廣東省廣東市第六中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期中選考物理試題

2021級(jí)高二上學(xué)期物理期中考試試題一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每題3分，共24分。每小題只有一個(gè)正確答案，不選或錯(cuò)選得0分。1.下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與試探電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向可能相反B.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大的材料導(dǎo)電性能越好C.由知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比D.由知，將單位正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功1J，則【答案】A【解析】【詳解】A．當(dāng)試探電荷帶負(fù)電時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與試探電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相反，故A正確；B．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大，對(duì)電流的阻礙越強(qiáng)，材料導(dǎo)電性能越差，故B錯(cuò)誤；C．電容器的電容是由電容器本身決定，與其所帶電荷量或兩極板間的電壓均無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．將單位正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功1J，則電場(chǎng)力做功為1J，則由可得故D錯(cuò)誤。故選A。2.某靜電除塵裝置的原理圖如圖所示。廢氣先經(jīng)過一個(gè)機(jī)械過濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)。圖中虛線是某一帶電的塵埃（不計(jì)重力）僅在電場(chǎng)力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點(diǎn)是軌跡與電場(chǎng)線的交點(diǎn)。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電荷量變化，則以下說法正確的是（）A.塵埃帶正電B.塵埃在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度C.塵埃在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能D.塵埃在遷移過程中做類平拋運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，塵埃受到的電場(chǎng)力大致向上，所以塵埃帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，A處的電場(chǎng)線比B處的電場(chǎng)線密集，因此A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，塵埃在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，在A點(diǎn)的加速度也大，故B正確；C．由電場(chǎng)線的方向可知，A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)，所以塵埃在A點(diǎn)的電勢(shì)能大，故C錯(cuò)誤；D．放電極與集塵極之間為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，塵埃所受的電場(chǎng)力是變化的，故塵埃不可能做類平拋運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。3.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電容式風(fēng)力傳感器，如圖所示，將電容器與靜電計(jì)組成回路，可動(dòng)電極在風(fēng)力作用下向右移動(dòng)，風(fēng)力越大，移動(dòng)距離越大（兩電極始終不接觸）。若極板上電荷量保持不變，P點(diǎn)為極板間的一點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.風(fēng)力越大，電容器電容越小 B.風(fēng)力越大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度越大C.風(fēng)力越大，P點(diǎn)的電勢(shì)仍保持不變 D.風(fēng)力越大，靜電計(jì)指針張角越小【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，風(fēng)力越大，則越小，由公式可得，電容器電容越大，故A錯(cuò)誤；B．由公式，，整理可得根據(jù)題意可知，Q保持不變，風(fēng)力越大，則越小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故B錯(cuò)誤；C．由可知，由于不變，可動(dòng)極板與點(diǎn)的距離減小，則可動(dòng)極板與點(diǎn)電勢(shì)差減小，由于可動(dòng)極板接地，電勢(shì)一直為0，則點(diǎn)電勢(shì)改變，故C錯(cuò)誤；D．由可知，由于Q保持不變，C變大，則減小，則靜電計(jì)指針張角越小，故D正確。故選D。4.如圖所示為密立根油滴實(shí)驗(yàn)示意圖，若在實(shí)驗(yàn)中觀察到某一個(gè)帶負(fù)電的油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)。在該油滴向下運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)力做正功B.重力和電場(chǎng)力的合力不做功C.小油滴機(jī)械能守恒D.重力勢(shì)能的減少量小于電勢(shì)能的增加量【答案】B【解析】【詳解】AC．由于油滴帶負(fù)電，場(chǎng)強(qiáng)方向向下，則油滴受到的電場(chǎng)力方向向上；油滴向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能逐漸增大，油滴機(jī)械能減小，故AC錯(cuò)誤；B．由于油滴勻速向下運(yùn)動(dòng)，則重力和電場(chǎng)力的合力為零，做功為零，故B正確；D．由于油滴的動(dòng)能不變，由能量關(guān)系得，油滴重力勢(shì)能的減少量等于油滴電勢(shì)能的增加量，故D錯(cuò)誤。故選B。5.a、b兩個(gè)帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶的電荷量分別為+q和q，兩球間用一絕緣細(xì)線連接，用長(zhǎng)度相同的另一絕緣細(xì)線將a懸掛在天花板上，在兩球所在的空間有方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，平衡時(shí)兩細(xì)線都被拉緊，則平衡時(shí)兩球的位置可能是圖中的（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】a帶正電，受到的電場(chǎng)力水平向左，b帶負(fù)電，受到的電場(chǎng)力水平向右。以整體為研究對(duì)象，整體所受的電場(chǎng)力大小為0，則上面懸掛a的繩子應(yīng)豎直；以b球?yàn)檠芯繉?duì)象，b帶負(fù)電，受到的電場(chǎng)力水平向右，根據(jù)平衡條件，繩對(duì)b的拉力應(yīng)有向左的分力，則b在a的右下方。故選A。6.雷電擊中地面或高壓輸電線掉落到地面時(shí)，都會(huì)在以落地點(diǎn)為中心的一定區(qū)域內(nèi)的地面上形成一個(gè)強(qiáng)電流場(chǎng)，如果有人站在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，雙腳間會(huì)存在一定的電勢(shì)差，叫做“跨步電壓”。如圖所示，一條電勢(shì)遠(yuǎn)高于地面的高壓直流輸電線掉落在地面上的O點(diǎn)，若O點(diǎn)附近地質(zhì)結(jié)構(gòu)分布均勻，則在地面以O(shè)為圓心的同心圓為一系列的等勢(shì)線。圖中O、A、B、C在同一直線上，是過B點(diǎn)圓的切線，，電線落地時(shí)恰好有人單腳著地站在B點(diǎn)，則以下說法正確的是（）A.圖中A、B、C三點(diǎn)中，C點(diǎn)電勢(shì)最高B.地面上電子由O向C定向移動(dòng)C.為了安全，人應(yīng)該沿方向邁大步快速脫離D.A、B、C、D四點(diǎn)間電勢(shì)差大小關(guān)系為【答案】D【解析】【詳解】A．電線掉落的O點(diǎn)電勢(shì)最高，沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，故有則C點(diǎn)電勢(shì)最低，故A錯(cuò)誤；B．電子受電場(chǎng)力從低電勢(shì)向高電勢(shì)移動(dòng)形成電流，則地面上電子由C向O定向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．為了安全，人應(yīng)該單腳跳，就不會(huì)在人體形成電勢(shì)差，而不能邁步走動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．等勢(shì)線的密度能夠表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，而，則AB段的場(chǎng)強(qiáng)大于BC段的場(chǎng)強(qiáng)，由，有而，則有故D正確。故選D。7.閃電是云與云之間、云與大地之間或者云體內(nèi)各部位之間的強(qiáng)烈放電現(xiàn)象。若某次閃電是在云與大地之間發(fā)生的，大量電子從地面流向云層。放電過程的平均電流為，持續(xù)時(shí)間為，電子的電荷量為，則下列說法正確的是（）A.放電過程中，云層電勢(shì)比地面的電勢(shì)低B.放電電流的方向由云層指向地面C.此次放電過程中流過地面的電荷量為IteD.此次放電過程中從地面流向云層的電子的數(shù)量為【答案】BD【解析】【詳解】AB．放電過程中，電子由地面流向云層，即電子所受的電場(chǎng)力由地面指向云層，由于電子帶負(fù)電，電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，故云層的電勢(shì)比地面的電勢(shì)高；電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，故放電電流的方向由云層指向地面；故A錯(cuò)誤，B正確。CD．由電流的定義式可知，此次放電過程流過地面的電荷量由于電子的電荷量為e，故放電過程中從地面流向云層的電子的數(shù)量故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8.如圖所示為某金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線，MN是曲線上的兩點(diǎn)，過M點(diǎn)的切線和M、N兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)圖中已標(biāo)出，下列說法正確的是（）A.該金屬導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而減小B.該金屬導(dǎo)體兩端的電壓是2.0V時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻是C.該金屬導(dǎo)體的電阻是D.該金屬導(dǎo)體在M點(diǎn)和N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻之比是3：2【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)歐姆定律IU圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率逐漸減小，說明該金屬導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而增大，故A錯(cuò)誤；B．該金屬導(dǎo)體M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓是2.0V，對(duì)應(yīng)的電流是0.3A，由電阻的定義得故B正確；C．由于伏安特性曲線不是直線，所以該金屬導(dǎo)體的電阻是變化的，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，N點(diǎn)對(duì)應(yīng)電阻是金屬導(dǎo)體在M點(diǎn)和N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻之比是故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，選錯(cuò)和不選得0分。9.如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E區(qū)域內(nèi)，在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷+Q，a、b、c、d、e、f為以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場(chǎng)平行，bedf平面與電場(chǎng)垂直，則下列說法中正確的是（）A.b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同B.b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，靜電力一定做功D.將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)，從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電勢(shì)能的變化量一定最大【答案】ABD【解析】【詳解】A．點(diǎn)電荷＋Q在b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，可知與勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加后，合場(chǎng)強(qiáng)方向不同，故A正確；BC．點(diǎn)電荷＋Q在b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，勻強(qiáng)電場(chǎng)在b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電勢(shì)是標(biāo)量，可知疊加后，b點(diǎn)的電勢(shì)等于d點(diǎn)的電勢(shì)，點(diǎn)電荷＋q沿bedf在球面上b、d兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，靜電力不做功，故B正確，C錯(cuò)誤；D．點(diǎn)電荷＋Q在球面上任意點(diǎn)的電勢(shì)均相等；勻強(qiáng)電場(chǎng)在球面上的a點(diǎn)的電勢(shì)最高，在球面上的c點(diǎn)的電勢(shì)最低；故疊加后球面上的a點(diǎn)的電勢(shì)最高，c點(diǎn)的電勢(shì)最低，根據(jù)可知將點(diǎn)電荷＋q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)，從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功最大，電勢(shì)能的變化量最大，故D正確。故選ABD。10.如圖，在干燥的冬天，手接觸房間的金屬門鎖時(shí)，會(huì)有一種被電擊的感覺，帶負(fù)電的手在緩慢靠近門鎖還未被電擊的過程中，門鎖（）A.近手端感應(yīng)出正電荷 B.電勢(shì)比手的電勢(shì)低C.與手之間場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大 D.與手之間場(chǎng)強(qiáng)保持不變【答案】AC【解析】【詳解】A．放電前手指靠近金屬門鎖的過程中，門鎖在手的影響下，發(fā)生靜電感應(yīng)，近手端感應(yīng)出正電荷，故A正確；B．由于門鎖近手端帶正電，手帶負(fù)電，二者間空間產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)線由門鎖近手端指向手，所以門鎖電勢(shì)比手的電勢(shì)高，故B錯(cuò)誤；CD．隨著手的靠近，二者間距逐漸減小，將門鎖與手之間看成一個(gè)電容器，可知當(dāng)兩者距離減小時(shí)，根據(jù)公式聯(lián)立，可得由于異種電荷相互吸引，手接近的過程中，感應(yīng)電荷越來越接近手，門鎖近手端電荷密度越來越大，電荷分布的電荷密度變大，故門鎖與手指之間場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。11.如圖甲所示，A、B兩塊相互平行的金屬板（板間距離足夠大），其中A板接地，A、B板間的電勢(shì)差隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，靠近A板有一帶正電粒子，從t=0開始，只在電場(chǎng)力作用下從Q點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)。關(guān)于該粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A.粒子在A、B板間可能做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.粒子一直向B板運(yùn)動(dòng)C.在一個(gè)周期T內(nèi)，粒子一直做加速運(yùn)動(dòng)D.在一個(gè)周期T內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功為0【答案】BD【解析】【詳解】ABC．由圖可知，前一半周期內(nèi)A板電勢(shì)更高，則粒子向B板做勻加速運(yùn)動(dòng)，后一半周期內(nèi)A板電勢(shì)更低，則粒子向B板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知，在一個(gè)周期末粒子的速度減為0，由周期性可知，粒子一直向B板運(yùn)動(dòng)，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．由于粒子在一個(gè)周期內(nèi)先做勻加速后做勻減速且一個(gè)周期末粒子的速度剛好減為0，由動(dòng)能定理可知，在一個(gè)周期T內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功為0，故D正確。故選BD。12.如圖甲所示，一帶電量為的物塊置于絕緣光滑水平面上，其右端通過水平彈性輕繩固定在豎直墻壁上，整個(gè)裝置處于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。用力將物塊向左拉至O處后由靜止釋放，用傳感器測(cè)出物塊的位移x和對(duì)應(yīng)的速度，作出物塊的動(dòng)能關(guān)系圖像如圖乙所示，其中0.40m處物塊的動(dòng)能最大但未知，0.50m處的動(dòng)能為1.50J，0.50m~1.25m間的圖線為直線，其余部分為曲線。彈性輕繩的彈力與形變量始終符合胡克定律，下列說法正確的是（）A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為B.物塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.彈性繩彈性勢(shì)能的最大值為2.5JD.彈性繩的原長(zhǎng)為0.50m【答案】AC【解析】【詳解】A．在從范圍內(nèi)，動(dòng)能變化等于克服電場(chǎng)力做的功，則有圖線的斜率絕對(duì)值為解得勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為故A正確；B．物塊運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)彈性繩存在彈力時(shí)，隨著物塊運(yùn)動(dòng)，彈力改變，而電場(chǎng)力不變，則物塊合力改變，則物塊不會(huì)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)能量守恒定律可知，彈性繩彈性勢(shì)能的最大值故C正確；D．根據(jù)圖乙可知，0.50m~1.25m間的圖線為直線，根據(jù)動(dòng)能定理可知其中F是物體受到的合外力，因?yàn)榇硕侮P(guān)系圖像為直線，則此過程，合外力不變，則此過程物塊不受繩的彈力，則繩的原長(zhǎng)至少為1.25m0.50m=0.75m故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。13.在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，（1）用如圖1所示的電容器做實(shí)驗(yàn)，電容器外殼上面標(biāo)著“2200μF，10V”，下列說法正確的是_________；A.電容器的擊穿電壓為10VB.電壓為10V時(shí)，電容器才正常工作C.電容器電壓為5V時(shí)，電容是2200μFD.電容器電壓為5V時(shí)，電容是1100μF（2）把干電池、電阻箱、電容器、電流表、單刀雙擲開關(guān)S按圖2電路圖連成實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示，將電阻箱調(diào)到合適阻值。①先使開關(guān)S接1，電源給電容器充電，觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為____________；A.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變B.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后迅速回到0C.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變D.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0②電容器充電完畢，斷開開關(guān)，此時(shí)如圖2所示電路圖中電容器上極板____________（填“帶正電”、“帶負(fù)電”或“不帶電”）；③然后將開關(guān)S接2，電容器放電。在放電過程中，電路中的電流大小為，電容器所帶電荷量為，電容器兩極板電勢(shì)差為，電容器的電容為。下面關(guān)于、、、隨時(shí)間的變化的圖像，正確的是____________。A．B.C.D.【答案】①.C②.D③.帶正電④.B【解析】【詳解】（1）[1]A．10V是電容器的額定電壓，不是電容器的擊穿電壓，A錯(cuò)誤；B．10V是電容器的額定電壓，電壓低于10V時(shí)，電容器也能正常工作，B錯(cuò)誤；CD．電容與電容器所加電壓無關(guān)，只與自身構(gòu)造有關(guān)，可知電容器電壓為5V時(shí)，電容是2200μF，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。（2）①[2]使開關(guān)S接1，電源給電容器充電，電路瞬間有了充電電流，隨著電容器所帶電荷量逐漸增大，電容器兩極板間的電壓逐漸增大，充電電流逐漸減小，所以此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0，D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。②[3]由電路圖可知，電容器上極板與電源正極相連，故電容器充電完畢，斷開開關(guān)，電容器上極板帶正電。③[4]D．放電過程中，電容與電容器所帶電荷量和電容器極板間電壓沒有關(guān)系，可知電容器電容保持不變，D錯(cuò)誤；ABC．放電過程中，電容器所帶電荷量逐漸減小，根據(jù)電容定義式可知電容器極板間電壓逐漸減小，則放電電流逐漸減小，根據(jù)可知圖像的切線斜率絕對(duì)值逐漸減小，B正確，AC錯(cuò)誤。故選B。14.某同學(xué)設(shè)計(jì)電路來探究鎳銅絲的電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系。（1）如圖（c），用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑為______mm；（2）請(qǐng)思考電流表應(yīng)選擇的量程______，并用筆畫線代替導(dǎo)線把電流表和滑動(dòng)變阻器連接好______。（3）調(diào)節(jié)P的位置，閉合開關(guān)，讀出MP的長(zhǎng)度為x時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，算出對(duì)應(yīng)的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖（b）所示的圖像。通過圖線分析，寫出鎳銅絲的電阻與長(zhǎng)度的函數(shù)關(guān)系式______。（4）如果該鎳銅絲的直徑為d，圖像的斜率為k，試用k、d寫出其電阻率的表達(dá)式______?！敬鸢浮竣?6.122##6.121##6.123②.0~0.6A③.④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1]如圖（c），用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑（2）[2]由題圖（a）（b）可知實(shí)驗(yàn)中電源電壓在3V左右，鎳銅絲接入電路的最大阻值在4Ω左右，則通過滑動(dòng)變阻器可以使通過鎳銅絲的電流在0.6A以內(nèi)，所以為了讀數(shù)能夠更加精確，應(yīng)選擇電流表的0~0.6A量程。[3]由于此實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量鎳銅絲接入電路長(zhǎng)度一定時(shí)多組的電壓和電流值，而是每改變一次長(zhǎng)度只測(cè)量一組電壓和電流值，因此滑動(dòng)變阻器采用限流式接法即可，連接圖如圖。（3）[4]Rx圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，且斜率為10，則鎳銅絲的電阻與長(zhǎng)度的函數(shù)關(guān)系式為（4）[5]根據(jù)電阻定律有由圖像可知聯(lián)立可得四、計(jì)算題：本題共3小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值的單位。15.如圖所示，豎直放置的兩金屬板間有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)中兩點(diǎn)連線與水平方向的夾角，兩點(diǎn)之間的距離。一個(gè)帶正電的小球質(zhì)量，電荷量，受一沿連線方向的恒力作用（大小未知），從點(diǎn)沿連線勻速運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)。已知，，重力加速度取。（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大?。唬?）從到的過程中，求帶電小球的電勢(shì)能變化量；（3）某次將該帶電小球從處由靜止釋放，且不再施加恒力，求小球到點(diǎn)時(shí)速度的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由平衡知識(shí)可知解得（2）由功能關(guān)系可知，電勢(shì)能的改變量解得（3）由動(dòng)能定理解得16.如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時(shí)初速度忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板間距離L＝8cm，極板長(zhǎng)為2L，下極板接地，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板右端到熒光屏的距離也是2L，在兩極板間接有一交變電壓，電壓變化周期T＝4s，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，大量電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中央持續(xù)射入，穿過平行板的時(shí)間都極短，可以認(rèn)為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的。（1）求電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0（用電子比荷、加速電壓U0表示）；（2）在電勢(shì)變化的每個(gè)周期內(nèi)熒光屏?xí)霈F(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象，即無電子擊中屏幕，求每個(gè)周期內(nèi)的“黑屏”時(shí)間有多長(zhǎng)；（3）求熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長(zhǎng)度。【答案】（1）；（2）1s；（3）21.6cm【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度即為電子出加速電場(chǎng)時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)能定理有eU0=－0解得電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為v0＝（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)至熒光屏，由圖甲可知，只要電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，即可打到熒光屏上，因此當(dāng)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中側(cè)移量大于時(shí)，電子將打在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板上，致使出現(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象，設(shè)電子剛好能射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓為Um，則有＝解得Um＝0.5U0結(jié)合圖乙可知，在偏轉(zhuǎn)電壓u=0.8U0～0.5U0之間變化時(shí)，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子無法射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)打到光屏上，因此每個(gè)周期時(shí)間內(nèi)熒光屏出現(xiàn)“黑屏”的時(shí)間為t==1s（3）設(shè)電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量為y，打在熒光屏上的位置到O的距離為Y，下圖所示由圖中幾何關(guān)系有==3當(dāng)電子向上偏轉(zhuǎn)時(shí)，在屏上出現(xiàn)的最大距離為Y1=3×=12cm當(dāng)電子向下偏轉(zhuǎn)時(shí)，在屏上出現(xiàn)的最大距離為Y2=3××=9.6cm所以熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長(zhǎng)度為=Y1＋