2023-2024学年天津市武清区杨村一中高二（上）第一次月考物理试卷

一、单项选择题：本大题共8小题，每题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的，有选错或不答的得0分。14分2014秋•广元校级月考）下列说法中正确的是()A．电场线密集处场强大，电势高B．场强为零处，电势不一定为零C．沿电场线方向场强减小，电势降低D．在电势高处电荷具有的电势能也大24分2014秋•周口期末）如图所示，在粗糙的水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M到N的过程中，下列说法错误的是()A．小物块所受的电场力逐渐减小B．小物块具有的电势能逐渐减小C．M点的电势一定高于N点的电势D．小物块电势能的减小量一定等于克服摩擦力做的功34分2023秋•武清区校级月考）静电纺纱是利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是()A．虚线可能是等势线B．电场强度EA＜EC＜EBC．负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能D．在C点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线CD运动44分2023秋•武清区校级月考）如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是()A．若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电B．带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能C．若粒子是从B运动到A，则其速度减小D．粒子从B运动到A，加速度逐渐增大54分2021秋•怀化期末）如图所示，E、F、G、H为矩形ABCD各边的中点，O为EG、HF的交点，AB边的长度为d。E、G两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为Q的负电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零。若将H点的负电荷移到O点，则F点处场强的大小和方向为（静电力常量为k）()A方向向右B方向向左C方向向右D方向向左64分2023秋•武清区月考）某空间存在如图所示的电场，图中的虚线为电场的等势线。一带电荷量为2e的粒子（不考虑所受重力）以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，下列说法正确的是()A．该粒子带正电B．若粒子经过d点时的动能为12eV，则该粒子经过a点时的动能为22eVC．该粒子经过f点时的加速度为0D．粒子从a点运动到c点的过程中，电势能减小20eV74分）在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示，从坐标原点沿+y轴前进0.2m到A点，电势降低了10V，从坐标原点沿+x轴前进0.2m到B点，电热升高了10V，则匀强电场的场强大小和方向为()A．50V/m，方向B→AB．50V/m，方向A→BC．100V/m，方向垂直AB斜向下D．100V/m，方向B→A84分2023秋•武清区校级月考）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x＝x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是()A．x1处电场强度最小，但不为零B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动C．在x1、x2、x3处电势φ1，φ2，φ3的关系为φ1<φ2<φ3D．x2～x3段是匀强电场二、多项选择题：本大题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，都有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。（多选）94分2023秋•武清区校级月考）如图所示，一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，细线与竖直方向夹角为α,下列说法正确的有()A．保持电键S闭合，使两极板稍靠近一些，α将减小B．保持电键S闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，α将增大C．断开电键S，使两极板稍靠近一些，α将不变D．断开电键S，若将细线烧断，小球将做直线运动（多选）104分2016•扬州一模）两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点，两者之间连线上各点电势高低如图中曲线所示（OB＞BD取无穷远处电势为零，由图可知()A．B点电场强度为零B．Q1为负电荷，Q2为正电荷C．Q1电量一定大于Q2电量D．将电子沿x轴从A点移到C点，电场力一直做正功（多选）114分2023秋•武清区校级月考）如图所示，带电平行金属板A、B，板间的电势差为U，板间距离为d，A板带正电，B板中央有一小孔。一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A、B两板的正中央c点，不计空气阻力，则()A．微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小B．微粒在下落过程中重力做功为mg（h+电场力做功为﹣qUC．微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为qUD．若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板（多选）124分2023秋•武清区校级月考）下列说法中正确的是()A．当两个正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增加B．当两个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增加C．电力工人高压带电作业，穿绝缘衣比穿金属衣（包含金属丝的织物制成）安全D．燃气灶点火器的放电电极做成了针形，是防止出现尖端放电现象三、实验题共12分，每空2分）。1312分2023秋•武清区校级月考）如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。择“相同”或“相反”此过程中电容器的电容将（选填“增大”或“减小”或“不变”）。（2）将G表换成电流传感器，电流传感器可以把电容器放电电流随时间变化规律描绘出来。一个电容器先把它接到8V的电源上充电。然后通过电流传感器放电，其电流随时间变化图象如图乙所示。由图象和坐标轴所围的面积知道电容器放电前所带的电量。已知如图乙所围的面积约为40个方格，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如乙图所示，由图可估算出电容器的电容C＝F（保留两位有效数字）。（3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时I﹣t曲线与横轴所围成的面积将（填“增大”四、计算题：本大题包括3小题，共40分，解题中要求有必要的解析和说明，公式和重要的演算步骤，只写最后结果者不得分，有数值计算的题，必须写明数值和单位。1410分2023秋•武清区校级月考）竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示，请问：（1）小球的电性及所带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需要多长时间？1514分2023秋•武清区校级月考）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为﹣q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求：（1）A、B两点的电势差UAB；（2）小球滑至C点时的速度的大小；（3）若以C点为参考点（零电势点试确定A点的电势。1616分2023秋•武清区校级月考）如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。现有电荷量为+2q、质量为4m的α粒子和电荷量为+q、质量为m的质子两种粒子（粒子的重力均不计先后分别以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O。试求：（1）两种粒子从射入到打到屏上所用的时间之比；（2）两种粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值之比；（3）质子打到屏上的点P到O点的距离y。一、单项选择题：本大题共8小题，每题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的，有选错或不答的得0分。14分2014秋•广元校级月考）下列说法中正确的是()A．电场线密集处场强大，电势高B．场强为零处，电势不一定为零C．沿电场线方向场强减小，电势降低D．在电势高处电荷具有的电势能也大【分析】本题根据电场线的物理意义分析场强与电势的关系；根据电势能与电势的关系式：Ep＝qφ,分析电势能与电势的关系.【解答】解：A、根据电场线的两个物理意义：顺着电场线方向，电势降低，电场线越密，场强越大。则知电势高的位置，电场线不一定密，场强不一定大。故A错误。B、电势为零的点可任意选取，而场强为零是由电场本身决定的，所以场强为零的位置，电势不一定为零。故B正确。C、沿电场线方向，电势必定降低，而电场线疏密不一定，则场强不一定减小，故C错误。D、根据电势能与电势的关系式：Ep＝qφ,得知，正电荷在电势高处电荷具有的电势能大，而负电荷在电势高处电荷具有的电势能反而小，故D错误。故选：B。24分2014秋•周口期末）如图所示，在粗糙的水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M到N的过程中，下列说法错误的是()A．小物块所受的电场力逐渐减小B．小物块具有的电势能逐渐减小C．M点的电势一定高于N点的电势D．小物块电势能的减小量一定等于克服摩擦力做的功【分析】解决本题需要正确利用库仑定律判断库仑力大小的变化；根据电场力做功判断电势能的变化；掌握如何判断电势的高低；正确利用功能关系分析物体功能的变化【解答】解：A、由于物块离电荷越来越远，根据F＝k可知小物块所受电场力越来越小，故A正确；B、由于小物块由静止开始运动，因此一定受到库仑斥力作用，所以电场力对其做正功，电势能减小，故B正确；C、因电性未知，故无法判断电势的高低，故C错误。D、由于小物块始末动能都为零，因此动能没有变化，根据动能定理可知电场力所做正功和克服摩擦力做功相等，故D正确。本题选错误的，故选：C。34分2023秋•武清区校级月考）静电纺纱是利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是()A．虚线可能是等势线B．电场强度EA＜EC＜EBC．负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能D．在C点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线CD运动【分析】电极是等势体，其表面是等势面，电场线的疏密表示电场强度的大小，根据Ep＝qφ可知电势能大小；电场线是曲线时，带电粒子不会沿电场线运动。【解答】解：A.电极是等势体，其表面是等势面，根据电场线与等势面垂直可知虚线应是电场线，故A错误；B.由电场线的疏密表示电场强度的大小可知EA＜EB＜EC，故B错误；C.电场线由高压电源的正极到负极，所以A点的电势高，C点的电势低，由Ep＝qφ可知，负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能，故C正确；D.CD电场线是曲线，在C点静止释放一电子，在电场力作用下不会沿着虚线CD运动，故D错误。故选：C。44分2023秋•武清区校级月考）如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是()A．若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电B．带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能C．若粒子是从B运动到A，则其速度减小D．粒子从B运动到A，加速度逐渐增大【分析】根据带电粒子电场的方向与电场强度方向关系判断电荷的电性；根据电势能与电势的关系式判断电势能的大小；根据电场力与速度方向的夹角判断速度的变化；电场力提供加速度，根据场强的变化判断电场力的变化，进一步判断加速度的变化。【解答】解：A.带电粒子只受电场力，根据曲线运动的合力方向位于轨迹的凹侧，可知电场力方向偏左，与电场方向相反，则带电粒子一定带负电，故A错误；B.根据沿电场方向电势降低，可知A点的电势大于B点的电势，根据由于粒子带负电，所以带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能，故B正确；C.若粒子是从B运动到A，电场力做正功，动能增大，速度增大，故C错误；D.根据电场线的疏密程度可知，粒子从B运动到A，电场强度逐渐减小，受到的电场力逐渐减小，加速度逐渐减小，故D错误。故选：B。54分2021秋•怀化期末）如图所示，E、F、G、H为矩形ABCD各边的中点，O为EG、HF的交点，AB边的长度为d。E、G两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为Q的负电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零。若将H点的负电荷移到O点，则F点处场强的大小和方向为（静电力常量为k）()A方向向右B方向向左C方向向右D方向向左【分析】负电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零，说明两个正电荷在F点产生的场强与负电荷在F点产生的场强等大反向，将H点的负电荷移到O点，由点电荷场强公式分析负电荷在F点产生的场强大小，由电场的叠加原理分析F点处场强的大小和方向。【解答】解：负电荷置于H点时，负电荷在F点处产生的场强大小为E1＝k．因为F点处的电场强度恰好为零，说明两个正电荷在F点产生的场强与负电荷在F点产生的场强等大反向，所以两个正电荷在F点产生的场强大小等于E1＝k，方向向右。将H点的负电荷移到O点，负电荷在F点处产生的场强大小为：E2＝k=,方向向左，F点处场强的大小为：E＝E2﹣E1方向向左。故ABC错误，D正确。故选：D。64分2023秋•武清区校级月考）某空间存在如图所示的电场，图中的虚线为电场的等势线。一带电荷量为2e的粒子（不考虑所受重力）以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，下列说法正确的是()A．该粒子带正电B．若粒子经过d点时的动能为12eV，则该粒子经过a点时的动能为22eVC．该粒子经过f点时的加速度为0D．粒子从a点运动到c点的过程中，电势能减小20eV【分析】利用等势面的情况大致分析出电场线的分布情况，利用电场中各个物理量的关系逐个分析求解。【解答】解：A、根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图中的等势面中，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用，所以粒子带负电，故A错误；B、粒子从a到d，电势能增大10eV，则粒子在d点的电势能为10eV，粒子的总能量为22eV，由于粒子在a点的电势能为0，则粒子经过a点时的动能为22eV，故B正确；C、等量异种点电荷连线上f点的电场强度不为0，则该粒子经过f点时的加速度不为0，故C错误；D、粒子从a点运动到c点的过程中，电势能增大ΔEp=﹣2e×(﹣10）V＝20eV，故D错误。故选：B。74分2021秋•陕西期中）在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示，从坐标原点沿+y轴前进0.2m到A点，电势降低了10V，从坐标原点沿+x轴前进0.2m到B点，电热升高了10V，则匀强电场的场强大小和方A．50V/m，方向B→AB．50V/m，方向A→BC．100V/m，方向垂直AB斜向下D．100V/m，方向B→A【分析】根据题中的数据找出x轴方向上电势与A点相等的B′点，A、B′两点的电势相等，即AB′连线上的各点电势相等，并作其垂线OE，则从O→E的方向即场强方向。再由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得出电场强度的大小。【解答】令O点电势φO＝0，则有φA=﹣10V，φB＝10V，再作B点关于O点的对称点B′，如图因为BO＝OB′，则有φB′=﹣10连接AB′，则AB′为等势线，并作其垂线OE，则从O→E的方向即场强方向，即B指向A方向；场强为E==V/m，故ABC错误，D正确。故选：D。84分2023秋•武清区校级月考）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x＝x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是()A．x1处电场强度最小，但不为零B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动C．在x1、x2、x3处电势φ1，φ2，φ3的关系为φ1<φ2<φ3D．x2～x3段是匀强电场【分析】A.根据电场力做功和电势能变化短线结合图像斜率分析判断；B.根据斜率分析电场力的情况，根据合力判断运动性质；C.根据电势能的公式判断电势的高低；D.根据电场力判断是否是匀强电场。【解答】解：A、根据电场力做功与电势能变化的关系得FΔx=﹣ΔEp，则，可知EP一x图象切线斜率绝对值表示电场力的大小，由图知，带电粒子在x1处所受电场力为零，电场强度为零，故A错误；B、粒子在0～x2段所受的电场力是变力，做非匀变速运动，x2～x3段是直线，斜率一定，则粒子所受的电场力一定，做匀变速运动，故B错误；C、根据Ep＝qφ,粒子带负电，知φ1＞φ2＞φ3，故C错误；D、x2～x3段是倾斜直线，斜率一定，粒子所受的电场力不变，所以x2～x3段电场强度大小方向均不变，故D正确。故选：D。二、多项选择题：本大题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，都有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。（多选）94分2023秋•武清区校级月考）如图所示，一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，细线与竖直方向夹角为α,下列说法正确的有()A．保持电键S闭合，使两极板稍靠近一些，α将减小B．保持电键S闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，α将增大C．断开电键S，使两极板稍靠近一些，α将不变D．断开电键S，若将细线烧断，小球将做直线运动【分析】保持电键S闭合，滑片不动时，电容器两极板间的电压不变，根据电容的决定式分析电容的变化，由电容的定义式分析电容器板间电压的变化，判断板间场强的变化，即可分析小球所受电场力的变化，从而分析α的变化；保持电键S闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，分析板间电压的变化，再判断小球的受力情况，来分析分析α的变化；断开电键S，电容器所带电量不变，根据推论可知板间场强不变，分析α的变化；将细线烧断，分析小球的受力情况，来判断其运动情况。【解答】解：A、保持电键S闭合，电路稳定后，电路中没有电流，电容器板间电压等于电源的电动势，则电容器两极板间的电压不变，使两极板稍靠近一些，由E＝知板间场强增大，小球所受的电场力增大，则α将增大，故A错误；B、保持电键S闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，电容器两极板间的电压不变，小球所受的电场力不变，α将不变，故B错误；C、断开电键S，根据C===,可得电场强度：E==,可知使两极板稍靠近一些，板间场强不变，小球所受的电场力不变，α将不变，故C正确；D、断开电键S，小球所受的电场力不变，轻轻将细线剪断，小球将沿重力和电场力的合力方向做匀加速直线运动，故D正确。故选：CD。（多选）104分2016•扬州一模）两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点，两者之间连线上各点电势高低如图中曲线所示（OB＞BD取无穷远处电势为零，由图可知()A．B点电场强度为零B．Q1为负电荷，Q2为正电荷C．Q1电量一定大于Q2电量D．将电子沿x轴从A点移到C点，电场力一直做正功【分析】选无穷远处电势为0，则在正电荷的电场中所有点的电势都是正的，在负电荷的电场中所有点的电势都是负的，如果是等量异种电荷的话，在中垂线上的点电势为零。【解答】解：A、φ﹣x图象的斜率表示电场强度，B点的斜率不为0，所以B点的电场强度不为0，故A错误；BC、由图象可以发现，离Q1越近电场中的电势越低，由此可以判断Q1为负电荷，同理，由于离Q2越近电势越高，所以Q2为正电荷，在它们的连线上的B点的电势也是零，但B点离Q2近，所以Q1的电荷量要大于Q2的电荷量，故B、C正确D、从A点到C点电势升高，负电荷在电势越高处电势能越小，所以电场力一直做正功，故D正确。故选：BCD。（多选）114分2023秋•武清区校级月考）如图所示，带电平行金属板A、B，板间的电势差为U，板间距离为d，A板带正电，B板中央有一小孔。一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A、B两板的正中央c点，不计空气阻力，则()A．微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小B．微粒在下落过程中重力做功为mg（h+电场力做功为﹣qUC．微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为qUD．若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板【分析】根据微粒受力情况与各力做功情况应用能量守恒定律判断电势能与动能之和如何变化；应用动能定理判断微粒能否到达A板。【解答】解：A、微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，微粒进入电场后动能先增大后减小，重力一直做正功，重力势能一直减小，故A错误；B、微粒下落过程中重力做功为，电场力做功为，故B正确；C、微粒落入电场中，电场力做负功，电势能逐渐增大，其增加量等于微粒克服电场力做功，故C正确；D、若微粒从距B板高2h处自由下落，假设微粒恰好能达到A板，设达到A板的速度为v，由题意可知：带电平行金属板A、B间的电势差为U，微粒从释放到达A板过程，由动能定理得：得：v＝0，即恰好能达到A板，故D正确。故选：BCD。（多选）124分2023秋•武清区校级月考）下列说法中正确的是()A．当两个正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增加B．当两个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增加C．电力工人高压带电作业，穿绝缘衣比穿金属衣（包含金属丝的织物制成）安全D．燃气灶点火器的放电电极做成了针形，是防止出现尖端放电现象【分析】根据库仑定律可知，两个同电性电荷靠近时，库仑力增大，且库仑力受力方向与运动方向相反，库仑力做负功，电势能增加；高压作业工作人员穿金属衣服可起到静电屏蔽作用；做成针形是为了尖端放电，不是避免。【解答】解：A.根据库仑定理可知，当两个正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，两个正点电荷受到的库仑力方向都与其运动方向相反，库仑力做负功，它们的电势能增加，故A正确；B.根据库仑定理可知，当两个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，两个负点电荷受到的库仑力方向都与其运动方向相反，库仑力做负功，它们的电势能增加，故B正确；C.电力工人高压带电作业，穿金属衣（包含金属丝的织物制成）可以起到静电屏蔽作用，比穿绝缘衣安全，故C错误；D.燃气灶点火器的放电电极做成了针形，是利用尖端放电现象，故D错误。故选：AB。三、实验题共12分，每空2分）。1312分2023秋•武清区校级月考）如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。（1）当开关S接2时（选填“1”或“2”）平行板电容器放电，流择“相同”或“相反”此过程中电容器的电容将不变（选填“增大”或“减小”或“不变”）。（2）将G表换成电流传感器，电流传感器可以把电容器放电电流随时间变化规律描绘出来。一个电容器先把它接到8V的电源上充电。然后通过电流传感器放电，其电流随时间变化图象如图乙所示。由图象和坐标轴所围的面积知道电容器放电前所带的电量。已知如图乙所围的面积约为40个方格，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如乙图所示，由图可估算出电容器的电容C＝4.0×10﹣4F（保留两位有效数字）。（3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时I﹣t曲线与横轴所围成的面积将不变（填“增大”【分析】（1）根据电容器的特点结合电路构造分析出此时的状态；（2）根据图像的物理意义计算出电荷量的大小，根据公式计算出电容的大小；（3）根据电阻的变化分析出电流的变化，从而得出放电时间的变化。【解答】解1）根据题意，由图甲可知，电容器放电时接电阻，则开关接2；电容器充电时，上极板接电源正极，则电容器上极板带正电，正电荷流入上极板，放电时，正电荷从上极板流出，则流经G表的电流方向与充电时相反；根据公式可知，电容器的电容与电容器极板上的电荷量和极板间电压无关，由电容器本身决定，则此过程中电容器的电容将不变。（2）电容器放电时，根据公式q＝It可知，在I﹣t图像中，图线与横轴围成的面积表示电荷量的多少；由图乙可知，面积表示通过电荷量为q＝40×0.2×10﹣3×0.4C＝3.2×10﹣3C根据题意即图甲可知，电容器充电结束时，两极板间电压为8V，则电容器的电容为×（3）根据Q＝CU可知，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，极板上的电荷量不变，则I﹣t图像中，图线与横轴围成的面积不变；放电时间将变短，原因不改变电路其他参数，只减小电阻，放电电流变大，则放电时间变短。故答案为1）2，相反，不变2）4.0×10﹣43）不变，变短四、计算题：本大题包括3小题，共40分，解题中要求有必要的解析和说明，公式和重要的演算步骤，只写最后结果者不得分，有数值计算的题，必须写明数值和单位。1410分2023秋•武清区校级月考）竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示，请问：（1）小球的电性及所带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需要多长时间？【分析】（1）先分析小球的受力情况：重力竖直向下，电场力水平向右，绳子拉力沿绳子向上，处于三力平衡状态，根据平衡条件求解电荷量；（2）将细线剪断，绳子的拉力撤去，其余二力的合力一定沿绳子的反方向，大小等于原先绳子的拉力，所以小球将做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律解出物体的运动时间。【解答】解析1）由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示，小球带正电；根据平衡条件有Fsinθ=qe，Fcosθ=mg由上述两式得tanθ=故q=F=而剪断丝线后，小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于F。小球的加速度a=小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板时，它经过的位移为s=又由得t=答1）小球的电性及所带电荷量是；（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需要时间为。1514分2023秋•武清区校级月考）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为﹣q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距