物理卷·2018届黑龙江省绥化市安达市田家炳高中高二下学期开学物理试卷 （解析版） 22页

‎2016-2017学年黑龙江省绥化市安达市田家炳高中高二（下）开学物理试卷 ‎　‎ 一.选择题 ‎1．以下说法正确的是（　　）‎ A．由E=可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 B．由公式φ=知，电场中某点的电势φ与q成反比 C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D．由公式C=可知，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 ‎2．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（　　）‎ A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线 D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大 ‎3．真空中两个同性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止．释放q2 且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力（　　）‎ A．不断减小 B．不断增加 C．始终保持不变 D．先增大后减小 ‎4．如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度为（　　）‎ A．0 B．g，方向竖直向下 C．gtanθ，水平向右 D．，沿绳向下 ‎5．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）‎ A．R1：R2=1：3‎ B．R1：R2=3：1‎ C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ ‎6．电池甲、乙、丙、丁的电动势都为6v，内电阻依次为1Ω、2Ω、3Ω、4Ω，要使R=2Ω的电阻得到最大功率，应该用哪一电池与R连成一简单电路（　　）‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 ‎7．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当开关S闭合时，电流表和电压表读数的变化是（　　）‎ A．两表读数均变大 B．两表读数均变小 C．电流表读数增大，电压表读数减小 D．电流表读数减小，电压表读数增大 ‎8．有一毫伏表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要将它改装成量程为10A的电流表，则毫伏表应（　　）‎ A．并联一个0.02Ω的电阻 B．并联一个0.2Ω的电阻 C．串联一个50Ω的电阻 D．串联一个4900Ω的电阻 ‎9．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向（　　）‎ A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东 ‎10．有电子、质子、氘核、氚核，以相同速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是（　　）‎ A．氘核 B．氚核 C．电子 D．质子 ‎11．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场方向射入同一匀强磁场中，设r1、r2为这两个电子的运动轨迹半径，T1、T2是它们的运动周期，则（　　）‎ A．r1=r2，T1≠T2 B．r1≠r2，T1≠T2 C．r1=r2，T1=T2 D．r1≠r2，T1=T2‎ ‎12．如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（　　）‎ A．若离子带正电，E方向应向下 B．若离子带负电，E方向应向上 C．若离子带正电，E方向应向上 D．不管离子带何种电，E方向都向下 ‎13．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（　　）‎ A．带电粒子所带电荷的符号 B．带电粒子在a、b两点的受力方向 C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大 ‎14．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有 a、b、c 三点，如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．a点电势比b点高 B．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大 C．a、b、c三点和无穷远处的等电势 D．一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动 ‎15．一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时下述正确的是（　　）‎ A．电动机所消耗的电功率IU B．t秒内所产生的电热为IUt C．t秒内所产生的电热为I2Rt D．t秒内所产生的机械能为I（U﹣IR）t ‎16．在如图中，A．B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下述说法正确的是（　　）‎ A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法 B．A中R测＞R真，B中R测＜R真 C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R＜＜Rv，故此法测较小电阻好 D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R＞＞RA，故此法测较大电阻好 ‎　‎ 二.填空题 ‎17．读数 （1）图1为　　mm （2）图2 为　　mm ‎18．两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为时，它们之间相互作用力为　　F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的　　倍．‎ ‎19．面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是　　；当金属圆环转过60°时，穿过环面的磁通量是　　．‎ ‎20．如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行．已知A、B、C三点的电势依次为φA=6.0V，φB=4.0V，φC=﹣2.0V．‎ ‎（1）D点的电势φD=　　．‎ ‎（2）在图中画出过A点的电场线（要把作图过程画在图上．）‎ ‎　‎ 三、计算题 ‎21．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×103V/m，两板相距d=10cm，板长L=40cm．一带电量q=1.0×10﹣16C、质量m=1.0×10﹣22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：‎ ‎（1）粒子带何种电荷？‎ ‎（2）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大？‎ ‎（3）粒子飞出电场时最大偏角的正切值为多大？‎ ‎22．如图所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=60°，求电子的质量和穿越磁场的时间．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年黑龙江省绥化市安达市田家炳高中高二（下）开学物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一.选择题 ‎1．以下说法正确的是（　　）‎ A．由E=可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 B．由公式φ=知，电场中某点的电势φ与q成反比 C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D．由公式C=可知，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 ‎【考点】电场强度；电势能．‎ ‎【分析】公式E=、φ=、C=都运用比值法定义，定义出来的量与参与定义的量无关；公式U=Ed中d是两点沿电场线方向的距离；‎ ‎【解答】解：A、B、D、三个公式E=、φ=、C=都是运用比值法定义的，所以E由电场本身决定，与F无关；电势φ与q成反比；C由电容器本身决定，与U、Q无关．故AB错误，D正确．‎ C、由Uab=Ed可知，匀强电场中的两点a、b沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势差一定越大，故C错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（　　）‎ A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线 D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大 ‎【考点】电场线；磁感线及用磁感线描述磁场．‎ ‎【分析】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小；‎ 磁感线是在磁场中的用来描述磁感应强度的闭合的曲线，它的特点和电场线类似，但是磁感线是闭合的曲线，电场线不是闭合的，有起点和终点．‎ ‎【解答】解：A、电场线和磁感线都是为了形象的描述电场和磁场而引入的曲线，是假想的，不是实际存在的线，所以A错误；‎ B、电场线和磁感线都是不会相交的，否则的话在该点就会出现两个不同的方向，这是不可能的，所以B错误；‎ C、电场线是一条不闭合曲线，有起点和终点，而磁感线是一条闭合曲线，所以C正确；‎ D、电场线越密的地方，电场的强度大，同一试探电荷所受的电场力越大，但是在磁场中，静止的电荷是不受磁场力作用的，所以D错误；‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎3．真空中两个同性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止．释放q2 且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力（　　）‎ A．不断减小 B．不断增加 C．始终保持不变 D．先增大后减小 ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】本题比较简单，由题可知小球受斥力，距离越来越远，因此直接利用库仑定律公式即可求解．‎ ‎【解答】解：带电相同的小球受斥力作用，因此距离越来越远，由于电量保持不变，根据可知距离增大，电场力将逐渐减小，故BCD错误，A正确．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度为（　　）‎ A．0 B．g，方向竖直向下 C．gtanθ，水平向右 D．，沿绳向下 ‎【考点】电场强度；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】对小球进行研究，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求出小球的电荷量．根据小球所受电场力与场强方向的关系，判断小球的电性；如果将细线烧断，小球沿合力方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律列式求解加速度．‎ ‎【解答】解：因小球向右偏，所受电场力向右，与电场强度方向相反，故带负电荷；‎ 小球受力情况，如图所示：‎ 根据平衡条件得：‎ qE=mgtanθ 如果将细线烧断，球沿合力方向做匀加速直线运动；‎ 烧断细线后小球所受合外力为：F=；‎ 根据牛顿第二定律得加速度为：a=，方向：沿绳子方向向下；故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）‎ A．R1：R2=1：3‎ B．R1：R2=3：1‎ C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】由题图象是电阻的伏安特性曲线，其斜率k等于电阻的倒数．将R1与R2串联后接于电源上时，电流相等．将R1与R2并联后接于电源上时，电压相等，电流与电阻成反比．‎ ‎【解答】解：A、B由图R1==1Ω，R2==3Ω，故A正确．‎ ‎ C、R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：1．故C错误．‎ ‎ D、将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=R2：R1=3：1故D错误．‎ 故选A ‎　‎ ‎6．电池甲、乙、丙、丁的电动势都为6v，内电阻依次为1Ω、2Ω、3Ω、4Ω，要使R=2Ω的电阻得到最大功率，应该用哪一电池与R连成一简单电路（　　）‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 ‎【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】先根据闭合电路欧姆定律求解电流表达式，然后再根据P=I2R判断电池的输出功率．‎ ‎【解答】解：根据闭合电路欧姆定律，电流为：‎ I=‎ 故电阻R的电功率为：‎ P=I2R=（）2R=，故当r=1Ω时，电功率P最大；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当开关S闭合时，电流表和电压表读数的变化是（　　）‎ A．两表读数均变大 B．两表读数均变小 C．电流表读数增大，电压表读数减小 D．电流表读数减小，电压表读数增大 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】明确电路结构，根据闭合电路欧姆定律判断电流的变化情况，根据U=E﹣Ir判断分析路端电压的变化情况．‎ ‎【解答】解：当开关S未闭合时，两个电阻串联；闭合S后，电阻R2被短路，外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流I增加，故电流表读数增加；根据U=E﹣Ir，路端电压减小，故电压表读数减小；故C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎8．有一毫伏表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要将它改装成量程为10A的电流表，则毫伏表应（　　）‎ A．并联一个0.02Ω的电阻 B．并联一个0.2Ω的电阻 C．串联一个50Ω的电阻 D．串联一个4900Ω的电阻 ‎【考点】把电流表改装成电压表．‎ ‎【分析】把电表改装成电流表应并联一个分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值．‎ ‎【解答】解：电表的满偏电流为：Ig===0.002A，‎ 把它改装成量程为10A的电流表需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为：‎ R==≈0.02Ω；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎9．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向（　　）‎ A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东 ‎【考点】左手定则；安培力．‎ ‎【分析】在赤道的上方磁场的方向从南向北，根据左手定则，判断安培力的方向．‎ ‎【解答】解：左手定则的内容：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向．磁场的方向从南向北，电流的方向由西向东，所以安培力的方向竖直向上．故A正确，B、C、D错误．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎10．有电子、质子、氘核、氚核，以相同速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是（　　）‎ A．氘核 B．氚核 C．电子 D．质子 ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】该题考察了带电量相同，质量不同的带电粒子以相同的速度进入同一匀强磁场中做圆周运动时半径的关系．由半径公式可以发现，质量越大，轨道半径越大．‎ ‎【解答】‎ 解：电子、质子、氘核、氚核四种粒子的带电量多少是相同，但是质量是不相同的，有：m电子＜m质子＜m氘核＜m氚核；‎ 带电粒子在磁场中运动的轨道半径公式为R=，它们以相同的速度进入同一匀强磁场，轨道半径是与质量成正比的，‎ 所以氚核的轨道半径是最大的．选项ACD错误，选项B正确．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎11．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场方向射入同一匀强磁场中，设r1、r2为这两个电子的运动轨迹半径，T1、T2是它们的运动周期，则（　　）‎ A．r1=r2，T1≠T2 B．r1≠r2，T1≠T2 C．r1=r2，T1=T2 D．r1≠r2，T1=T2‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ ‎【分析】电子垂直进入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律研究半径关系，再推导周期关系．‎ ‎【解答】解：设电子的初速度为v，磁场的磁感应强度为B，电子的质量和电量分别为m、q．根据牛顿第二定律得 ‎ qvB=m 得到，运动轨迹半径为r=，m、q、B相同，则r与v成正比，电子的初速度不同，则半径不同，即r1≠r2．‎ 电子圆周运动的周期T==，m、q、B均相同，则电子运动的周期相同，即T1=T2．‎ 故选D ‎　‎ ‎12．如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（　　）‎ A．若离子带正电，E方向应向下 B．若离子带负电，E方向应向上 C．若离子带正电，E方向应向上 D．不管离子带何种电，E方向都向下 ‎【考点】带电粒子在混合场中的运动．‎ ‎【分析】在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，粒子离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，由此可正确解答结果．‎ ‎【解答】解：在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，在不计重力的情况下，离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，‎ 若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，所以电场强度的方向向下；若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，所以电场强度的方向向下，因此AD正确，BC错误．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎13．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（　　）‎ A．带电粒子所带电荷的符号 B．带电粒子在a、b两点的受力方向 C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大 ‎【考点】电场线；电势能．‎ ‎【分析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性．根据电场线疏密程度，判断ab两点场强的大小，从而判断ab两点电场力大小，再根据牛顿第二定律得ab点加速度的大小．‎ ‎【解答】解：AB、粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性．故A错误，B正确．‎ C、由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，由a到b，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大b点的电势能大，故CD正确．‎ 故选：BCD ‎　‎ ‎14．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有 a、b、c 三点，如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．a点电势比b点高 B．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大 C．a、b、c三点和无穷远处的等电势 D．一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动 ‎【考点】电势；电场强度．‎ ‎【分析】两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向．根据电子的受力情况，分析电子的运动情况．‎ ‎【解答】解：A、C，a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等．故A错误，C正确．‎ ‎ B、a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同．由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度．故B正确．‎ ‎ D、一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点．故D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ ‎15．一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时下述正确的是（　　）‎ A．电动机所消耗的电功率IU B．t秒内所产生的电热为IUt C．t秒内所产生的电热为I2Rt D．t秒内所产生的机械能为I（U﹣IR）t ‎【考点】电功、电功率；焦耳定律．‎ ‎【分析】电动机是非纯电阻，在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，这两个的计算结果是不一样的，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的．‎ ‎【解答】解：A、电动机所消耗的电功率P=UI，所以A正确；‎ B、I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为I2Rt，所以B错误，C正确；‎ D、t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功UIt﹣I2Rt，所以D正确．‎ 故选：ACD；‎ ‎　‎ ‎16．在如图中，A．B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下述说法正确的是（　　）‎ A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法 B．A中R测＞R真，B中R测＜R真 C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R＜＜Rv，故此法测较小电阻好 D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R＞＞RA，故此法测较大电阻好 ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】‎ 两种接法都有误差：A图为电流表外接法，误差来源于电流表的示数不只是通过灯泡电阻R的电流，还包括了电压表的电流；B图是电流表内接法，误差来源于电压表的示数不只是灯泡电阻R的电压，还包括了电流表的分压；要根据测量值的计算式去分析偏大还是偏小．‎ ‎【解答】解：A、A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法，故A正确；‎ B、A图中，电压表测量值准确，又由于电压表的分流作用，电流表测量值偏大，根据欧姆定律R=，电阻测量值偏小，即R测＜R真；‎ B图中，电流表测量值准确，又由于电流表的分压作用，电压表测量值偏大，根据欧姆定律R=，电阻测量值偏大，即R测＞R真；故B不正确；‎ C、A图中，误差来源与电压表的分流作用，为了减小误差，应使R＜＜Rv，故此法测较小电阻好，故C正确；‎ D、B图中，误差来源与电流表的分压作用，为了减小误差，应使R＞＞RA，故此法测较大电阻好，故D正确；‎ 故选：ACD．‎ ‎　‎ 二.填空题 ‎17．读数 （1）图1为　1.703　mm （2）图2 为　6.858　mm ‎【考点】螺旋测微器的使用．‎ ‎【分析】螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎【解答】解：图1螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为20.3×0.01mm=0.203mm，所以最终读数为1.5mm+0.203mm=1.703mm．‎ 图2螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为35.8×‎ ‎0.01mm=0.358mm，所以最终读数为6.5mm+0.358mm=6.858mm．‎ 故答案为：1.703；6.858．‎ ‎　‎ ‎18．两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为时，它们之间相互作用力为　4　F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的　　倍．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】本题考查了应用库仑定律公式解题能力，对题目中叙述的两种状态分别依据库仑定律公式列方程，即可求解结果．‎ ‎【解答】解：变化之前根据库仑定律有：F=，‎ 变化之后有：F′=‎ 解得：F′=4F 为使作用力仍为F，则：‎ 即两点电荷的电量可同时为原来的 故答案为：4，‎ ‎　‎ ‎19．面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是　0.2Wb　；当金属圆环转过60°时，穿过环面的磁通量是　0.1Wb　．‎ ‎【考点】磁通量．‎ ‎【分析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS．当线圈与磁场平行时，磁通量Φ=0．‎ ‎【解答】解：由题，导线环的面积S=0.5m2，匀强磁场磁感应强度B=0.4T，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量Φ=BS=0.5×‎ ‎0.4Wb=0.2Wb．当导线环转过60°时，穿过环面的磁通量为Φ'=BSsin30°=0.5×0.4×0.5Wb=0.1Wb．‎ 故答案为：0.2Wb 0.1Wb ‎　‎ ‎20．如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行．已知A、B、C三点的电势依次为φA=6.0V，φB=4.0V，φC=﹣2.0V．‎ ‎（1）D点的电势φD=　0V　．‎ ‎（2）在图中画出过A点的电场线（要把作图过程画在图上．）‎ ‎【考点】电势；电场线．‎ ‎【分析】运用“匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等”进行分析计算D点的电势；根据电场线与等势面垂直垂直画出电场线．且沿着电场线方向电势降低．‎ ‎【解答】解：匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故 φA﹣φD=φB﹣φC 解得 φD=0V 故需要在AD的连线上找出两点：M、N，将AD三等分，则M点的电势为4V，与B在同一个等势面上，做出BM的垂直线，‎ 由于沿着电场线方向电势降低，所以电场线方向是沿着E的方向由A指向C．如图 故答案为：0V；如图．‎ ‎　‎ 三、计算题 ‎21．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×103V/m，两板相距d=10cm，板长L=40cm．一带电量q=1.0×10﹣16C、质量m=1.0×10﹣22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：‎ ‎（1）粒子带何种电荷？‎ ‎（2）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大？‎ ‎（3）粒子飞出电场时最大偏角的正切值为多大？‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）平行金属板B板带负电，粒子向B板偏转，则粒子带正电．‎ ‎（2）当粒子恰好从B板右侧边缘飞出电场时，此时粒子的速度为粒子飞出电场时最小速度．此时粒子水平位移为L，竖直位移为，根据牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出初速度．‎ ‎（3）分解速度，求出偏转角的正切，再求粒子飞出电场时的最大偏角．‎ ‎【解答】解：（1）由于B板带负电，粒子向B板偏转，说明粒子带正电；‎ ‎（2）在粒子偏转到B板之前飞出电场做类似平抛运动．‎ 竖直方向： =at2=••t2‎ 得：t=‎ 水平方向：v0==L=0.4×=8×104m/s 所以要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为8×104m/s；‎ ‎（3）设粒子飞出电场的最大偏角为θ，则有：tanθ====0.25‎ 答：‎ ‎（1）粒子带正电；‎ ‎（2）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为8×104m/s．‎ ‎（3）粒子飞出电场时的最大偏角正切值0.25．‎ ‎　‎ ‎22．如图所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=60°，求电子的质量和穿越磁场的时间．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】作出粒子运动的轨迹图，结合几何关系求出电子在磁场中的半径，根据洛伦兹力提供向心力求出电子的质量．根据几何关系求出电子在磁场中的圆心角，结合周期公式求出穿越磁场的时间．‎ ‎【解答】解：粒子的运动轨迹图如图所示，根据几何关系有：‎ 根据洛伦兹力提供向心力得，‎ 解得电子的质量 电子的周期 所以电子穿越磁场的时间．‎ 答：电子的质量为，穿越磁场的时间为．‎