内容正文:
大足中学2025~2026学年度第一学期高2027届第一次月考
物理试题
总分:100分时间:75分钟
一、单项选择题:(每小题4分,共28分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
B. 公式和只适用点电荷形成的电场
C. 根据可知,电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比
D. 电场中某点的电场强度,与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
2. 某电场区域的电场线分布如图,在电场中有A、B、C、D四个点,下面说法正确的是( )
A. B. C. D.
3. 两导体的I-U关系如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A. R1∶R2=1∶3
B. R1∶R2=3∶1
C. 将R1与R2串联后接于电源上,则电流比为I1∶I2=1∶3
D. 将R1与R2并联后接于电源上,则电流比为I1∶I2=1∶1
4. 如图所示,电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,则带电薄板在图中B点产生的电场强度( )
A. 大小为,方向水平向左 B. 大小为,方向水平向右
C. 大小为,方向水平向左 D. 大小为,方向水平向右
5. 小马在综合实践课上制作了一个长方体的均匀金属块,长宽高如图所示。为研究金属块的电阻,他将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为( )
A. B. I
C. 2I D. 4I
6. 在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,、为定值电阻,G为灵敏电流计,V为理想电压表,平行板电容器两极板水平,开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止。现将滑动变阻器的滑片P向上移动,则以下说法正确的是( )
A. G中有从a到b的电流
B. V示数减小
C. 油滴向下运动
D. 电源内阻消耗功率减小
7. 如图所示,在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U,A、B两板的中央留有小孔O1、O2,在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E,电场范围足够大,足够大的感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子(),第二次从小孔O1处由静止释放一个α粒子(),关于这两个粒子的运动,下列判断正确的是( )
A. 一价氢离子和二价氦离子在O2处的速度大小之比为1∶2
B. 一价氢离子和二价氦离子打到感光板上时的动能之比为1∶2
C. 一价氢离子和二价氦离子在整个过程中运动的时间相等
D. 一价氢离子和二价氦离子打到感光板上的位置不相同
二、多项选择题:(每小题全对得5分,少选得3分,不选和错选得零分,共15分)
8. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是( )
A. 两点电荷可能是异种点电荷 B. A点的电场强度比B点的大
C. A点的电势高于B点的电势 D. 电子运动到P点时动能最小
9. 在如图所示的图像中,直线A为某一电源的路端电压与电源输出电流的关系图像,直线B为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图像可知( )
A. 电阻R的阻值为1Ω B. 电源的内阻为2Ω
C. 电源的输出功率为2W D. 电源的效率为33.3%
10. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,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0、x1、x2、x3的处电势、、、的关系为>=>
D. x2~x3段的电场强度大小方向均不变
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 如图甲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1时,平行板电容器充电。在充电开始时电路中的电流比较______(选填“大”或“小”),以后随着极板上电荷的增多,到最后两板电荷量保持不变,电势差保持不变。
(2)当开关S接2时,平行板电容器放电,流经G表的电流方向与充电时______(选填“相同”或“相反”)
(3)将G表换成电流传感器,电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,已知如图所围的面积约为40个方格,可算出电容器的电容为______F。
12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
(1)先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为______mm,再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为______mm,然后用多用表×1Ω挡粗测得圆柱体的电阻为6.0Ω。
(2)较精确测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图丁所示,电流表0~0.6A,内阻约0.1Ω,0~3A,内阻约0.01Ω;电压表0~3V,内阻约3kΩ,0~15V,内阻约15kΩ。图中的导线a端应与0.6接线柱连接,b端应与______(选填电流表“-”“0.6”或“3”)接线柱连接。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻,然后求电阻平均值;乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻的方法误差较小的是______(选填“甲同学”或“乙同学”)。
(4)设被测金属丝电阻为,金属丝直径为d,接入电路部分的长度为l,则计算该金属丝电阻率的表达式是______(用题目给出的物理量符号表示)。
四、计算题∶(13题11分;14题14分;15题16分,共41分)
13. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为m=2.0×10-10kg。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为q=1.0×10-13C。随后,液滴以v=1.0m/s的速度竖直进入长度为l=2.0×10-2m的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为E=2.0×105N/C。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方h=0.2m 处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离
(2)A、B细胞收集管的间距。
14. 如图所示,粗糙程度不均匀的水平面ABC与半径为R的竖直光滑半圆轨道CDM相切于C点,CM为半圆的直径,O为圆心,D点是弧CM的中点,在半圆CDM下半部分有水平向左的匀强电场,场强大小(g为重力加速度)。现把可视为质点、质量为2m的小物块P置于水平面的A点,并在水平恒力F(大小未知)的作用下由静止向左运动,运动到B点撤掉水平恒力F,小物块P恰好运动到C点静止。现把与小物块P材料相同、质量是小物块P质量一半、电荷量为+q的绝缘小物块Q同样置于A点,在同样水平恒力F作用下也从静止开始向左运动,到B点撤掉水平恒力F,带电小物块Q离开水平面BC后沿着圆弧轨道CDM运动恰好能过最高点M。求∶
(1)小物块Q经过水平面C点时的速度大小;
(2)小物块Q在半圆轨道CDM上运动过程中对轨道的最大压力大小;
(3)小物块Q在运动过程中所受摩擦力做的功。
15. 如图甲所示,电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子,电子初速度不计,经M、N两金属板之间的电场加速后,沿A、B两水平金属极板间的中心线OP射入极板间的偏转电场,。A、B两板间的距离为d,两板间的电势差uAB随时间t的变化图像如图乙所示,图中U1已知,uAB的变化的周期为3t0。两板间的电场视为匀强电场,时刻射入A、B两极板间的电子在偏转电场中经4t0后从极板右侧射出。已知电子的质量为m、电荷量为-e,重力不计,打到极板上的电子均被吸收,不计电子之间的相互作用力。
(1)求A、B金属板的长度L;
(2)求时刻射入偏转电场的电子,从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y;
(3)仅上下调整A、B两水平极板的位置,保证电子仍然能沿OP方向射入偏转电场,要使从极板右侧射出的电子速度均水平,求A、B两板间的最小距离d1。
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大足中学2025~2026学年度第一学期高2027届第一次月考
物理试题
总分:100分时间:75分钟
一、单项选择题:(每小题4分,共28分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
B. 公式和只适用点电荷形成的电场
C. 根据可知,电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比
D. 电场中某点的电场强度,与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场中某点的电场强度方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向,故A错误;
B.公式是比值定义式,适用于所有电场,而仅适用于点电荷形成的电场,故B错误;
C.电场强度由电场本身决定,与试探电荷的受力和电荷量无关,不能够认为电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比,故C错误;
D.电场强度是比值定义式,场强大小和方向由电场本身决定,与试探电荷的受力大小及带电荷量无关,故D正确。
故选D。
2. 某电场区域的电场线分布如图,在电场中有A、B、C、D四个点,下面说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据电场线的分布特点可知,电场线密集的地方电场强度大,电场线稀疏的地方电场强度小,因此,,故A错误,B正确;
CD.沿电场线的方向电势逐渐降低,则有,,故CD错误。
故选B。
3. 两导体的I-U关系如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A. R1∶R2=1∶3
B. R1∶R2=3∶1
C. 将R1与R2串联后接于电源上,则电流比为I1∶I2=1∶3
D. 将R1与R2并联后接于电源上,则电流比为I1∶I2=1∶1
【答案】A
【解析】
【详解】AB.I-U图线斜率的倒数表示电阻,所以
故A正确,B错误;
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流比为
I1:I2=1:1
故C错误;
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比为
I1:I2=R2:R1=3:1
故D错误。
故选A。
4. 如图所示,电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,则带电薄板在图中B点产生的电场强度( )
A. 大小为,方向水平向左 B. 大小为,方向水平向右
C. 大小为,方向水平向左 D. 大小为,方向水平向右
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】q在A点形成的电场强度的大小为
,方向向左
因A点场强为零,故薄板在A点的场强方向向右,大小也为。
根据对称性可得,带电薄板在图中B点产生的电场强度大小也为,方向水平向左。
故选C。
5. 小马在综合实践课上制作了一个长方体的均匀金属块,长宽高如图所示。为研究金属块的电阻,他将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为( )
A. B. I
C. 2I D. 4I
【答案】A
【解析】
【详解】将A与B接入电路中时,金属块的电阻为
将C与D接入电路中时,金属块的电阻为
联立,可得
依题意,有
解得
故选A。
6. 在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,、为定值电阻,G为灵敏电流计,V为理想电压表,平行板电容器两极板水平,开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止。现将滑动变阻器的滑片P向上移动,则以下说法正确的是( )
A. G中有从a到b的电流
B. V示数减小
C. 油滴向下运动
D. 电源内阻消耗功率减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.滑动变阻器的滑片P向上移动,滑动变阻器连入回路中的阻值变大,并联部分电路电阻增大,并联部分电压变大,V示数增大,电容器两端电压变大,电容器充电,故G中有从b到a的电流,AB错误;
C.根据
可知,电容器两板间电压增大,板间场强变大,故
油滴向上运动,C错误;
D.整个回路总电阻变大,电路中电流变小,故电源内阻消耗的功率
电源内阻消耗功率减小,D正确。
故选D。
7. 如图所示,在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U,A、B两板的中央留有小孔O1、O2,在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E,电场范围足够大,足够大的感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子(),第二次从小孔O1处由静止释放一个α粒子(),关于这两个粒子的运动,下列判断正确的是( )
A. 一价氢离子和二价氦离子在O2处的速度大小之比为1∶2
B. 一价氢离子和二价氦离子打到感光板上时的动能之比为1∶2
C. 一价氢离子和二价氦离子在整个过程中运动的时间相等
D. 一价氢离子和二价氦离子打到感光板上的位置不相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.设粒子在O2处的速度大小为v,对粒子在A、B之间的运动,根据动能定理有
解得
所以一价氢离子和二价氦离子在O2处的速度大小之比为
故A错误;
B.根据动能定理可知,粒子打到感光板上的动能为
一价氢离子和二价氦离子在偏转电场中的竖直位移y相同,所以二者打到感光板上时的动能之比为
故B正确;
C.粒子在加速电场中的加速度大小为
设A、B间距为d,则运动时间为
粒子在偏转电场中的加速度大小为
运动时间为
所以粒子在整个过程中运动的时间为
一价氢离子和二价氦离子在整个过程中运动的时间之比为
即运动时间不等,故C错误;
D.粒子在偏转电场中的水平位移大小为
由上式可知x与粒子比荷无关,所以一价氢离子和二价氦离子打到感光板上的位置相同,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:(每小题全对得5分,少选得3分,不选和错选得零分,共15分)
8. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是( )
A. 两点电荷可能是异种点电荷 B. A点的电场强度比B点的大
C. A点的电势高于B点的电势 D. 电子运动到P点时动能最小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据电荷间等势面的分布情况可知两点电荷是同种电荷,又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断电子一直受到排斥的力,故可知两点电荷为同种负电荷;故A错误;
B.根据等势面的疏密程度可以判断A点的电场强度比B点的小,故B错误;
C.因为两点电荷是同种负电荷,电场线指向负电荷,故可知A点的电势高于B点的电势,故C正确;
D.根据电子的运动轨迹和电场线的方向可知由M到P电场力做负功,由P到N电场力做正功;由M到P动能减小,由P到N动能增加,故电子运动到P点时动能最小,故D正确。
故选CD。
9. 在如图所示的图像中,直线A为某一电源的路端电压与电源输出电流的关系图像,直线B为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图像可知( )
A. 电阻R的阻值为1Ω B. 电源的内阻为2Ω
C. 电源的输出功率为2W D. 电源的效率为33.3%
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.直线B的斜率等于电阻R的阻值,则
故A正确;
B.根据闭合电路欧姆定律得
当I=0时,U=E,由直线A读出电源的电动势
E=6V
内阻等于直线A的斜率的倒数,则
故B正确;
C.电源的输出功率为
故C错误;
D.电源的效率为
故D正确。
故选ABD。
10. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,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0、x1、x2、x3的处电势、、、的关系为>=>
D. x2~x3段的电场强度大小方向均不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.0~x1段电势能减小,说明电场力做正功,即该段电场强度的方向沿x轴负方向;x1~x2段电势能增大,说明电场力做负功,即该段电场强度的方向沿x轴正方向;x轴上的电场方向在x1处方向发生了反向的突变,说明x1处电场强度为零,故A错误;
B.根据功能关系
可知,在Ep-x图像中,曲线的切线斜率与场强成正比,可知粒子在0~x2段受变力作用,做非匀变速运动,x2~x3段受恒力作用,做匀变速运动,故B错误;
C.负电荷在电势低处电势能大,在电势高处电势能小,所以>=>,故C正确;
D.负电荷在x2~x3段受恒力作用,说明该段是匀强电场,即电场强度的大小和方向均不变,故D正确。
故选CD。
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 如图甲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1时,平行板电容器充电。在充电开始时电路中的电流比较______(选填“大”或“小”),以后随着极板上电荷的增多,到最后两板电荷量保持不变,电势差保持不变。
(2)当开关S接2时,平行板电容器放电,流经G表的电流方向与充电时______(选填“相同”或“相反”)
(3)将G表换成电流传感器,电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,已知如图所围的面积约为40个方格,可算出电容器的电容为______F。
【答案】(1)大 (2)相反
(3)
【解析】
【小问1详解】
由乙图可知,充电开始时电路中的电流比较大,以后随着极板上电荷的增多,到最后两板电荷量保持不变,电势差保持不变。
【小问2详解】
平行板电容器放电时,流经G表的电流方向与充电时相反。
【小问3详解】
已知有40个方格,一个格子所代表的电荷量为
所以释放的电荷量为
故电容器的电容为
12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
(1)先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为______mm,再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为______mm,然后用多用表×1Ω挡粗测得圆柱体的电阻为6.0Ω。
(2)较精确测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图丁所示,电流表0~0.6A,内阻约0.1Ω,0~3A,内阻约0.01Ω;电压表0~3V,内阻约3kΩ,0~15V,内阻约15kΩ。图中的导线a端应与0.6接线柱连接,b端应与______(选填电流表“-”“0.6”或“3”)接线柱连接。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻,然后求电阻平均值;乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻的方法误差较小的是______(选填“甲同学”或“乙同学”)。
(4)设被测金属丝电阻为,金属丝直径为d,接入电路部分的长度为l,则计算该金属丝电阻率的表达式是______(用题目给出的物理量符号表示)。
【答案】(1) ①. 54.5 ②. 5.447
(2)0.6 (3)乙同学
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据游标卡尺读数规则,该圆柱体的长度为
[2]根据螺旋测微器读数规则,圆柱体的直径为
【小问2详解】
根据“大内大,小外小”可知应该电流表外接,电压表并联在电阻丝两端,则b端应与“0.6”接线柱连接。
【小问3详解】
通过U-I图像求电阻可减小实验误差,则两种求电阻的方法误差较小的是乙同学。
【小问4详解】
根据
解得该金属丝电阻率的表达式是
四、计算题∶(13题11分;14题14分;15题16分,共41分)
13. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为m=2.0×10-10kg。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为q=1.0×10-13C。随后,液滴以v=1.0m/s的速度竖直进入长度为l=2.0×10-2m的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为E=2.0×105N/C。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方h=0.2m 处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离
(2)A、B细胞收集管的间距。
【答案】(1)0.02m
(2)0.84m
【解析】
【小问1详解】
对含A细胞的液滴受力分析,可知在电场中时,水平方向受到水平向右的电场力,竖直方向不受力,可知竖直方向l=vt
水平方向,
其离开电场时水平方向的末速度满足
解得
偏转距离x=0.02m
【小问2详解】
液滴离开电场后不受力,做匀速直线运动,根据液滴离开电场时的速度方向,可知电场到收集管间的竖直距离与液滴到收集管间的水平间距满足
结合正负电荷运动的对称性,即可得A、B间距为
14. 如图所示,粗糙程度不均匀的水平面ABC与半径为R的竖直光滑半圆轨道CDM相切于C点,CM为半圆的直径,O为圆心,D点是弧CM的中点,在半圆CDM下半部分有水平向左的匀强电场,场强大小(g为重力加速度)。现把可视为质点、质量为2m的小物块P置于水平面的A点,并在水平恒力F(大小未知)的作用下由静止向左运动,运动到B点撤掉水平恒力F,小物块P恰好运动到C点静止。现把与小物块P材料相同、质量是小物块P质量一半、电荷量为+q的绝缘小物块Q同样置于A点,在同样水平恒力F作用下也从静止开始向左运动,到B点撤掉水平恒力F,带电小物块Q离开水平面BC后沿着圆弧轨道CDM运动恰好能过最高点M。求∶
(1)小物块Q经过水平面C点时的速度大小;
(2)小物块Q在半圆轨道CDM上运动过程中对轨道的最大压力大小;
(3)小物块Q在运动过程中所受摩擦力做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小物块Q恰好能过最高点M,有
小物块Q由C点运动到M点的过程,由动能定理得
又
联立解得
【小问2详解】
小物块Q所受电场力大小为
方向与竖直方向成斜向左下方,故小物块Q运动到与圆心的连线与竖直方向之间的夹角为的位置时对轨道的压力最大,设此时小物块所受支持力大小为,有
根据动能定理有
联立解得
根据牛顿第三定律可知,小物块Q对圆弧轨道的最大压力为
【小问3详解】
设小物块Q从A点运动到C点过程中所受摩擦力做的功为,对小物块P由A点运动到C点的过程,根据动能定理有
对小物块Q有
联立解得
15. 如图甲所示,电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子,电子初速度不计,经M、N两金属板之间的电场加速后,沿A、B两水平金属极板间的中心线OP射入极板间的偏转电场,。A、B两板间的距离为d,两板间的电势差uAB随时间t的变化图像如图乙所示,图中U1已知,uAB的变化的周期为3t0。两板间的电场视为匀强电场,时刻射入A、B两极板间的电子在偏转电场中经4t0后从极板右侧射出。已知电子的质量为m、电荷量为-e,重力不计,打到极板上的电子均被吸收,不计电子之间的相互作用力。
(1)求A、B金属板的长度L;
(2)求时刻射入偏转电场的电子,从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y;
(3)仅上下调整A、B两水平极板的位置,保证电子仍然能沿OP方向射入偏转电场,要使从极板右侧射出的电子速度均水平,求A、B两板间的最小距离d1。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)电子在MN中做加速运动,根据动能定理得
解得
电子A、B中水平方向做匀速直线运动
解得
(2)时刻射入偏转电场的电子,竖直方向根据牛顿第二定律得
解得
在0~2t0时间内竖直方向的位移为
末速度为
在2t0~3t0时间内的末速度为
在这段时间内的位移为
在3t0~4t0时间内的末速度为
在3t0~4t0时间内竖直方向的位移为
从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y
解得
(3)仅上下调整、两水平极板的位置,保证电子仍然能沿方向射入偏转电场,要使从极板右侧射出的电子速度均水平,则离开偏转电场时竖直方向速度为零,只有当电子以(n为整数)进入AB两板时,、两板间的距离最小。考虑2t0时刻入射的粒子,由上述分析可知此时
竖直方向的位移
时竖直方向的速度
因为加速度大小不变,所以竖直方向上先加速再同向减速到零,后反向加速再反向减速到零,所以
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