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题型：多选题题类：难易度：困难

湖南省岳阳市临湘市第二中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题

如图所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势 $\text{[math]}$ ， B板的电势 $\text{[math]}$ 随时间的变化规律如图所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区域内，设电子的初速度和重力的影响可忽略。则（　　）

A、若电子是在 $\text{[math]}$ 时刻进入的，它将一直向B板运动 B、若电子是在 $\text{[math]}$ 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 C、若电子是在 $\text{[math]}$ 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 D、若电子是在 $\text{[math]}$ 刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动

举一反三

如图，xOy为竖直面内的直角坐标系，y轴正向竖直向上，空间中存在平行于xOy所在平面的匀强电场。质量为m的不带电小球A以一定的初动能从P（0，d）点沿平行x轴方向水平抛出，并通过Q（2 $\text{[math]}$ d，0）点。使A带上电量为+q的电荷，仍从P点以同样的初动能沿某一方向抛出，A通过N（2d，0）点时的动能是初动能的0.5倍；若使A带上电量为-q的电荷，还从P点以同样的初动能沿另一方向抛出，A通过M（0，-d）点时的动能是初动能的4倍。重力加速度为g。求：

（1）A不带电时，到达Q点的动能；

（2）P、N两点间的电势差；

（3）电场强度的大小和方向。

如图所示，MN是长为L₁=3m的绝缘、粗糙平台，平台M点放置一质量为m=0.1kg、电荷量为q=+1C的小物块P。平台右端的光滑水平桌面上，放有一质量为m=0.1kg、长为L₂=9m的长木板Q，其上表面与平台相齐，右端带有挡板。其上从左端开始，每隔d=1.8m处放有质量为m=0.1kg的小物块A、B、C、D。在平台MN区域有竖直向下的电场，平台上各点的电场强度大小E与到M点距离x之间的关系为E=kx，小物块P与平台间的动摩擦因数为μ₁=0.25，小物块P、A、B、C、D与长木板Q之间的动摩擦因数均为μ₂=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给小物块P一个水平向右的瞬时冲量I=1.3N•s，经过时间t=0.2s小物块P滑上长木板Q。已知小物块P未从长木板Q上滑落，所有碰撞均为弹性碰撞，重力加速度大小为10m/s² ，常量 $\text{[math]}$ ，求：

（1）小物块P从平台M点运动至右端N点时的速度大小；

（2）从小物块P与小物块A相碰，直到小物块A、B、C、D均与长木板Q保持相对静止时所用的时间；

（3）在小物块P运动的整个过程中，作用在小物块P上的电场力的冲量和小物块P因摩擦而产生的热量。

带电粒子在电场中的运动规律在近代物理实验装置中有着极其广泛的应用，这些应用涉及带电粒子的测量、加速和约束问题。2023年诺贝尔物理学奖获得者就因其研究控制电子移动而获得。如图的电场模型设计，可以通过改变电场的水平宽度控制带电小球间碰撞，从而模仿微观状态带电粒子的运动。如图所示，电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有水平宽度一定、竖直高度足够高的匀强电场，方向水平向左，电场强度的大小 $\text{[math]}$ ，与球B形状相同、质量为 $\text{[math]}$ 的绝缘不带电小球A以初速度 $\text{[math]}$ 向B运动，两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场，在空中两球又发生多次弹性碰撞。已知每次碰撞时间极短，小球A始终不带电，小球B的电量始终不变。两小球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求第一次碰撞后瞬间A、B两小球的速度；

（2）如果两小球第二次、第三次碰撞都发生在电场中，则在第二次与第三次碰撞之间，有一个时刻球B合力的瞬时功率为0，求从第二次碰撞后到此时刻的时间间隔。

如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在MN连线的中垂线上有一点P，在R点由静止释放一电荷量为 $\text{[math]}$ 的点电荷，不计重力，下列说法中一定正确的是（　　）

某带电体产生电场的a、b、c、d等势面分布如图中实线所示，电势分别为4φ₀、3φ₀、2φ₀、φ₀（φ₀>0），虚线为某带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，M、N为运动轨迹与等势面b、a的交点，已知粒子所带电荷量的大小为q，它经过M点时的动能为E_k0。下列说法中正确的是（　　）

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（）

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