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题型：解答题题类：难易度：普通

上海市晋元高级中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题

闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象（一般发生在积雨云中）。建筑物表面越尖锐，越容易集聚电荷引起放电现象发生。因此，避雷针有效地保护了地面的建筑物。

（1）、模拟避雷针的实验装置如图，金属板M、N分别接高压电源的正、负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头。逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象。下列说法正确的是（　　）

A、A、B金属柱同时产生放电现象 B、B金属柱先产生放电现象 C、A金属柱先产生放电现象 D、先产生放电现象的可能是A金属柱，也可能是B金属柱

（2）、根据尖端放电现象，人们制作出如图所示的静电推进装置。发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面。在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极， a、b、c是其路径上的三点， $\text{[math]}$ 。不计液滴重力。下列说法正确的是（　　）

A、a 点的电势比b点的高 B、a点的电场强度比b点的小 C、液滴在a点的加速度比在b点的大 D、液滴在a点的电势能比在b点的小 E、 $\text{[math]}$

（3）、雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。B、C两点的电势差U_BC=V 。一带电量为 $\text{[math]}$ 的点电荷q，由B运动到C，则其电势能的变化 $\text{[math]}$ J。

（4）、中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。如图4所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8×10⁶m/s，进入漂移管E时速度为1×10⁷m/s，电源频率为1×10⁷Hz，源移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的二分之一、质子的电荷量与质量的比值为1×10⁸C/kg。求：

①漂移管B的长度；
②相邻源移管间的加速电压。

举一反三

如图所示， $\text{[math]}$ 为两个等量的异种电荷，以靠近 $\text{[math]}$ 电荷的 $\text{[math]}$ 点为原点，沿两电荷的连线建立 $\text{[math]}$ 轴，沿直线向右为 $\text{[math]}$ 轴正方向，一带正电的粒子从 $\text{[math]}$ 点由静止开始在电场力作用下运动到 $\text{[math]}$ 点，已知 $\text{[math]}$ 点与 $\text{[math]}$ 点关于 $\text{[math]}$ 两电荷连线的中点对称，粒子的重力忽略不计，在从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的运动过程中，下列关于粒子的运动速度 $\text{[math]}$ 和加速度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化，粒子的动能 $\text{[math]}$ 和运动径迹上电势 $\text{[math]}$ 随位移 $\text{[math]}$ 的变化图线肯定正确的是（　　）

如图所示为某科研小组设计的静电分选装置原理示意图。两个竖直放置的平行金属板间距为 $\text{[math]}$ ，板长为 $\text{[math]}$ ，两板间形成匀强电场。传送带漏斗的出口在两板中点处，且与两金属板等高，带有异种电荷的磷酸盐和石英颗粒混合在一起，从漏斗出口由静止下落，所有颗粒所带电荷量与其质量之比均为 $\text{[math]}$ 。不计颗粒间的相互作用力及空气阻力，电场仅限于平行金属板之间。重力加速度取 $\text{[math]}$ 。要使各颗粒刚好经金属板下边缘落入分选容器中。求：

（1）金属板间的电压；

（2）颗粒离开电场区域时的速度大小。

如图所示，水平放置的两平行金属板A、B的间距为d，电容为C，开始时两极板均不带电，A板接地且B中央有小孔，现将带电荷量为q、质量为m的带电液滴从小孔（和A板面积相比足够小）正上方h高处无初速度地滴下，液滴落到B板后电荷全部传给B板。

（1）若液滴在A，B间可做匀速直线运动，则此液滴是第几滴？

（2）能够到达B板的液滴不会超过多少滴？

如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是 (　　 )

某同学先用金属网把不带电的验电器罩起来，再用绝缘手柄把带正电的金属球逐渐靠近金属网，但不与之接触，下列说法正确的是（　　）

如图所示，在电场强度为 $\text{[math]}$ 水平向右的匀强电场中，有一固定且足够长的倾角为 $\text{[math]}$ 斜面。现在斜面的一点P以初速度 $\text{[math]}$ ，竖直向上抛出一个带电量 $\text{[math]}$ 的带正电小球，小球的质量 $\text{[math]}$ ﹐重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。

（1）小球在空中运动的最小动能；

（2）小球再次落到斜面上时的位置与P点的距离及小球的速度；

（3）小球在空中运动过程中距离斜面最远的距离。

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