)，粒子最高點(diǎn)恰好與電場邊界相切，則在電場方向上有根據(jù)牛頓第二定律可得解得可得故入射角大小的范圍為（3）當(dāng)時(shí)設(shè)經(jīng)過時(shí)間粒子到達(dá)第1、2層界面，由運(yùn)動學(xué)公式可得解得假設(shè)粒子從兩側(cè)或邊界飛出，則飛出位置距左邊界的距離 故假設(shè)成立，即粒子從兩側(cè)或邊界飛出，飛出位置距左邊界的距離為。16.如圖所示，絕緣支架上懸掛一金屬槽，槽中盛有導(dǎo)電液體，槽底部有一小孔，此小孔可以讓槽中的液體一滴一滴無初速度地滴落。在槽下端通過絕緣支架水平掛一金屬極板A，A板中間挖一小孔且正對槽的小孔，兩孔距離較為接近，槽中液體和滴落的液體均不會與A板接觸。現(xiàn)將槽和極板A接入電源，電源電壓為，當(dāng)槽中液滴位于A板小孔但未滴落時(shí)，可將槽和液滴所構(gòu)成的整體視作與A板共同構(gòu)成電容器，電容大小為，液滴滴落時(shí)所帶電荷量與總凈剩電荷量的比值稱為帶電系數(shù)（為定值）。在A板正下方的絕緣底座上水平放置另一金屬極板B，A板與B板構(gòu)成電容為的電容器，通過調(diào)節(jié)槽中的液滴下落頻率，保證A、B極板間不會同時(shí)存在兩滴液滴。已知A、B板間距為，重力加速度為g，A板接地，槽中導(dǎo)電液體的液面變化可以忽略不計(jì)，A板相較于小孔尺寸可視為無限大金屬板，不考慮空氣中帶電粒子對裝置的影響以及液滴對A、B板間電容的影響，開始時(shí)B極板不帶電。（1）求滴落時(shí)液滴所帶電荷量；（2）若液滴質(zhì)量為，求極板B可獲得的最高電勢；（3）第滴液滴落到B板后，請推導(dǎo)第滴液滴所受靜電力與滴數(shù)的函數(shù)關(guān)系式?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）據(jù)題意：電容器電壓不變，電容不變，總凈剩電荷量不變。液滴滴落時(shí)所帶電荷量與總凈剩電荷量的比值為，可得滴落時(shí)液滴所帶電荷量為（2）根據(jù)平衡條件有 又，所以（3）第滴液滴落到B板后，B板帶電量A、B板間電勢差電場強(qiáng)度第滴液滴所受靜電力解得