精品解析：天津市耀华中学2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

天津市耀华中学2025-2026学年度第一学期期中学情调研 高二年级 物理学科 第I卷 一、单项选择题（每小题5分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至9.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，这次通过人体组织平均放电电流为（ ） A. 0.18A B. 9A C. 90A D. 180A 2. 如图是某电场的部分电场线分布图。M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN。以下说法正确的是（　　） A. 点电势与点电势相等 B. 将一正电荷由点移到点，电荷的电势能减少 C. 间的电势差等于间的电势差 D. 将一正电荷放在点，正电荷所受电场力沿与垂直的方向竖直向上 3. 如图所示的电路，电介质板与被测量的物体A相连，当电介质向左或向右移动时，通过相关参量的变化可以将A定位。开始单刀双掷开关接1，然后将单刀双掷开关接2.则下列说法正确的是（　　） A. 开关接1时，x增大，平行板电容器的电荷量增大 B. 开关接1时，x增大，电路中的电流沿顺时针方向 C. 开关接2时，x减小，静电计的指针偏角减小 D. 开关接2时，x减小，平行板间的电场强度不变 4. 如图a所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，理想电压表V1、V2的示数随理想电流表A示数的变化情况如图b所示，下列说法正确的是（ ） A. 滑动变阻器的最大阻值为12Ω B. 电源的电动势为9V C. R0= 15Ω D. 电源内阻为3Ω 5. 和是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，的上、下表面积大于的上、下表面积，将和按如图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A. 若和的体积相同，则通过的电流大于通过的电流 B. 若和的体积相同，则的电功率大于的电功率 C. 若和的厚度相同，则和内自由电荷定向移动的平均速率相等 D. 若和的厚度相同，则两端的电压大于两端的电压 6. 执勤交警通常使用酒精浓度测试仪，其工作原理如图，电源的电动势为E，内阻为r；酒精传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中的电表均为理想电表.当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（ ） A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大 C. 电源的输出功率变小 D. 保护电阻消耗的功率变大 二、不定项选择题（每小题6分，共24分.每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 7. 如图为双量程的电流表电路示意图，其量程分别为0~1A和0~10A，已知表头内阻为，满偏电流为2mA。和是接入电路中的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 当使用、两个端点时，量程为0~1A B. 当使用、两个端点时，量程为0~10A C. D. 8. 图中虚线A、B、C、D、E代表电场内间距相等的一组等势面，已知一电子经过A平面时的动能为，电子在A平面时的电势能为，电子从A到D的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是（　　） A. 平面A上的电势为 B. 电场强度的方向由E指向A C. 该电子在电场内运动轨迹可能与平面E相切 D. 该电子经过B平面时的速率是经过D平面时的倍 9. 空间存在一沿x轴方向的静电场，一正电荷由O点开始仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动，该过程中电荷的电势能关于位移x的变化规律如图所示，电荷运动到x3处时速度为0。其中图像0~x2为顶点在x的开口向上的抛物线，x2以后的图线为倾斜的直线。则下列说法正确的是（　　） A. 电荷由x2位置运动到x3的位置做匀加速直线运动 B. x1处的电势最低、x3处的电势最高 C. 电荷的初动能为EP3-EP2 D. 该电场沿x轴的正方向 10. 如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，电压表和电流表均为理想电表，电阻、的阻值与滑动变阻器的最大阻值相等。在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数与电流表示数的比值不变 B. 电流表的示数增大 C. 电压表的示数先增大后减小 D. 电压表示数变化绝对值与电流表示数变化绝对值的比值不变 第II卷 三、实验题（本题每空2分，共18分） 11. 甲为测量某物体时游标卡尺的部分示意图，其读数为_____mm；图乙为用螺旋测微器测量其直径的示意图，其读数为_____mm. 12. 某兴趣小组要测量一个未知电阻的阻值，实验室提供的器材如下： A.多用电表 B.恒压电源（输出电压为） C.电压表（量程，内阻约为） D.电流表（量程，内阻约为） E.滑动变阻器（最大阻值是） F.开关及导线若干 （1）该小组先用多用电表的电阻挡粗测的阻值。选用“×10”挡试测时，发现指针的偏转角度很小，于是决定换用另一倍率。换用另一倍率后，需要重新进行__________后方可再次进行测量。 （2）粗测后得知的阻值大约为，接下来该小组采用伏安法继续测量。为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大，应选择以下哪个电路进行测量？__________（填写正确答案标号） A. B. C. D. （3）本实验所用测量仪器均已校准。下列关于本实验误差的说法中哪些是正确的？__________（填写正确答案标号） A. 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 B. 若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 C. 用图像处理数据求电阻可以减小偶然误差 D. 该小组选用合理电路进行测量后，系统误差将导致的测量值小于真实值 13. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有： A.待测干电池一节 B.电流表：量程，内阻约为 C.电压表1：量程，内阻约为 D.电压表2：量程，内阻约为 E.滑动变阻器：阻值范围为，允许通过的最大电流 F.开关、导线若干 （1）由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。为减小系统误差，电压表应选择__________（填写器材前的字母），且同时选择图__________（填“甲”或“乙”）作为实验电路. （2）为修正该实验的系统误差，某同学提出一个新的实验方案：按甲、乙实验电路分别实验，把两组实验记录的数据在同一坐标系内描点作出图像（U为电压表示数，I为电流表示数），如图丙所示，综合两条图线，可消除因电表内阻造成的误差，则此电池的电动势，__________，内阻r=__________.用（、、、中的相关量表示） 四、计算题（本题共2小题，12题14分，13题14分，共28分。要求写出必要的解题步骤，直接写出结果不得分.） 14. 如图所示的电路，开关S闭合，电源的电动势E=14V，内阻r=0. 2，，，线圈电阻R=1，规格为“6V 12W”的电动机正常工作. 求： （1）通过电源的电流I； （2）电阻的阻值； （3）电动机的输出功率. 15. 如图甲所示，在xOy坐标系中，第Ⅱ象限放置了α粒子射线管，α粒子射线管由平行于x轴的平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成、细管C到两板的距离相等，且开口在y轴上（图中C与两板连线绝缘）。粒子源P放置在A极板下方的左端，可以斜向下沿特定方向发射初速度为v0的α粒子。若极板长和两板间距均为L，当A、B板加上某一电压时，α粒子刚好能以某一速度水平进入细管C且以相同速度水平射出，然后进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中做匀速圆周运动，已知静电分析器中电场线的方向均沿半径方向指向圆心O，粒子运动轨迹处的场强大小为E0（E0未知），α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径。之后α粒子垂直x轴进入第Ⅳ象限。第Ⅳ象限内存在电场强度大小也为E0（E0未知）、方向水平且随时间呈周期性变化的电场，若从此刻为计时零时刻，电场变化关系如图乙（T为已知值，规定沿x轴正方向为电场正方向）。已知α粒子带正电，电荷量大小为2e（e为元电荷），质量为m，重力不计。求： （1）α粒子从细管C水平射出时的速度大小v （2）静电分析器中粒子运动轨迹处的场强大小E0 （3）当t=2T时，α粒子的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2025-2026学年度第一学期期中学情调研 高二年级 物理学科 第I卷 一、单项选择题（每小题5分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至9.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，这次通过人体组织平均放电电流为（ ） A. 0.18A B. 9A C. 90A D. 180A 【答案】C 【解析】 【详解】电容器所带的电荷量为 这次通过人体组织平均放电电流为 故选C。 2. 如图是某电场的部分电场线分布图。M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN。以下说法正确的是（　　） A. 点电势与点电势相等 B. 将一正电荷由点移到点，电荷的电势能减少 C. 间的电势差等于间的电势差 D. 将一正电荷放在点，正电荷所受电场力沿与垂直的方向竖直向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电场线与等势线垂直特点，在MN上找到Q点的等势点，应在O点上方，根据沿电场线电势降低可知，O点的电势比Q点的电势高，故A错误； B．根据沿电场线电势降低可知，Q点的电势比M点的电势低，正电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，则电荷在Q点的电势能比在M点的电势能小，故从M到Q电荷电势能减少，故B正确； C．根据电场线密的地方等差等势线也密，MO与ON长度相同，则MO间等差等势线密，则MO电势差变化比ON变化的多，MO间的电势差大于ON间的电势差，故C错误； D．Q点的电场强度方向为该点电场线切线方向（斜向右上方），则正电荷在Q点所受电场力方向斜向右上方，故D错误。 故选B。 3. 如图所示的电路，电介质板与被测量的物体A相连，当电介质向左或向右移动时，通过相关参量的变化可以将A定位。开始单刀双掷开关接1，然后将单刀双掷开关接2.则下列说法正确的是（　　） A. 开关接1时，x增大，平行板电容器的电荷量增大 B. 开关接1时，x增大，电路中的电流沿顺时针方向 C. 开关接2时，x减小，静电计的指针偏角减小 D. 开关接2时，x减小，平行板间的电场强度不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关接1时，平行板间的电压不变，x增大，电介质常数减小，由公式 可知电容器的电容减小，又由 知平行板电容器的电荷量减小，A错误； B．电容器放电，由电路图可知,电路中的电流沿逆时针方向， B错误； C．开关接2时，电容器所带的电荷量保持不变，x减小，电容器的电容增大，由公式 可知两极板的电势差减小，则静电计的指针偏转角度减小，C正确； D．由 可知平行板间的电场强度减小，D错误。 故选C。 4. 如图a所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，理想电压表V1、V2的示数随理想电流表A示数的变化情况如图b所示，下列说法正确的是（ ） A. 滑动变阻器的最大阻值为12Ω B. 电源的电动势为9V C. R0= 15Ω D. 电源内阻为3Ω 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由电压表V2的示数随电流表示数A的变化图像可知 当I = 0.5A时，此时外电路的阻值达到最大，则 则R的最大值为 R = R外－R0 = 12Ω A正确，C错误； BD．根据闭合电路欧姆定律可得 E = U外1＋I1r E = U外2＋I2r 解得 E = 8V，r = 1Ω BD错误。 故选A。 5. 和是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，的上、下表面积大于的上、下表面积，将和按如图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A. 若和的体积相同，则通过的电流大于通过的电流 B. 若和的体积相同，则的电功率大于的电功率 C. 若和的厚度相同，则和内自由电荷定向移动的平均速率相等 D. 若和的厚度相同，则两端的电压大于两端的电压 【答案】B 【解析】 【详解】A．和是串联在电路中的，所以通过的电流总等于通过的电流，故A错误； B．由电阻公式可得 则若和的体积相同，上下表面积越大，则上下表面的边长越大，则电阻的阻值越大，由电功率公式 由于通过的电流总等于通过的电流，则电阻越大的电功率越大，所以若和的体积相同，则的电功率大于的电功率，故B正确； C．和是串联在电路中的电流相等，根据电流的微观表达式由上、下表面积关系可知，的长度长，其他量都相同，所以的自由电荷定向移动的速率小，故C错误； D．由电阻定律可得 若和的厚度相同，则和的电阻的阻值相同，由于和是串联关系，所以则两端的电压等于是两端的电压，故D错误。 故选B。 6. 执勤交警通常使用酒精浓度测试仪，其工作原理如图，电源的电动势为E，内阻为r；酒精传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中的电表均为理想电表.当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（ ） A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大 C. 电源的输出功率变小 D. 保护电阻消耗的功率变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精传感器电阻R的电阻值减小，电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表示数增大，故A错误； B．电路中电流增大，则内电阻及保护电阻上的电压都增大，则电阻R上的电压减小，所以电压表示数减小，故B错误； C．根据外电阻与内电阻大小相等时，电源的输出功率最大，由于不知道外电阻与电源内阻的关系，所以不能判断电源的输出功率如何变化，故C错误； D．根据，因为电流增大，可知保护电阻消耗的功率变大，故D正确。 故选D。 二、不定项选择题（每小题6分，共24分.每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 7. 如图为双量程的电流表电路示意图，其量程分别为0~1A和0~10A，已知表头内阻为，满偏电流为2mA。和是接入电路中的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 当使用、两个端点时，量程为0~1A B. 当使用、两个端点时，量程为0~10A C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】当使用a、b两个端点时，量程为0~10A，由欧姆定律得 当使用a、c两个端点时，量程为0~1A，由欧姆定律得 解得 故选AC。 8. 图中虚线A、B、C、D、E代表电场内间距相等的一组等势面，已知一电子经过A平面时的动能为，电子在A平面时的电势能为，电子从A到D的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是（　　） A. 平面A上的电势为 B. 电场强度的方向由E指向A C. 该电子在电场内运动轨迹可能与平面E相切 D. 该电子经过B平面时的速率是经过D平面时的倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电子在A平面时的电势能为，则根据电势能的公式 可得平面A上的电势为 故A正确； B．电子从A到D的过程中克服电场力所做的功为，则可知电场力做负功，电子在该匀强电场中所受电场力的方向与运动的方向相反，而带负电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场强度的方向相反，因此可知电场强度的方向由A指向E，故B错误； C．电子经过A平面时的动能为，从A到D的过程中克服电场力所做的功为，则可知电子到达平面D时的动能为1，由此可知每两个等势面之间的电势差为，若电子要从平面D到达平面E，则需克服电场力做功，而电子在平面D时的动能为1，故不管电子是做直线运动还是曲线运动都不可能到达平面E，因此该电子在电场内运动的轨迹不可能与平面E相切，故C错误； D．该电子经过B平面时，由动能定理可得 解得 而该电子经过D平面时的动能为1，则可知该电子经过B平面时的速率是经过D平面时的倍，故D正确。 故选AD。 9. 空间存在一沿x轴方向的静电场，一正电荷由O点开始仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动，该过程中电荷的电势能关于位移x的变化规律如图所示，电荷运动到x3处时速度为0。其中图像0~x2为顶点在x的开口向上的抛物线，x2以后的图线为倾斜的直线。则下列说法正确的是（　　） A. 电荷由x2位置运动到x3的位置做匀加速直线运动 B. x1处的电势最低、x3处的电势最高 C. 电荷的初动能为EP3-EP2 D. 该电场沿x轴的正方向 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因EP-x图像的斜率等于电场力，因x2~ x3段图像的斜率不变，则电荷受的电场力不变，加速度不变，则该过程电荷做匀变速直线运动，但该电荷在x2~ x3段电势能增加，动能减小，即电荷做匀减速运动，选项A错误； B．根据电势能与电势的关系 可知x1处的电势最低、x3处的电势最高，选项B正确； C．由于电荷只受电场力，电荷运动过程中动能与电势能之和不变，则 则 则选项C正确； D．由以上分析可知，x1左侧电荷的电势能减小，电场力做正功，则电场沿x轴的正方向，同理可知x1右侧的电场沿x轴的负方向，选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，电压表和电流表均为理想电表，电阻、的阻值与滑动变阻器的最大阻值相等。在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表示数与电流表示数的比值不变 B. 电流表的示数增大 C. 电压表的示数先增大后减小 D. 电压表示数变化绝对值与电流表示数变化绝对值的比值不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由电路图可知，电压表示数U与电流表示数I的比值表示的是外电路的总电阻，滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端，外电路的总电阻变化，则电压表示数U与电流表示数I的比值变化，A错误； BC．当滑动变阻器的滑片处于中点时，两个并联支路的电阻相等，并联后电阻最大，则滑片P从a端滑到b端的过程中，外电路的总电阻先增大后减小，则电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小，B错误，C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可知 则电压表示数变化绝对值与电流表示数变化绝对值的比值为保持不变，D正确。 故选CD。 第II卷 三、实验题（本题每空2分，共18分） 11. 甲为测量某物体时游标卡尺的部分示意图，其读数为_____mm；图乙为用螺旋测微器测量其直径的示意图，其读数为_____mm. 【答案】 ①. 29.70 ②. 2.970 【解析】 【详解】[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图甲可知读数为 [2]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知读数为 12. 某兴趣小组要测量一个未知电阻的阻值，实验室提供的器材如下： A.多用电表 B.恒压电源（输出电压为） C.电压表（量程，内阻约为） D.电流表（量程，内阻约为） E.滑动变阻器（最大阻值是） F.开关及导线若干 （1）该小组先用多用电表的电阻挡粗测的阻值。选用“×10”挡试测时，发现指针的偏转角度很小，于是决定换用另一倍率。换用另一倍率后，需要重新进行__________后方可再次进行测量。 （2）粗测后得知的阻值大约为，接下来该小组采用伏安法继续测量。为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大，应选择以下哪个电路进行测量？__________（填写正确答案标号） A. B. C. D. （3）本实验所用测量仪器均已校准。下列关于本实验误差的说法中哪些是正确的？__________（填写正确答案标号） A. 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 B. 若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 C. 用图像处理数据求电阻可以减小偶然误差 D. 该小组选用合理电路进行测量后，系统误差将导致的测量值小于真实值 【答案】（1）欧姆调零 （2）B （3）BC 【解析】 【小问1详解】 换用另一倍率后，需要重新进行欧姆调零后方可再次进行测量。 【小问2详解】 粗测后得知的阻值大约为，由于滑动变阻器最大阻值是，为了调节方便，滑动变阻器应采用分压接法；根据 可知电流表应采用内接法。 故选B。 【小问3详解】 A．由于电流表和电压表的内阻引起的误差属于系统误差，故A错误； B．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故B正确； C．用图象处理数据能起到“平均”的作用，可以减小偶然误差，但不能消除偶然误差，故C正确； D．该小组选用合理电路进行测量后，电流表采用内接法，由于电流表的分压，使得电压表示数大于待测电阻的路端电压，根据欧姆定律可知，的测量值大于真实值，故D错误。 故选BC。 13. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有： A.待测干电池一节 B.电流表：量程，内阻约为 C.电压表1：量程，内阻约为 D.电压表2：量程，内阻约为 E.滑动变阻器：阻值范围为，允许通过的最大电流 F.开关、导线若干 （1）由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。为减小系统误差，电压表应选择__________（填写器材前的字母），且同时选择图__________（填“甲”或“乙”）作为实验电路. （2）为修正该实验的系统误差，某同学提出一个新的实验方案：按甲、乙实验电路分别实验，把两组实验记录的数据在同一坐标系内描点作出图像（U为电压表示数，I为电流表示数），如图丙所示，综合两条图线，可消除因电表内阻造成的误差，则此电池的电动势，__________，内阻r=__________.用（、、、中的相关量表示） 【答案】（1） ①. D ②. 乙 （2） ①. U1 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]图甲电路的系统误差来自电流表的分压，而图乙电路的系统误差来自电压表的分流，因为干电池的内阻较小，电流表分压造成的系统误差更大，而电压表分流带来的系统误差，可以通过选择内阻较大的电压表D来减小，同时选择图乙为实验电路。 【小问2详解】 [1][2]按甲图电路实验，所测电动势为电动势真实值，所测内阻大于实际内阻；按图乙电路实验，所测电动势小于实际电动势，所测内阻小于实际内阻。故图丙中图线为图甲实验作出的图线，纵轴截距等于电源电动势，即 图线为图乙实验作出的图线，当路端电压时，电流的测量值与真实值相等，根据，可得 四、计算题（本题共2小题，12题14分，13题14分，共28分。要求写出必要的解题步骤，直接写出结果不得分.） 14. 如图所示的电路，开关S闭合，电源的电动势E=14V，内阻r=0. 2，，，线圈电阻R=1，规格为“6V 12W”的电动机正常工作. 求： （1）通过电源的电流I； （2）电阻的阻值； （3）电动机的输出功率. 【答案】（1）4A （2）2Ω （3）8W 【解析】 【详解】（1）设电动机两端的电压为U，根据闭合电路欧姆定律得 代入得 解得I=4A （2）设通过电动机的电流为I1，通过R2的电流为I2，通过R3的电流为I3，通过R4的电流为I4，R4两端的电压为U4，则通过电动机的电流为 通过R2的电流为 R4两端的电压为 通过R3的电流为 通过R4的电流为 则电阻R4的阻值为 代入数据得 （3）电动机的输出功率为 代入数据得 15. 如图甲所示，在xOy坐标系中，第Ⅱ象限放置了α粒子射线管，α粒子射线管由平行于x轴的平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成、细管C到两板的距离相等，且开口在y轴上（图中C与两板连线绝缘）。粒子源P放置在A极板下方的左端，可以斜向下沿特定方向发射初速度为v0的α粒子。若极板长和两板间距均为L，当A、B板加上某一电压时，α粒子刚好能以某一速度水平进入细管C且以相同速度水平射出，然后进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中做匀速圆周运动，已知静电分析器中电场线的方向均沿半径方向指向圆心O，粒子运动轨迹处的场强大小为E0（E0未知），α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径。之后α粒子垂直x轴进入第Ⅳ象限。第Ⅳ象限内存在电场强度大小也为E0（E0未知）、方向水平且随时间呈周期性变化的电场，若从此刻为计时零时刻，电场变化关系如图乙（T为已知值，规定沿x轴正方向为电场正方向）。已知α粒子带正电，电荷量大小为2e（e为元电荷），质量为m，重力不计。求： （1）α粒子从细管C水平射出时的速度大小v （2）静电分析器中粒子运动轨迹处的场强大小E0 （3）当t=2T时，α粒子的坐标。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设α粒子运动到C处时速度为v，由题意可知，α粒子的运动可以认为反方向的类平抛运动，设运动时间为t，则有 水平方向有 竖直方向有 由牛顿第二定律有 α粒子从放射源发射至运动到C的过程，由动能定理有 解得 （2）在静电分析器中，由牛顿第二定律有 可得 （3）α粒子进入第Ⅳ象限做类平抛运动。一个周期内，α粒子在x轴方向上，前内做匀加速直线运动，后内做匀减速直线运动。α粒子在前内做匀加速直线运动的位移 由于对称性，每个周期内α粒子在x轴正方向上前进的距离 因为开始计时时，α粒子的横坐标为 所以时，α粒子的横坐标为 在-y方向上α粒子做匀速直线运动，故时，α粒子的纵坐标为 在时，α粒子的坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $