时间:2020-08-09 23:04:08
1、选择题 如图，平行板电容器充电后形成一个稳定的匀强电场．让A、B两个初速度相同且电荷量也相同的带电粒子从同一位置垂直于电场方向射入电场，分别沿a、b轨迹落到极板的中央和边缘，忽略粒子的重力作用，则（ ）
A．A、B粒子都带正电
B．A、B粒子都带负电
C．B粒子的质量比A粒子的大
D．B粒子的质量比A粒子的小
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：简单
2、实验题 在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度。金属丝的电阻大约为10Ω。先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 
（1）从图中读出金属丝的直径为_____________mm。
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
直流电源：电动势约6V，内阻很小；
电流表
：量程0～0.6A，内阻10Ω；
电流表
：量程0～3.0A，内阻0.1Ω；
电压表V：量程0～3V，内阻6kΩ；
滑动变阻器：最大阻值2kΩ，额定电流0.5A；
滑动变阻器
：最大阻值10Ω，额定电流2A；
开关、导线等。
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_____________，应该选用的滑动变阻器是_____________。
（3）根据所选的器材，在上边方框内画出实验电路图。
（4）若电压表的读数为U，电流表的读数为I，则计算金属材料的电阻率的表达式为
=_____________（用测得量的符号表示）。
参考答案：（1）0.520±0.002
（2）A1，R2（3）
（4）Uπd2/4LI
本题解析：
本题难度：困难
3、简答题 如图所示为一种测量电源电动势的电路原理图．E为供电电源，ES为标准电源，EX为待测电源，RP是限流电阻，R0是电流表的保护电阻，AB是均匀电阻丝，长度为L．闭合S1进行测量时，先将S2合到“1”位置，移动C至C1处时，恰好使电流表指针指零，测得AC1=
| 1 3 |
| 2 3 |
参考答案：（1）该电路是一个并联分压电路，当ES电压等于AC电压时，使电流表指针指零．
所以本实验对供电电源的要求是E＞ES和EX
（2）为了能准确找出AC电压等于ES和EX的电压关系，即电流表指针指零，要抵消到电流为零，就最好是灵敏度最高的灵敏电流计，减小误差．
（3）先将S2合到“1”位置，移动C至C1处时，恰好使电流表指针指零，测得AC1=13L；
即ES=ERAB?+RP+r×RAC1
将S2合到“2”位置，移动C至C2处时，恰好又使电流表指针指零，测得AC2=23L．
EX=ERAB?+RP+r×RAC2
RAC2=2RAC1
所以EX=2ES．
故答案为：①＞；②灵敏电流计；③2
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 在空间中取坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，如图所示．初速可忽略的电子经过一个电势差U0未确定的电场直线加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）．不计电子的重力．
（1）若电子经过x轴时的坐标为（2d，0），求加速电场的电势差U0．
（2）加速电场的电势差U0不同，电子经过x轴时的坐标也不同．试写出电子经过x轴时的坐标与加速电场的电势差U0的关系式．（只要求写出结果，不需写出过程）
参考答案：（1）设电子的电荷量为e、质量为m，电子经过电场加速后获得速度v0．则eU0=12mv20①
电子在匀强电场中运动，有d=v0t②
a=eEm③
y=12at2④
离开电场时，有vy=at⑤
离开电场后匀速运动，有x"=d=v0t"⑥
y"=h-y=vyt"⑦
由以上各式解得加速电场的电势差U0=3Ed24h⑧
（2）U≤Ed24h时，x=2
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界．磁场中有一半径为R、轴线与磁场平行的金属圆筒，圆筒的圆心O到MN的距离OO1=3R，O1O所在直线与圆筒右侧壁交于A点．圆筒通过导线和电阻r0接地．现有范围足够大的平行电子束以相同的速度从很远处垂直于MN向右射入磁场区．当金属圆筒最初不带电时，圆筒上以A点和C点为界，在ADC弧上各点都能接收到电子，而AEC弧上各点均不能接收到电子；当圆筒上电荷量达到相对稳定后，通过电阻r0的电流恒为I．已知电子质量为m，电荷量为e，忽略运动电子间的相互作用和圆筒的电阻，取大地为零电势点．求：
（1）电子射入磁场时的初速度v0；
（2）电阻r0的电流恒定时金属圆筒的电势φ；
（3）电阻r0的电流恒定时电子到达圆筒时速度v和金属圆筒的发热功率P．
参考答案：（1）根据题意，电子在磁场中运动的轨道半径必定是r=4R，如图所示．由?qvB=mv02r
得：v0=4eBRm
（2）稳定时，圆柱体上电荷不再增加，与地面电势差恒为U
U=Ir0
电势?φ=-Ir0
（3）电子从很远处射到圆柱表面时速度满足-eU=12mv2-12mv02
得：v=
本题解析：
本题难度：一般