2023山东版物理高考第二轮复习--专题八 电场.pdf

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1、2023山东版物理高考第二轮复习专题八电场一、选择题1.物理探索I （2022河南南阳质量评估）如图甲所示,有一竖直放置的绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷,一绝缘光滑细杆过圆心沿垂直圆环平面方向穿过圆环,细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球，小球所带电荷量q=5.0X 10，C。小球从C 点由静止释放,其沿细杆由C 经 B 向A 运动的v-t 图像如图乙所示。小球运动到B点时,速度图像的切线斜率最大（图中标出了该切线）。下列说法正确的是（）甲乙A.在圆环形成的电场中,0 点右侧杆上B 点场强最大,场强大小为E=12 V/mB.在圆环形成的电场中,由C 到 A 电势逐渐升高C.小球在由C

2、 到 A 的过程中电势能先减小后增大D.在圆环形成的电场中,C、B 两点间的电势差Uc=O.9 V答 案 0由v-t 图像可知,小球在B 点的加速度最大,故所受的电场力最大,B 点的电场强度最大，小球在 B 点的加速度a福 掌 m/sO.06 m/s2,又因为q E=m a,解得E=l.2 V/m,A 错误。从 C 到 A 小球的动能一直增大,则电场力一直做正功,故电势能一直减小,又因为小球带正电,故从C 到 A 电势逐渐降低,B、C2 2错误;小球由c到B过程电场力做功为W cAvl-0,C、B间的电势差为Uc而 也 追=等 绊 喘V=o.9 V,D2q 2q 2x5x10 一正确。2.物理

3、科技（2022辽宁沈阳一模）（多选）中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分,中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理,在大导体板MN上铺一薄层中药材,针状电极0和平板电极MN接高压直流电源,其间产生非匀强电场E;水分子是极性分子,可以看成棒状带电体，一端带正电荷,另一端带等量负电荷;水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹,则下列说法正确的是（）A.水分子运动轨迹上B、C和D点的电势大小关系为 6 D 6 C 巾 RB.水分子在B处时,上端带负电荷

4、,下端带正电荷C.水分子在B处时,带负电荷一端受到的电场力小于带正电荷一端受到的电场力D.如果把高压直流电源的正负极反接,水分子从A处开始将向下运动答 案A B沿着电场线方向,电势逐渐降低，由图可知。D 6 C 小 B,A正确;正电荷受力的方向沿着电场线,负电荷受力的方向逆着电场线,因此水分子在B处时，上端带负电荷,下端带正电荷,B正确;在B处时,上端所在处的场强较大,负电荷受到的电场力较大,下端所在处的场强较小,正电荷受到的电场力较小,C错误;如果把高压直流电源的正负极反接,水分子仍会向上运动,只不过带正电荷一端在上方,D错误。3.物理科技（2022北京顺义二模）“电子能量分析器”主要由处于

5、真空中的电子偏转器和探测板组成。电子偏转器的简化剖面结构如图所示,A、B表示两个同心半圆金属板,两板间存在偏转电场，板A、B的电势分别为以、叫。电子从偏转器左端的中央M 点进入，经过偏转电场后到达右端的探测板N。动能不同的电子在偏转电场的作用下到达板N 的位置不同,初动能为Ew的电子沿电势为小 的等势面C（图中虚线）做匀速圆周运动到达板N 的正中间。动能为加、口的电子在偏转电场作用下分别到达板N 的左边缘和右边缘，动能改变量分别为山瓦左1 和 A E 右。忽略电场的边缘效应及电子之间的相互影响。下列判断正确的是（）A.偏转电场是匀强电场 B.6,6 BC.Ek lEk 2 D.|AEk 左|A

6、 L右|答 案 D由题意可知初动能为球。的电子在偏转器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，等势面C 上电场强度大小相等，但方向不同，故偏转电场不是匀强电场,电子受力的方向与电场的方向相反,则偏转电场的电场方向由B 板指向A 板，所以B板的电势较高,故A、B 错误;相较于做匀速圆周运动的电子,动能为Ey_的电子做近心运动,动能为阻的电子做离心运动,可知%E“,故 C 错误;该电场是辐射状电场，内侧的电场线密集,电场强度大,根据U=Ed定性分析可知UBCUCA,即“如所 以 氏左6 A Ek右I,故 D 正确。4.物理生活I （2022广东广州一模,9）（多选）如图所示，在干燥的冬天,手接触房间的

7、金属门锁时,会有一种被电击的感觉,带负电的手在缓慢靠近门锁还未被电击的过程中，门锁（）A.近手端感应出正电荷B,电势比手的电势低C.与手之间的场强逐渐增大D.与手之间的场强保持不变答 案A C放电前手指靠近金属门锁的过程中，门锁在手的影响下，发生静电感应，近手端感应出正电荷,故A正确;门锁近手端带正电，手带负电,电场线由门锁近手端指向手,则门锁的电势比手的电势高,故B错误;随着手的靠近，二者间距逐渐减小，将门锁与手看成一个电容器,当两者距离减小时,根据C=悬,C=3,联立得E=甯,由于异种电荷相互吸弓I,手接近的过程中,门锁近手端电荷密度越来越大,故门锁与手指之间场强逐渐增大,故C正确,D错误

8、。易 错 警 示 由E喑口,电会极板间的电场强度与电荷密度箱关电荷密度越大场强越强。5.物理探索（2022广东碧桂园学校3月模拟,6）如图甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图，其主要结构为一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料，上、下板使用金属材料。图乙是该装置主要结构的截面图，上、下两板与输出电压可调的高压直流电源（内电阻可忽略不计）相连。质量为m、电荷量为F 的带负电尘埃无初速度地进入A、B两极板间的加速电场。尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和，同时尘埃被收集。尘埃的重力、空气阻力、尘埃间的作用力均忽略不计,下列判断正确的是（）A.

9、靠近上极板的尘埃更容易被吸附B.若只将矩形通道的电场方向反向,该除尘装置则无法正常工作C.仅增大A、B之间的加速电压，可以有效增大被吸附尘埃的比例D.仅增加板长L,有可能将所有的尘埃吸附到除尘装置中答 案D由题图乙可知，下板带正电，上板带负电，板间电场方向向上，带负电的尘埃在极板间受到向下的电场力,落到下极板被中和收集,故靠近下极板的尘埃更容易被吸附,A错误;若只将矩形通道的电场方向反向,带负电的尘埃在极板间受到向上的电场力，落到上极板被中和收集,所以除尘装置仍能正常工作,B错误;仅增大A、B之间的加速电压,尘埃进入偏转电场的速度变大,尘埃在偏转电场中从右侧飞出电场所用时间变短,向下偏转的距离

10、变小,使得更多的尘埃不会打到下极板,可以离开电场,故减小了被吸附尘埃的比例,6错误;仅增加板长L,使得原来从极板右侧飞出电场的尘埃在电场中的运动时间变长,从而向下偏转的距离也变大,当板长L增加到一定程度,从上极板左侧进入的尘埃都飞不出电场而打到下极板时，所有的尘埃都会被收集,故仅增加板长L,有可能将所有的尘埃吸附到除尘装置中,D正确。6.（2022衡阳一模,4）人体的细胞膜模型图如图a所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示,初速度可视为零的一价正钠离子仅在电场力的作用下,从图中的A点运

11、动到B点,下列说法正确的是（）细胞外细胞向图a图bA.A点电势等于B点电势B.钠离子的电势能增大C.若膜电位不变,钠离子进入细胞内的速度变大D.若膜电位增加,钠离子进入细胞内的速度变大答 案 D初速度可视为零的T 介正钠离子仅在电场力的作用下，从 A 点运动到B点，则电场线从A指向B,沿电场线方向电势降低,所以八点电势高于B点电势,A错误;钠离子运动过程中电场力做正功,所以钠离子的电势能减小,B错误;由动能定理可知q Um v；若膜电位不变,即电压U不变,钠离子进入细胞内的速度不变,若膜电位增加即电压U 增加,速度增大,C 错误,D 正确。7.（2022株洲一模,6）如图,一带电的平行板电容器

12、固定在绝缘底座上,底座置于光滑水平面上,一光滑绝缘轻杆左端固定在电容器的左极板上，并穿过右极板上的小孔,电容器极板连同底座总质量为2m,底座锁定在水平面上时,套在杆上质量为m 的带电环以某一初速度由小孔进入电容器后,最远能到达距离右极板为d 的位置。底座解除锁定后,将两极板间距离变为原来的2 倍,其他条件不变，则带电环进入电容器后,最远能到达的位置距离右极板（）一I十A.|d B.dC.|d D.|d答 案 C设带电环所带电荷量为q,初速度为v。,底座锁定时电容器两极板间电场强度为E,则由功能关系有q Edm 诏;底座解除锁定后,两极板间距离变为原来的2 倍,极板间电场强度大小不变,电容器及底

13、座在带电环作用下一起向左运动,当与带电环共速时,带电环到达进入电容器最远位置,整个过程满足动量守恒，则有m vo=3m vi,再由功能关系有q Ed 诏X 3m 说，联立解得d=gd,故选Co8.（2022河北一模,7）（多选）空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d 为电场中的四个点，则（）A.a 点的场强比b 点的大B.d点的电势比c点的低C.质子在d点的电势能比在c点的小D.将电子从a点移动到b点,电场力做正功答 案A D根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知a点的场强比b点的场强大，故A正确;根据沿着电场线方向电势不断降低，可知d点的电势比c点的电势高,故B错误;根据正电荷在电势

14、越高的点,电势能越大,可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大,故C错误;由图可知,a点的电势低于b点的电势,而负电荷在电势越低的点电势能越大,故电子在a点的电势能高于在b点的电势能，所以将电子从a点移动到b点,电势能减小,电场力做正功,故D正确。9 .（2020滨海七校期末）（多选）如图甲所示,两个点电荷Q 固定在x轴上距离为L的两点,其中Qi带正电位于原点0,a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与0点相距3 L.现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子在a、b两点时的速度分别为V,、V”其速度随坐标x变化的图像如图乙所示,则以下判

15、断正确的是（）A.Q2一定带负电B.b点的场强一定为零C.Qi与。电荷量的大小之比为4:9D.a点的电势比b点的电势高答 案A B在b点前做减速运动,b点后做加速运动,可见在b点的加速度为0,则b点场强为零，在b点受到两点电荷的电场力平衡，可知。带负电,且有k肄k器,Qi ：Q2=9 ：4,故A、B正确,C错误;该电荷从a点到b点做减速运动,动能减小,且该电荷为正电荷,电场力做负功，所以电势能增大,电势升高，所以b点电势较高故D错误。10.（2022南开二模,5）如图所示,虚线表示某点电荷Q 所激发电场的等势面，已知a、b 两点在同一等势面上,c、d 两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以

16、相同的速率，从同一点a 沿不同的方向射入电场,在电场中甲、乙分别沿曲线acb、adb运动到点b。则（）A.甲、乙两粒子所带的电荷电性相同B.甲粒子经过c 点时的速率大于乙粒子经过d 点的速率C.两个粒子的电势能都是先减小后增大D.经过b 点时,两粒子的动能一定相等答 案 B由轨迹看出，甲受引力，乙受斥力，甲、乙所带的电荷电性不同，故 A 错误;电场力先对甲做正功,先对乙做负功，故 B 正确;甲粒子电势能先减小后增大，乙粒子电势能先增大后减小,故C 错误;到b点时,电场力对两粒子做功都为零，但动能不一定相等,因为质量不一定相等,故D 错误。H.物理生活I （2022河东二模,8）（多选）如图所示

17、,在干燥的冬天,手接触金属门把手时,经常会有一种被电击的感觉。带负电的手在缓慢靠近门把手还未被电击的过程中,下列说法正确的是（）A.门把手的右端感应出正电荷B.门把手左端电势低于右端电势C.门把手与手指之间场强逐渐增大D.门把手内部的场强逐渐变大答 案 A C 放电前手指靠近金属门把手的过程中,门把手在手的影响下，发生静电感应,在其右端感应出正电荷,左端感应出负电荷,A 正确;门把手处于静电平衡状态,内部场强为零，两端电势相等,B、D 错误;门把手与手之间看成一个电容器，可知当两者距离减小时,根据公式C=品,E=*C=$联立可得E华,由于异种电荷相互吸引，手接近的过程中,离手近的右端电荷密度越

18、来越大,故门把手与手指之间场强逐渐增大,C 正确。12.物理生活（2022浙江上虞中学模拟,8）在一次科学晚会上,一位老师表演了一个“魔术”：如图所示,一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。则下列说法错误的是A.锯条和金属片之间为匀强电场B.锯条尖端附近的电场强度最大C.若锯条接电源负极,金属片接正极,当摇动起电机时,烟雾会向金属片移动D.当把起电机一摇动，顿时塑料瓶清澈透明,当起电机停止摇动一段时间后,又会烟雾缭绕答 案 A由于锯条和金属片形状不同,面积不等,且锯条上电荷

19、分布不均匀，则锯条和金属片之间的电场不是匀强电场,故A 错误;由于锯条上尖端部分比较多,聚集的电荷最多,则电场强度最大,故B 正确;起电机产生高电压使锯条和金属片之间的电场将空气中的分子电离,电离出来的电子被烟尘颗粒吸附,俘获电子的烟尘颗粒带负电,容易被带正电的金属片吸引,故烟雾会向金属片移动,故C 正确;当把起电机一摇动,锯条和金属片之间形成电场,电离空气中的分子,烟尘颗粒吸附电子后被带正电的金属片（或锯条）吸弓I,从而使塑料瓶清澈透明,当起电机停止摇动一段时间后,锯条和金属片上的电荷被中和,电场消失，则瓶中又会烟雾缭绕,故D 正确。13.物理生活（2022浙江温州九校选考,9）如图所示为某

20、汽车上的加速度电容传感器的俯视图。金属块左、右两侧分别连接电介质、轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动,电容器与恒压电源连接，并串联计算机的信号采集器。当汽车向右做加速度增大的加速运动时,电介质相对于外框向左移动,则电容器（）.电介质左T|W W W V右_A.电容变小 B.极板间的电压变大C.极板间的电场强度不变 D.极板间的电场强度变小答 案 C因为电介质相对于外框向左移动,根据C=用,相对介电常数，变大，则电容器电容变大,选项 A 错误;电容器极板与恒压电源连接，则两板间的电压不变,选项B 错误;根据E鸟可知，两板间电压和距离都不变,则场强不变,

21、选项c 正确,D 错误。14.物理科技（2022江苏无锡一中月考,2）“超级电容器”由于电极中加入了表面积非常大的石墨烯，所以具备超大的容量。相对于普通电容器，“超级电容器”（）A.极板电荷量较大B.极板间的电场强度较大C.单位电压容纳的电荷量较大D.带相同电荷量时电压较大答 案C由于超级电容器具备超大的容量，即单位电压容纳的电荷量较大，也就是电容C较大,故带相同电荷量时电压较小,c正确,D错误;电容器的容纳能力较大，并不代表实际使用中极板电荷量较大、场强较大，也有可能极板电荷量很小,场强很小,A、B错误。15.物理生活（2022江苏扬州八校联考,6）如图甲所示为可变电容器,图乙为其简化模型,

22、即两个完全相同的半圆形的平行金属板接在电路中，开始两金属板正对。闭合开关S,将上侧金属板转过60。，同时将两板之间的距离增大到原来的|；调节前、后将同一重力不计的正粒子由下侧极板无初速释放，释放位置都在两极板正对面内。假设两极板正对面之间的电场始终为匀强电场，则调整前后（）A.两极板间的电场强度之比为2:3B.平行板电容器的电容之比为9 :4C.电容器所带的电荷量之比为3:2D.粒子在极板间运动的时间之比为3:2答 案B由于电容器的两极板与固定的电源相连接，则调整前后两极板之间的电压不变,由公式可知,调整前、后两极板间的电场强度之比为3：2,故A错误;由平行板电容器电容决定式。=悬，可知浅1

23、*9 衿 故B正确;由公式Q=CU可 知 就*故C错误;粒子由静止从下侧极板运动到上侧极板的过程中,由动能定理有q U=1m v2,可知电子到达上侧极板时的速度v=陛,电容器两端电压不变，则2 X/m调整前、后粒子到达上侧极板时的速度相同，粒子运动的平均速度相同，则调整前、后粒子在极板间运动的时间之比为色，q,故D错误。tz d2 316.物理科技I （2022江苏南京六校联考,10）富兰克林为研究雷电现象,设计了如图所示的装置,避雷针线路与接地线分开,并在分开处装上帽形的金属钟A与 B,两钟之间以丝线悬挂一个金属小球C,A钟下方用导线连接两个很轻的金属小球形成验电器D,避雷针上空附近的云不带

24、电时,三个金属小球均静止下垂。若带负电的云接近避雷针顶端时，则（）遛雷针军I/接地线,A.避雷针顶端带负电B.接地线上有正电荷流入大地C.验 电 器 D上的两个金属小球最后会下垂并相互接触D.金属小球C会 在 A与 B之间摆动,不断来回撞击A与 B答 案 D根据异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥，可知若带负电的云接近避雷针顶端时，避雷针顶端带正电,故A错 误;金属内的正电荷不会移动,故B错 误;由上述分析可知,验电器D下端应带负电，小球 C在验电器D下端的吸引下撞击A,然后和A带同种电荷,即带负电,然后相互排斥,和B接触,此时电子 通 过 B导入大地,然后C不带电,如此反复,验电器下端两小球始

25、终带负电,所以两小球相互排斥，故 D正确,C错误。审题指导 带负电的云“接近”避雷针顶端,由于静电感应，使避雷针顶端带正电、下端带负电;要注意区 分“接近”与“接触”的差别，“接近”发生的是感应起电现象，而“接触”就是接触带电现象，若接触,则避雷针上只带负电荷。二、非选择题17.物理科技I （2022浙江五湖联盟选考模拟,22）有一种电子仪器叫作示波器，可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，图甲是它的原理图。在偏转电极Y Y 上加上图乙所示的扫描电压，偏转电极X X 之间没有加电压,此时示波管的原理图简化成如图丙所示。电子从灯丝K 发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A

26、板间的电压5加速,从A 板中心孔沿中心线K 0（0 为荧光屏的中心）射出，然后进入两块平行金属板M、N 形成的Y Y 偏转电场中。电子进入金属板M、N 间时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P 点（图中未画出）。已知M、N 两板间的最大电压为”,两板间的距离为d,板长为1荧光屏到M、N 极板右端距离为上电子的质量为叫电荷量为e,不考虑电子受到的重力及电子间相互作用力的影响。求电子穿过A 板时速度的大小；（2）每个电子穿过偏转电场的时间极短,可以认为这个过程中两极板间的电压是不变的,偏转电场可看作匀强电场。在 t=05 s 时刻进入偏转电场的电子打在屏上P 位置，求 0P的长

27、度；（3）分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。在解决第（2）问时忽略了每个电子穿过电场过程中两极板间电压的变化,请结合下列数据分析说明其原因。已知1尸 4.O X IO m,电 子 的 比 荷 76X 10C/k g,U.=l 375 V.图乙荧光屏K Z 3-图丙答 案（1）缺屹）缥产（3）见解析7 m odUi解 析（1）由动能定理可知eU尸;0,解得v=呼。2y m 电子在偏转电场内做类平抛运动,在平行于极板的方向上做匀速直线运动,1产 Vt,在垂直于极板的方向上做初速度为0 的匀加速直线运动,y=|at2,又 eE=m a,0.5U2=Ed联立解得y器电子出偏转电场后做匀速直

28、线运动,设O P长为Y,出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角为0,贝|t an0=史V由几何关系得Y=y+L t an 0联立解得丫=岑 产oaUi 由v=呼，代入数据得V=2.2X 10,m/sY m所以电子穿过平行板的时间t l.8 2X 109 sV由题图乙可知电场变化的周期T=0.2 s显然t T,因此电子穿过平行板的过程中可以近似认为两板间的电压是不变的。18.（2022新疆乌鲁木齐一测）如图所示,用绝缘细线悬挂一带电小球,整个装置处于场强方向水平向右的匀强电场中，小球静止时细线与竖直方向的夹角0=30 ,若电场突然反向,场强大小不变，小球开始运动。已知小球质量为m,重力加速度的大小

29、为g。求:（1）小球所受电场力的大小F;（2）小球速度最大时细线拉力的大小丸答 案 争 ig 空解 析（1）小球平衡时受力分析可得F=m g t a n。解得电场力的大小F q m g 电场反向后,设重力和电场力的合力为F。,F。与竖直方向夹角为30 ,则有F。COS0当绝缘细线对小球的拉力与F。反向时小球速度最大,由动能定理可得2F L si n 30。手 九0由牛顿第二定律可得FLF=D弓联立解得E 用 型19.物理探索|（2022浙江宁波二模）如图所示,在竖直平面内，某一游戏轨道由直轨道AB、光滑圆弧细管道 BCD和光滑圆弧轨道DE平滑连接组成,两段圆弧半径相等,R=0.5 m,B、D等

30、高，图 中 0 角均为37 ,AB与圆弧相切,AM水平。直轨道AB上方有与AB平行的匀强电场,电场强度E=10s N/C,且电场只分布在AB上方。直轨道AB底端装有弹射系统（弹簧长度很短,长度和质量不计，可以认为滑块从A 点射出），具有初始弹性势能EP=2.5 J.某次弹射系统将尺寸略小于管道内径的带正电的滑块弹出,冲上直轨道AB,直轨道AB上铺有特殊材料,使滑块与轨道AB间的动摩擦因数u 大小可调。滑块进入光滑圆轨道后，最后能在E 点与弹性挡板相互作用后以等速率弹回。已知滑块的质量为m=0.1 k g,带电荷量为q=+8.0X 10 9C,B 点的高度h=l.8 m,整个过程中滑块可视为质点

31、,所带电荷量保持不变,g=10 m/s2,si n 37。=0.6,co s37 =0.80 若调节AB上的特殊材料,使其变为光滑,求滑块在最高点C 点时对轨道的作用力;（2）现调节滑块与AB间的动摩擦因数口，求滑块首次到达E点时的速率vi与口之间的关系式;（3）若滑块与弹性挡板相碰后最终能静止在轨道AB的中点,求动摩擦因数U。答案见解析解 析（1）由几何关系得1端=3巾由A点到C点,由动能定理:Ep+Eq1-mgh-mgR(1-cos 0)在C点,根据牛顿第二定律:F、+mg=mJ解得R=ll N根据牛顿第三定律知滑块对轨道的作用力F；=F*=11 N,方向竖直向上 由A点到E点，根据动能定

32、理:Ep+Eq1-mgh+mgR(1-cos 0)-u mg cos 0 解得，E力6448 m/s考虑到滑块需先过C点:Ep+Eql-mgh-mgR(1-cos )-u mg cos。120则 3所 以 力6448 m/s(11 W 6滑块经多次碰撞,最终在轨道AB中点速度减为0,由动能定理可得1h.EP+-Eql-mg-U mg cos 8,(l1 +nl)=0其中 n=0,1,2,3,解 得 显 旬 其 中 n=，1，2,3,要让滑块在中点能停住:Eq-m g s i n。W N m g co s 0所 以 U 斗因此,只有n=0,1,2,3 时满足条件,所以动摩擦因数u 只能取彳,蒋金

33、六这4 个值20.物理探索I （2022广东江门调研,13）某实验小组想测量元电荷的大小。装置如图所示,在真空容器中有正对的两平行金属板A 和 B,两板与外部电路连接,两板间相距d=0.3 me外部电路电源电动势=300V,内阻r=1.0。，保护电阻R,=19.0 Q,电阻箱的阻值R 可调。实验时，电键，闭合、&断开时，小组通过显微镜发现容器中有一个小油滴正好在两板中间处于静止状态,该油滴质量为m=3.2X 1013 k g,取g=10 m/s2,求：喷 壁 厅西d次 比 雾室-t=h7i-j 一 一E,r I?油滴 显?镜13 0-f i X（1）该油滴带电性质及所带电荷量q；调节电阻箱R=20.0 Q，闭合电键&,油滴将加速下落,求油滴下落到B 板的时间t （结果可以保留根号）。答 案 负 电 3.2X 10*C 雾 s解 析（1）电键与闭合、S：断开时，UM e=300 V该油滴处于静止状态,受力平衡,Eq=m g,E=a解得 q=3.2X 10-5 C由于电场方向竖直向下,油滴所受电场力竖直向上,故该油滴带负电闭合电键工,电容器与R 并联,因此U/=根据闭合电路欧姆定律e=1(RW r)UR=IR电场强度E-等根据牛顿第二定律得m g-E q=m a油滴下落到B 板,由运动学公式得会1 丁联立解得土 邦 s