物理·山东省德州市陵城一中2016-2017学年高二上学期月考物理试卷（10月份） Word版含解析

物理·山东省德州市陵城一中2016-2017学年高二上学期月考物理试卷（10月份） Word版含解析

全*品*高*考*网， 用后离不了！2016-2017学年山东省德州市陵城一中高二（上）月考物理试卷（10月份）‎ ‎　‎ 一、选择题（共48分，每题4分；1-7题每题只有一个选项是正确的，8-12题，每题至少有两个选项是正确的，漏选2分，错选0分．）‎ ‎1．关于电场，下列说法正确的是（　　）‎ A．电场强度和电势差都是矢量 B．描述电场的电场线是客观存在的 C．在复杂电场中的电场线是可以相交的 D．电场对放入其中的电荷有力的作用 ‎2．下列关于电场强度的说法中，正确的是（　　）‎ A．公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场 B．由公式E=可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C．在公式F=k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小 D．由公式E=k可知，在离点电荷非常靠近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大 ‎3．如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，板间距离为d，板间有一质量为m．电量为q的微粒恰好处于静止状态，若再将开关断开，再将两板间距离先增大为2d，再减小到，则微粒将（　　）‎ A．先向上加速运动，后向下加速运动 B．先向下加速运动，后向上加速运动 C．保持静止 D．一直向下运动 ‎4．如图所示，实线为一簇电场线，虚线是间距相等的等势面，一带电粒子沿着电场线方向运动，当它位于等势面φ1上时，其动能为20eV，当它运动到等势面φ3上时，动能恰好等于零，设φ2=0，则，当粒子的动能为8eV时，其电势能为（　　）‎ A．12eV B．2eV C．10eV D．0‎ ‎5．图中平行金属板A、B之间有匀强电场，A、B间电压为600V，A板带正电，接地，A、B两板间距为12cm，C点离A板4cm，则关于C点的电势的下列说法中正确的是（　　）‎ A．φC=400 V B．φC=﹣400 V C．φC=﹣200 V D．φC=200 V ‎6．如图所示，质量为m、带电量为+q的滑块，绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下匀强电场区时，滑块运动的状态为（　　）‎ A．继续匀速下滑 B．将加速下滑 C．将减速下滑 D．上述三种情况都可能发生 ‎7．如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8．指出图所示的哪些情况中，a、b两点的电势相等，a、b两点的电场强度矢量也相等（　　）‎ A．平行板电容器带电时，极板间除边缘附近处的任意两点a、b B．静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b C．离点电荷等距的任意两点a、b D．两个等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点o等距的两点a、b ‎9．如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知（　　）‎ A．粒子带负电 B．粒子的速度变大 C．粒子的加速度变大 D．粒子的电势能变大 ‎10．如图，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则（　　）‎ A．小球带正电 B．电场力跟重力平衡 C．小球在从a运动到b的过程中，电势能增加 D．小球在运动过程中机械能守恒 ‎11．（多选）如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为U1）加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量是h，两平行板间距为d，电压为U2，板长为l，为了增加偏转量h，可采取下列哪种方法（　　）‎ A．增加U2 B．增加U1 C．增加d D．增加l ‎12．如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（　　）‎ A．电子一直沿Ox负方向运动 B．电场力一直做正功 C．电子运动的加速度逐渐增大 D．电子的电势能逐渐减小 ‎　‎ 二、填空题（本大题共2小题，每空3分，共15分．）‎ ‎13．电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，把电荷q1=10﹣8C从B点移到A点时电场力做了10﹣7J的功；电荷q2=﹣10﹣8C，在B点的电势能比在C点时大10﹣7J，那么：‎ ‎（1）比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是　　；‎ ‎（2）A、C两点间的电势差是　　V；‎ ‎（3）若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是　　 J．‎ ‎14．一个平行板电容器，当其电荷量增加△Q=1.0×10﹣6C时，两板间的电压升高△U=10V，则此电容器的电容C=　　F．若两板间电压为35V，此时电容器的带电荷量Q=　　C．‎ ‎　‎ 三、计算题（共37分）‎ ‎15．把质量是2.0×10﹣3 kg的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示．若将带电荷量为4.0×10﹣8 C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成45°角，A、B在同一水平面上，相距0.30m，试求：‎ ‎（1）A球受到的电场力多大？‎ ‎（2）B球所带电荷量为多少？‎ ‎16．如图所示，平行金属板长为L，一个带电为+q质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，粒子重力不计，求：‎ ‎（1）粒子末速度大小；‎ ‎（2）电场强度；‎ ‎（3）两极板间距离．‎ ‎17．如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电荷量为﹣q，匀强电场的场擞大小为E，斜轨道的倾角为a，圆轨迹道半径为R，小球的重力大于受的电场力．‎ ‎（1）求小球沿轨道滑下的加速度的大小：‎ ‎（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h1，至少为多大；‎ ‎（3）若小球从斜轨道h2=5R处由静止到释放．假设其能通过B点．求在此过程中小球机械能的改变量．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年山东省德州市陵城一中高二（上）月考物理试卷（10月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（共48分，每题4分；1-7题每题只有一个选项是正确的，8-12题，每题至少有两个选项是正确的，漏选2分，错选0分．）‎ ‎1．关于电场，下列说法正确的是（　　）‎ A．电场强度和电势差都是矢量 B．描述电场的电场线是客观存在的 C．在复杂电场中的电场线是可以相交的 D．电场对放入其中的电荷有力的作用 ‎【考点】电场线；电场．‎ ‎【分析】电势差是标量；电场是在电荷的周围真实存在的客观物质，具有客观物质的一些属性；而电场线则是为了形象地描述电场的强弱与方向而引人的一种线，客观上它是不存在的．‎ 电场线不相交；电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．‎ ‎【解答】解：A、电场强度是矢量，而电势差是标量；故A错误；‎ B、电场是在电荷的周围真实存在的客观物质，具有客观物质的一些属性；而电场线则是为了形象地描述电场的强弱与方向而引人的一种线，客观上它是不存在的．故B错误．‎ C、电场线的切线方向表示电场的方向，所以电场线不能相交．故C错误；‎ D、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．故D正确 故选：D ‎　‎ ‎2．下列关于电场强度的说法中，正确的是（　　）‎ A．公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场 B．由公式E=可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C．在公式F=k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小 D．由公式E=k可知，在离点电荷非常靠近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大 ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】电场强度的定义式适用于一切电场，电场强度E表示电场本身的强度和方向，与试探电荷无关．真空中点电荷Q产生的电场强度计算公式是：E=k，当r→0‎ 时，电荷已不能看成点电荷，此公式不再成立．库仑定律公式公式中，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小．‎ ‎【解答】解：A、电场强度的定义式适用于一切电场．故A错误．‎ ‎ B、电场强度E表示电场本身的强度和方向，与试探电荷无关，不能说E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比．故B错误．‎ ‎ C、库仑定律公式公式中，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小．故C正确．‎ ‎ D、当r→0时，电荷已不能看成点电荷，公式E=k不再成立．故D错误．‎ 故选C ‎　‎ ‎3．如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，板间距离为d，板间有一质量为m．电量为q的微粒恰好处于静止状态，若再将开关断开，再将两板间距离先增大为2d，再减小到，则微粒将（　　）‎ A．先向上加速运动，后向下加速运动 B．先向下加速运动，后向上加速运动 C．保持静止 D．一直向下运动 ‎【考点】电容器的动态分析；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】微粒原来处于静止状态，电场力与重力平衡．将开关断开后，电容器所带电量不变，当板间距离变化时，根据板间场强的推论分析电场强度是否变化，再判断微粒如何运动．‎ ‎【解答】解：电容器充电与开关断开后所带电量不变，根据推论E=得知，板间距离变化时，板间场强不变，微粒所受电场力不变，所以微粒仍保持静止状态．‎ 故选C ‎　‎ ‎4．如图所示，实线为一簇电场线，虚线是间距相等的等势面，一带电粒子沿着电场线方向运动，当它位于等势面φ1上时，其动能为20eV，当它运动到等势面φ3上时，动能恰好等于零，设φ2=0，则，当粒子的动能为8eV时，其电势能为（　　）‎ A．12eV B．2eV C．10eV D．0‎ ‎【考点】电势能；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】解决本题需掌握：粒子只受电场力时，粒子的动能和电势能之和保持不变；正确判断粒子在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况．‎ ‎【解答】解：粒子从等势面φ1到等势面φ3做减速运动，动能减少20eV，由于相邻两等势面间电势差相等，所以从a等势面φ1到等势面φ2的过程中动能减少10eV，因此在等势面φ2时动能为10eV．此时电势能为0，因此总能量为10eV，则当粒子的动能等于8eV时，电势能为2eV．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎5．图中平行金属板A、B之间有匀强电场，A、B间电压为600V，A板带正电，接地，A、B两板间距为12cm，C点离A板4cm，则关于C点的电势的下列说法中正确的是（　　）‎ A．φC=400 V B．φC=﹣400 V C．φC=﹣200 V D．φC=200 V ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】由U=Ed可求得场强，再求出CA间的电势差，而由于A板接地，故C点的电势等于C与A板的电势差．‎ ‎【解答】解：由E=得：E==5000V/m；‎ C点电势等于CA两点的电势差，UCA=Ed1=5000×0.04=200V，因A带正电且电势为零，故C点电势小于A，故φC=﹣200V，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，质量为m、带电量为+q的滑块，绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下匀强电场区时，滑块运动的状态为（　　）‎ A．继续匀速下滑 B．将加速下滑 C．将减速下滑 D．上述三种情况都可能发生 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】没有电场时，滑块沿绝缘斜面匀速下滑，受力平衡，根据平衡条件得到滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡．当当滑块滑至竖直向下匀强电场区时，再分析这两个力是否平衡，判断滑块的运动状态．‎ ‎【解答】解：设斜面的倾角为θ．滑块没有进入电场时，根据平衡条件得 ‎ mgsinθ=f ‎ N=mgcosθ 又f=μN 得到，mgsinθ=μmgcosθ，即有sinθ=μcosθ 当滑块进入电场时，设滑块受到的电场力大小为F．根据正交分解得到 ‎ 滑块受到的沿斜面向下的力为（mg+F）sinθ，沿斜面向上的力为μ（mg+F）cosθ，‎ 由于sinθ=μcosθ，所以（mg+F）sinθ=μ（mg+F）cosθ，即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动．‎ 故选A ‎　‎ ‎7．如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】电场强度；电场的叠加．‎ ‎【分析】先将两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的电场强度进行合成，再与电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度合成，求出3个夸克在其圆心处产生的电场强度．‎ ‎【解答】解：一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为E1==，两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的合场强大小为E2=E1=，方向沿A→O．电荷量为 的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为E3==，方向沿A→O，所以3个夸克在其圆心处产生的电场强度大小E=E2+E3=，方向沿A→O．‎ 故选A ‎　‎ ‎8．指出图所示的哪些情况中，a、b两点的电势相等，a、b两点的电场强度矢量也相等（　　）‎ A．平行板电容器带电时，极板间除边缘附近处的任意两点a、b B．静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b C．离点电荷等距的任意两点a、b D．两个等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点o等距的两点a、b ‎【考点】电场强度；电势．‎ ‎【分析】电势是标量，电场强度是矢量，标量只要大小相等，标量就相等，而矢量，大小、方向均相同，矢量才相同．根据电场线的分布判断．‎ ‎【解答】解：A、a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不同，a点电势高于b点电势．故A错误．‎ B、处于静电平衡状态下的金属内部a，b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等．故B正确．‎ C、a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同．故C错误．‎ D、a、b在等量异种电荷连线的垂直平分线上，电势相等，根据电场的对称性，a、b两点场强相同．故D正确．‎ 故选BD．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知（　　）‎ A．粒子带负电 B．粒子的速度变大 C．粒子的加速度变大 D．粒子的电势能变大 ‎【考点】等势面；牛顿第二定律；电势差．‎ ‎【分析】电场线与等势线垂直，根据等势线得出电场线的方向，根据轨迹弯曲得出电场力的方向，从而得知电荷的电性，根据电场力做功判断速度、电势能的变化．等势面越密的地方场强越强，越疏的地方场强越弱，根据牛顿第二定律比较出粒子的加速度．‎ ‎【解答】解：A、电场线的方向从高电势指向低电势，由右向左，根据轨迹弯曲的方向知道电场力方向向右，知该粒子带负电．故A正确．‎ B、粒子从A点运动到B点，电场力做正功，动能增大，则粒子速度增大．故B正确．‎ C、等势面越密的地方，场强越强，知A点的场强大于B点的场强，所以A点电荷所受电场力大于B点电荷所受电场力，根据牛顿第二定律知，粒子在A点的加速度较大．故C错误．‎ D、从A点到B点，电场力做正功，电势能减小．故D错误．‎ 故选AB．‎ ‎　‎ ‎10．如图，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则（　　）‎ A．小球带正电 B．电场力跟重力平衡 C．小球在从a运动到b的过程中，电势能增加 D．小球在运动过程中机械能守恒 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；向心力；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，重力和电场力平衡，可判断出电场力的方向，再来判断小球的电性．根据小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做的正负，判断电势能的变化：电场力做正功，小球的电势能减小；电场力做负功，小球的电势能增大．在只有重力做功的情况才小球的机械能才守恒．‎ ‎【解答】解：A、B小球在竖直平面内做匀速圆周运动，合力指向圆心提供向心力，说明小球的重力与电场力平衡，电场力应竖直向上，电场方向也竖直向上，则小球带正电．故AB正确．‎ ‎ C、小球所受的电场力竖直向上，在从a点运动到b点的过程中，电场力对小球做负功，小球的电势能增加．故C正确．‎ ‎ D、由于电场力对小球做功，小球的机械能不守恒．故D错误．‎ 故选：ABC ‎　‎ ‎11．（多选）如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为U1）加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量是h，两平行板间距为d，电压为U2，板长为l，为了增加偏转量h，可采取下列哪种方法（　　）‎ A．增加U2 B．增加U1 C．增加d D．增加l ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】电子经电场加速后，进入偏转电场，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出电子的偏转位移，从而判断增加偏转量的方法．‎ ‎【解答】解：根据动能定理得，eU1=‎ 在偏转电场中，运动的时间 t=，则h===，可知为了增加偏转量h，可以增加U2、L，或减小d，或减小U1．故A、D正确，B、C错误．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎12．如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（　　）‎ A．电子一直沿Ox负方向运动 B．电场力一直做正功 C．电子运动的加速度逐渐增大 D．电子的电势能逐渐减小 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】沿着电场线的方向电势降低，根据Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况可以判断出电场的方向与特点．根据电场强度方向判断电子的运动方向．根据电场力做功情况判断电子的电势能变化情况．‎ ‎【解答】解：A、从Φ﹣x图象可知，沿x正方向电势逐渐升高，所以电场线的方向沿x轴负方向，而电子受到的电场力的方向与电场线方向相反，沿x轴正方向，所以电子沿x轴正方向运动，故A错误．‎ B、在0点由静止释放一电子，电子受到x正方向的电场力，电子将沿Ox正方向运动，电场力将做正功，电场力做功量度电势能的变化，所以电子电势能将减小，故BD正确； ‎ C、由E=可知图象的斜率等于电场强度，则电场强度保持不变，电子所受的电场力不变，加速度不变，故C错误．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ 二、填空题（本大题共2小题，每空3分，共15分．）‎ ‎13．电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，把电荷q1=10﹣8C从B点移到A点时电场力做了10﹣7J的功；电荷q2=﹣10﹣8C，在B点的电势能比在C点时大10﹣7J，那么：‎ ‎（1）比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是　φC＞φB＞φA．　；‎ ‎（2）A、C两点间的电势差是　﹣20　V；‎ ‎（3）若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是　1×10﹣7　 J．‎ ‎【考点】电势能；电势差．‎ ‎【分析】（1）根据电势差的定义式U=，求出BA间和BC间电势差，即可比较三点电势的高低；‎ ‎（2）A、C两点间的电势差UAC=UAB+UBC．‎ ‎（3）设B点的电势为零，确定出A点的电势，由Ep=qφ公式求出电荷q2在A点的电势能．‎ ‎【解答】解：（1）根据电势差的定义式U=得 BA间电势差UBA==V=10V，说明B点的电势比A点高10V；‎ BC间电势差UBC==V=﹣10V，说明B点的电势比C点低10V 故A、B、C三点的电势高低顺序是：φC＞φB＞φA．‎ ‎（2）A、C两点间的电势差UAC=UAB+UBC=﹣10V﹣10V=﹣20V ‎（3）设B点的电势为零，A点的电势为φA=﹣10V 电荷q2在A点的电势能是Ep=q2φA=﹣10﹣8×（﹣10）J=1×10﹣7J 故答案为：‎ ‎（1）φC＞φB＞φA．‎ ‎（2）﹣20‎ ‎（3）1×10﹣7‎ ‎　‎ ‎14．一个平行板电容器，当其电荷量增加△Q=1.0×10﹣6C时，两板间的电压升高△U=10V，则此电容器的电容C=　1.0×10﹣7　F．若两板间电压为35V，此时电容器的带电荷量Q=　3.5×10﹣6　C．‎ ‎【考点】电容．‎ ‎【分析】电容的定义式为C=，对于给定的电容器，电容是一定的，根据数学知识得到C=，由此式求解电容．由C=变形求解电量．‎ ‎【解答】解：已知△Q=1.0×10﹣6C，△U=10V，则电容器的电容C==1.0×10﹣7F 由C=变形得，Q=CU=1.0×10﹣7×35C=3.5×10﹣6C 故答案为：1.0×10﹣7，3.5×10﹣6‎ ‎　‎ 三、计算题（共37分）‎ ‎15．把质量是2.0×10﹣3 kg的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示．若将带电荷量为4.0×10﹣8 C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成45°角，A、B在同一水平面上，相距0.30m，试求：‎ ‎（1）A球受到的电场力多大？‎ ‎（2）B球所带电荷量为多少？‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】（1）对小球B受力分析，受到重力、静电引力和细线的拉力，根据三力平衡求出静电引力；‎ ‎（2）根据库仑定律求解出小球A的带电量．‎ ‎【解答】解：（1）对B球受力分析如图所示，由几何关系知：‎ F=mgtan45°=mg=2.0×10﹣2 N，‎ 由牛顿第三定律知：‎ FBA=FAB=2.0×10﹣2 N．‎ ‎（2）又F=k 故qB== C=5.0×10﹣6 C．‎ 答：（1）A球受到的电场力2.0×10﹣2 N；‎ ‎（2）B球所带电荷量为5.0×10﹣6 C．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，平行金属板长为L，一个带电为+q质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，粒子重力不计，求：‎ ‎（1）粒子末速度大小；‎ ‎（2）电场强度；‎ ‎（3）两极板间距离．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解可知粒子的末速度的大小；‎ ‎（2、3）将粒子的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀加速直线运动，则由运动的合成与分解可求得电场强度；由动能定理可求得两板间的距离．‎ ‎【解答】解：（1）粒子离开电场时速度如图所示，‎ 由图示可知：v==v0； ‎ ‎（2、3）带电粒子做类平抛运动，‎ 在水平方向上：L=v0t，‎ 粒子离开电场时，粒子竖直方向的分速度：vy=v0tan30°，‎ 两板间的距离：d=y=t，‎ 解得：d=L；‎ 粒子从射入电场到离开电场，‎ 由动能定理得：qEd=mv2﹣mv02，‎ 解得：E=；‎ 答：（1）粒子末速度大小为2ν0；‎ ‎（2）电场强度大小为；‎ ‎（3）两极板间距离为L；‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电荷量为﹣q，匀强电场的场擞大小为E，斜轨道的倾角为a，圆轨迹道半径为R，小球的重力大于受的电场力．‎ ‎（1）求小球沿轨道滑下的加速度的大小：‎ ‎（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h1，至少为多大；‎ ‎（3）若小球从斜轨道h2=5R处由静止到释放．假设其能通过B点．求在此过程中小球机械能的改变量．‎ ‎【考点】能量守恒定律；牛顿第二定律；向心力；电势能．‎ ‎【分析】带负电的小球从斜面滚下时，对其受力分析，利用力的合成求出合力，再由牛顿第二定律可算出小球的加速度．若要使小球恰能通过圆轨迹道最高点，由最高点受力利用牛顿第二定律可确定速度，最后运用动能定理求出小球释放的高度；小球在运动过程中，由于有电场力做功，所以机械能不守恒，正是由于电场力做功导致机械能发生改变的，因此此过程中小球机械能的改变量与电场力做功多少有关．‎ ‎【解答】解：（1）由牛顿第二定律有（mg﹣qE）sinα=ma得：‎ ‎ a=‎ ‎（2）球恰能过B点有：‎ ‎ （mg﹣qE）= （1）‎ ‎ 由动能定理，从A点到B点过程，则有：‎ ‎ （mg﹣qE）（h1﹣2R）=﹣0 （2）‎ ‎ 由（1）（2）解得h1=‎ ‎（3）因电场力做负功，导致机械能减少，电势能增加 ‎ 则增加量：△E=qE（h2﹣2R）=qE（5R﹣2R）=3qER ‎ 由能量守恒定律得机械能减少，且减少量为3qER．‎ ‎　‎ ‎2016年11月24日