1、选择题 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（ ）
A．带正电的矿粉落在右侧
B．电场力对矿粉做正功
C．带负电的矿粉电势能变大
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时间:2022-12-15 06:30:17
1、选择题 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（ ）
A．带正电的矿粉落在右侧
B．电场力对矿粉做正功
C．带负电的矿粉电势能变大
D．带正电的矿粉电势能变小600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060321/55bluef0xsl.png\">
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：简单
2、简答题 某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测量金属丝的接入长度为l，用螺旋测微器测量金属丝直径（刻度位置如图1所示），用伏安法测出金属丝的电阻（阻值大约为6Ω），然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/5qf4fjcpqtz.png\">
在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下实验器材：
A．直流电源：电动势约3V，内阻很小；
B．电流表A：量程0～0.6A，内阻约为0.125Ω；
C．电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；
D．滑动变阻器：最大阻值20Ω；0.5A
E．开关、导线等．
（1）从图中读出金属丝的直径d为______mm；
（2）根据所提供的器材，在如图2所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图；
（3）若根据伏安法测出电阻丝的阻值为R，则这种金属材料的电阻率的表达式为______．
参考答案：（1）从图中读出金属丝的直径为d=0.5mm+43.5×0.01mm=0.935mm
（2）因测量金属丝的电阻率电流不能太大，由I=ER+r结合电流表读数原理，电流表应满足偏转一半以上，故总电阻大于10Ω小于5Ω，可见滑动变阻器可以用限流式；由于待测电阻的电阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示；600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/4m4a4s4ugmz.png\">
（3）根据欧姆定律，有：R=UI；
根据电阻定律，有：R=ρLS；
其中：S=14πd2；
所以?ρ=πRd24l．
故答案为：（1）d=0.935；（2）电路图如图所示；（3）表达式?ρ=πRd24l．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y\"长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．
（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；
（2）求两板间所加偏转电压U的范围；
（3）求粒子可能到达屏上区域的长度．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060321/xdol3kq34p4.png\">
参考答案：600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060321/gf40c23yd23.png\">
（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为θ，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有
侧移量，y=12at2①
匀速运动的位移，L=v0t②
竖直方向的速度，vy=at?
tanθ=vyv0=yx?
联立可得?x=L2
即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心．
（2）由牛顿第二定律，则有a=qEm?③
电场强度与电势差的关系，E=Ud?④
由①②③④式解得y=qUL22dmv20
当y=d2时，U=md2v20qL2
则两板间所加电压的范围?-md2v20qL2≤U≤md2v20qL2
（3）当y=d2时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则
y0=(L2+b)tanθ
而tanθ=dL
解得?y0=d(L+2b)2L
则粒子可能到达屏上区域的长度为d(L+2b)L
答：（1）粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；
（2）则两板间所加偏转电压U的范围?-md2v20qL2≤U≤md2v20qL2；
（3）则粒子可能到达屏上区域的长度为d(L+2b)L．
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器则出金属丝的直径d用电流表测出通过金属丝的电流I，用电压表测出金属丝两端的电压U。
(1) 请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=_______(用上述测量物理量的字母表示）；
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l=_______cm,金属丝直径的测量值为d=_______mm,
(3) 用电流表和电压表测金属丝的电阻R时，由于电压表电流表内阻的影响，无论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。如果按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验由主要操作过程是：
第一步：先将R的滑动触头调到最左端,单刀双掷开关S1闭合，闭合开关S2,调节变阻器R1和R2，使电压表和电压表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、 I1；
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S1向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。
请写出计算电阻的表达式Rx=_______。（用电压表和电流表示数表示）
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参考答案：（1）600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/n50p23lahcu.gif\">
（2）36.45～36.48； 0.795～0.798
（3）600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/525doxqzmde.gif\">
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×10-15 kg，电荷量为q=+10-12 C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上。若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字）
（1）粒子源所在处a点的电势；
（2）带电粒子打在金属板上时的动能；
（3）从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/inn1kzt4nvs.gif\">
参考答案：解：（1）题中匀强电场竖直向下，b板接地
因此600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/z1x4ocm1du5.gif\">
（2）不计重力，只有电场力做功；对粒子由动能定理600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/04n2xtnikby.gif\">
可得带电粒子打在金属板上时的动能为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/hmdzzcpkaip.gif\">
（3）粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出为落点边界，由平抛运动知识可得： 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/lokeil3q5dm.gif\">?①
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/emyxoik5dq2.gif\">?②
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/pxmmkm2od4s.gif\">?③
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060320/hb3qftw3kyc.gif\">? ④
联立以上各式得所形成的面积4m2，可以通过改变减小h或增大E来实现
本题解析：
本题难度：困难