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2025屆湖北武漢市華中師大一附中高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示,內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上,環(huán)內(nèi)有一帶負(fù)電的靜止小球,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,該磁場(chǎng)隨時(shí)間一直均勻增強(qiáng),則小球?qū).沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B.沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.沿順時(shí)針方向做加速圓周運(yùn)動(dòng) D.沿逆時(shí)針方向做加速圓周運(yùn)動(dòng)2、醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí),利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)通過動(dòng)脈的血流速度.電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及一對(duì)磁極N和S構(gòu)成,磁極間的磁場(chǎng)是均勻的.使用時(shí),兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直,如上圖所示.由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差.在達(dá)到平衡時(shí),血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng),血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零.在某次監(jiān)測(cè)中,兩觸點(diǎn)間的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160μV,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為()A.1.3m/s,a正、b負(fù) B.2.7m/s,a正、b負(fù)C.1.3m/s,a負(fù)、b正 D.2.7m/s,a負(fù)、b正3、以下說法正確的是()A.只要有可以自由移動(dòng)的電荷,就存在持續(xù)電流B.金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)作用下形成的C.電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率D.在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動(dòng)時(shí),它們的熱運(yùn)動(dòng)就消失了4、某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中,為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞,首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng),該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度,然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示,來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后,形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S,其等效電流為I;質(zhì)子的質(zhì)量為m,其電量為。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是()A. B.C. D.5、如圖,在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域.不計(jì)重力,不計(jì)粒子間的相互影響.下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域,其中.哪個(gè)圖是正確的?()A. B.C. D.6、如圖所示,是通有恒定電流的某段導(dǎo)體。在2s內(nèi)有10C的負(fù)電荷向右通過橫截面A,則導(dǎo)體內(nèi)電流的大小和方向分別是()A8×10-19A、向右 B.8×10-19A、向左C.5A、向左 D.5A、向右二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動(dòng),如圖所示,由此可以判斷A.油滴一定做勻速運(yùn)動(dòng)B.油滴可以做變速運(yùn)動(dòng)C.如果油滴帶正電,它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D.如果油滴帶正電,它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)8、如圖所示的直流電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,外電路中,電阻R1=r,滑動(dòng)變阻器的全部電阻為R2=2r,滑動(dòng)片從a端向b端滑動(dòng)過程中,哪種說法正確A.電源消耗的總功率逐漸增大B.電源內(nèi)部的熱功率逐漸增大C.電源的輸出功率逐漸減小D.R2上得到的功率逐漸減小9、回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用,其原理如圖所示.D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒,置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上.位于D1圓心處的粒子源A能不斷產(chǎn)生α粒子(初速度可以忽略),它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速.當(dāng)α粒子被加速到最大動(dòng)能Ek后,再將它們引出.忽略α粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,則下列說法正確的是()A.α粒子第n次被加速前、后的軌道半徑比為B.若是增大交變電壓U,則α粒子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大C.若改變交流電壓的周期,仍可用此裝置加速氘核D.若只增大交變電壓U,則α粒子在回旋加速器中運(yùn)行的時(shí)間會(huì)變短10、如圖所示,A、B、C三個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量分別為m、2m、3m,B小球帶負(fù)電,電荷量為q,A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的靜電感應(yīng)),不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線將三個(gè)小球連接起來懸掛在O點(diǎn),三個(gè)小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,以下說法正確的是()A.靜止時(shí),A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mg+qEB.靜止時(shí),A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mg﹣qEC.剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間,A、B兩小球間細(xì)線的拉力為qED.剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間,A、B兩小球間細(xì)線的拉力為qE三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)某同學(xué)想測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(較?。瑢?shí)驗(yàn)桌上有下列器材:干電池,電流表(0.6A,0.1);電壓表(3V,3k);滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值5);滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值50);開關(guān)導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________(填“R1”或“R2”),請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇騼?nèi)畫出他的實(shí)驗(yàn)電路圖___________________________。(2)他將實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)紙上,得到上圖所示的U-I圖像(橫軸從0開始標(biāo)數(shù)值且橫截距的數(shù)值為),由圖像可知這次實(shí)驗(yàn)中電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值為_________V,內(nèi)阻測(cè)量值為_________Ω。(3)某同學(xué)認(rèn)為,如果考慮電表內(nèi)阻對(duì)電路影響,該實(shí)驗(yàn)存在誤差下,下列分析正確的是___________。A.電壓表測(cè)量值是準(zhǔn)確的B.電流表測(cè)量值是準(zhǔn)確的C.電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值大于真實(shí)值D.內(nèi)電阻測(cè)量值小于真實(shí)值12.(12分)如圖所示的電路,L1和L2是兩個(gè)相同的小電珠,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈,其電阻與R相同,由于存在自感現(xiàn)象,在電鍵S剛接通時(shí),__燈最亮;S斷開時(shí),__燈先熄滅四、計(jì)算題:本題共3小題,共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中四個(gè)等勢(shì)面,相鄰的等勢(shì)面間距離為2cm,設(shè)B點(diǎn)電勢(shì)為零,已知UAC=60V,求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度及A、C、D三點(diǎn)的電勢(shì);(2)將q=-1.0×10C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到D電場(chǎng)力所做的功WAD;(3)電荷q=2×10C點(diǎn)電荷在D點(diǎn)具有的電勢(shì)能14.(16分)如圖所示,在傾角為30°的斜面OA的左側(cè)有一豎直擋板,其上有一小孔P,OP之間足夠遠(yuǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量,帶電量q=+2×10-14C的粒子,從小孔以速度水平射向磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T、方向垂直紙面向外的一圓形磁場(chǎng)區(qū)域,且在飛出磁場(chǎng)區(qū)域后能垂直打在OA面上,粒子重力不計(jì).求:(1)粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;(4)若磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)檎切吻掖艌?chǎng)方向垂直紙面向里,粒子運(yùn)動(dòng)過程中始終不碰到豎直擋板,其他條件不變,則此正三角形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少;(5)若磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)榫匦吻掖艌?chǎng)方向垂直紙面向里,粒子運(yùn)動(dòng)過程中始終不碰到豎直擋板,其他條件不變,求:此矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積?15.(12分)如圖所示,水平導(dǎo)軌間距為,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì);導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量,電阻,與導(dǎo)軌接觸良好電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻,電阻;外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,方向垂直于ab,與導(dǎo)軌平面成角;ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,定滑輪摩擦不計(jì),線對(duì)ab的拉力為水平方向,重力加速度,ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知,。求:(1)通過ab的電流大小和方向;(2)受到的安培力大小和方向;(3)重物重力G的取值范圍。
參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng),由楞次定律判斷出感生電場(chǎng)方向,然后判斷帶電小球受到的電場(chǎng)力方向,判斷小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),即可求解【詳解】磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下,B隨時(shí)間增大,由楞次定律可知,變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的感生電場(chǎng)沿逆時(shí)針方向;小球帶負(fù)電,小球所受電場(chǎng)力沿順時(shí)針方向,即沿順時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng)故選C【點(diǎn)睛】本題考查了楞次定律的應(yīng)用,由楞次定律判斷出感生電場(chǎng)的方向,是正確解題的前提與關(guān)鍵;根據(jù)感生電場(chǎng)方向判斷出帶電小球受力方向,即可正確解題2、A【解析】血液中正負(fù)離子流動(dòng)時(shí),根據(jù)左手定則,正離子受到向上洛倫茲力,負(fù)離子受到向下的洛倫茲力,所以正離子向上偏,負(fù)離子向下偏.則a帶正電,b帶負(fù)電.最終血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零,有所以故A正確3、B【解析】A、要有持續(xù)電流必須有持續(xù)的電壓,A錯(cuò)誤;B、導(dǎo)體中形成電流的原因是導(dǎo)體兩端加上電壓,于是在導(dǎo)體內(nèi)形成了電場(chǎng),導(dǎo)體內(nèi)的自由電子將在靜電力作用下定向移動(dòng),形成電流,B正確;C、電流的傳導(dǎo)速度等于真空中的光速,電子定向移動(dòng)的速率很小,C錯(cuò)誤;D、在形成電流時(shí)自由電子定向移動(dòng),但是熱運(yùn)動(dòng)并沒有消失,其實(shí)電子仍然做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤故選B4、D【解析】經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后,有根據(jù)電流的定義公式則有這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n,則有聯(lián)立解得所以ABC錯(cuò)誤;D正確;故選D5、A【解析】詳解】據(jù)題:所有粒子的速率相等,由R=可知所有粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)半徑相同,由圖可知,由O點(diǎn)射入水平向右的粒子恰好應(yīng)為最右端邊界,MO=2r=2R;隨著粒子的速度方向偏轉(zhuǎn),粒子轉(zhuǎn)動(dòng)的軌跡圓可認(rèn)為是以O(shè)點(diǎn)為圓心以2R為半徑轉(zhuǎn)動(dòng);則可得出符合題意的范圍應(yīng)為A;故A正確.故選A6、C【解析】據(jù)根據(jù)電流的定義式得電流的大小為電流方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向,與負(fù)電荷移動(dòng)的方向相反,故電流向左。故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】AB.油滴做直線運(yùn)動(dòng),受重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力作用,因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力均為恒力,根據(jù)物體做直線運(yùn)動(dòng)條件可知,粒子所受洛倫茲力亦為恒力據(jù)可知,粒子必定做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A正確,B錯(cuò)誤;CD.根據(jù)做直線運(yùn)動(dòng)的條件和受力情況(如圖所示)可知,如果油滴帶正電,由左手定則判斷可知,油滴的速度從M點(diǎn)到N點(diǎn),故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。8、ABD【解析】滑動(dòng)片從a端向b端滑動(dòng)過程中,R2逐漸減小,則電路中的總電流I逐漸變大,根據(jù)P=IE可知,電源消耗的總功率逐漸增大,選項(xiàng)A正確;根據(jù)P內(nèi)熱=I2r可知電源內(nèi)部的熱功率逐漸增大,選項(xiàng)B正確;當(dāng)電源的內(nèi)阻等于外電路電阻時(shí),電源的輸出功率最大,則當(dāng)滑動(dòng)片從a端向b端滑動(dòng)過程中,R2逐漸減小,電源外電路電阻向電源內(nèi)阻接近,則電源的輸出功率變大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;將電阻R1歸為電源內(nèi)電路,則內(nèi)電路電阻為2r,當(dāng)則當(dāng)滑動(dòng)片從a端向b端滑動(dòng)過程中,R2逐漸減小,R2阻值遠(yuǎn)離電源內(nèi)電阻2r,可知電源(包括R1)的輸出功率,即R2的功率減小,選項(xiàng)D正確;故選ABD.【點(diǎn)睛】分析滑動(dòng)變阻器的功率如何變化是本題的關(guān)鍵,把把定值電阻R1和電源看成一個(gè)整體,此時(shí)電源的輸出功率即為滑動(dòng)變阻器消耗的功率9、AD【解析】回旋加速器是通過電場(chǎng)進(jìn)行加速,磁場(chǎng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來加速α粒子.α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同,根據(jù)T=比較周期.當(dāng)α粒子最后離開回旋加速器時(shí)的速度最大,根據(jù)qvB=m求出粒子的最大速度,從而得出最大動(dòng)能的大小關(guān)系【詳解】根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則有半徑公式與nqU=mv2,所以α粒子第n次被加速前后的軌道半徑之比為,故A正確;根據(jù)qvB=m,得.則α粒子最大動(dòng)能Ek=mv2=,與加速電壓無關(guān),故B錯(cuò)誤,根據(jù)可知,α粒子與氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相同,若改變交流電壓的周期,所以不能用此裝置加速氘核,故C錯(cuò)誤;若只增大交變電壓U,則α粒子在回旋加速器中加速次數(shù)會(huì)減小,導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間變短,故D正確;故選AD【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同,求出粒子的周期和最大動(dòng)能,根據(jù)質(zhì)量比和電量比,去比較周期和最大動(dòng)能10、AC【解析】AB.靜止時(shí),對(duì)AB球整體進(jìn)行受力分析,則有:T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq故A正確,B錯(cuò)誤;CD.假設(shè)B球也不帶電,則剪斷OA線瞬間,A、B、C三個(gè)小球一起以加速度g自由下落,互相相對(duì)靜止,AB、BC間拉力為0.若B球帶負(fù)電,則相當(dāng)于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個(gè)豎直下下的電場(chǎng)力qE,電場(chǎng)力qE對(duì)A、B球整體產(chǎn)生一個(gè)豎直向下的加速度,此時(shí)A、B球的加速度為aA=g+(顯然大于g),C球以加速度g保持自由下落,以A球?yàn)檠芯繉?duì)象可得A、B球間細(xì)線的拉力為T,由牛頓第二定律,則有T+mg=maA解得T=qE故C正確,D錯(cuò)誤故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、①.R1②.③.1.5④.1⑤.AD【解析】(1)[1]因?yàn)楦呻姵氐膬?nèi)阻較小,所以選擇電阻較小的滑動(dòng)變阻器方便調(diào)節(jié)電路。[2]滑動(dòng)變阻器采用限流式接法,由于電源電阻較小,采用安培表外接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖(2)[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律變形可知圖像的縱截距為電動(dòng)勢(shì)[4]斜率的大小為內(nèi)阻(3)[5]AB.根據(jù)電路圖可知電壓表測(cè)量的為真實(shí)的路端電壓,由于電壓表的分流,所以電流表的測(cè)量值比真實(shí)的干路電流偏小,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.通過電壓表的電流為,真實(shí)的閉合電路歐姆定律為可知電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值偏小,結(jié)合圖像可知內(nèi)阻的測(cè)量值也偏小,故C錯(cuò)誤,D正確。故選AD。12、①.L1②.L2【解析】[1]該電路是左右兩部分并聯(lián)后由串聯(lián)起來,S剛接通時(shí),L2立即發(fā)光.L上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),根據(jù)楞次定律可知,自感電動(dòng)勢(shì)會(huì)阻礙電流增大.使通過線圈L的電流慢慢增大,而R上沒有自感現(xiàn)象產(chǎn)生,左右兩個(gè)電路總電流相等,由兩個(gè)電路對(duì)比可知,此瞬間,通過L1的電流比L2上的電流大.所以S剛剛接通時(shí)L1燈最亮;[2]S斷開時(shí),L和L1構(gòu)成自感回路,L2不在回路中,所以S斷開時(shí),L立刻熄滅,L1后熄滅。四、計(jì)算題:本題共3小題,共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)1500V/m;30V;-30V;-60V(2)-9.0×10-9J;(3)-1.2×10-8J【解析】(1)AC間的距離為4cm.所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為:根據(jù)A點(diǎn)的電勢(shì)大于C點(diǎn)的電勢(shì),知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右UAB=1500×0.02V=30V,因?yàn)棣誃=0,則φA=30VUBC=30V,則φC=-30V.UBD=60V,則φD=-60V故A、C、D點(diǎn)的電勢(shì)分別為:30V、-30V、-60V(2)UAD=φA-φD=90V則WAD=qUAD=?1×10?10×90J=-9×10-9J故點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力所做的功為-9×10-9J(3)點(diǎn)電荷在D點(diǎn)具有的電勢(shì)能為:14、(1)0.3m(2)(3)(4
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