精品解析：湖南省长沙市雅礼教育集团2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

湖南省长沙市雅礼教育集团2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题 时量：75分钟 总分：100分 命题： 审题： 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分） 1. 锂离子电池被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域。某款手机充电锂离子电池的标识如图所示，关于电池容量对应的物理量是（ ） A. 电荷量 B. 电功率 C. 电功 D. 电流 【答案】A 【解析】 【详解】根据 解得 可知电荷量的单位，与电池容量对应。 故选A。 2. 如图所示，长方体容器的左右两侧面 由导电金属材料制成，其余侧面均为玻璃，现不断向容器内倒入导电溶液，则之间的电阻（　　） A. 不断变大 B. 不断变小 C. 保持不变 D. 无法判断变化 【答案】B 【解析】 【详解】根据，则当不断向容器内倒入导电溶液，液体的横截面积变大，可知ab间电阻减小。 故选B。 3. 电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于对称的两点，B、C关于对称，A、D也关于对称，且A、B两点到的距离相等。则下列说法不正确的是（　　） A. E、F两点电势相等 B. B、O、C三点中，点场强最小 C. A、D两点场强不同 D. 将电子从点沿某一路径移动到点，其电势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．等量异号点电荷连线的中垂线是等势线，E、F在中垂线上，所以E、F两点电势相等，故A正确，不符合题意； B．根据电场线的疏密程度表示场强大小，在B、O、C三点中，O点电场线最稀疏，所以O点场强最小，故B正确，不符合题意； C．A、D关于O对称，根据等量异号点电荷电场的对称性，A、D两点场强大小相等，方向相同，场强相同，故C错误，符合题意； D．电子带负电，电子在电势越低的地方电势能越大，由于A点电势高于B点电势，所以将电子从A点移动到B点，电势能增加，故D正确，不符合题意。 故选C。 4. 2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，射程约12000公里，据悉该导弹是我国自主研发的东风－31G洲际弹道导弹，且采用了钱学森弹道设计理念。如图是“东风－31G”从起飞到击中目标的轨迹示意图，AB为发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空，在A点关闭发动机，靠惯性上升到最高点；BD为俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，在点进入大气层，到点会加速到30马赫（音速的30倍），最终进入目标弹道DE。则下列说法正确的是（　　） A. 导弹从点到点的过程中机械能增大 B. 导弹经过点时动能为零 C. 导弹从点到点的过程中机械能守恒 D. 导弹从点到点的过程中处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】AC．从点到点的过程和从点到点的过程中，阻力对导弹做负功，所以导弹的机械能减小，故AC错误； B．B点导弹有水平方向的切向速度，所以动能不为零，故B错误； D．导弹从点到点的过程中，导弹加速下降，即加速度向下，导弹处于失重状态，故D正确。 故选D。 5. 空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA＜OB，OM=ON，AB间的电势φ随x的分布为如图．一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是（ ） A. 粒子可能带正电 B. 粒子一定能通过N点 C. 粒子从M向O运动过程所受电场力逐渐增大 D. AO间的电场强度小于OB间的电场强度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，AB两点电势相等，O点的电势最高，A到O是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从M点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电，A错误； B．由图可知，AB两点电势相等，M点的电势小于N点的电势，故M到O电场力做的功大于O到N电场力做的功，所以粒子能通过N点，故B正确； C．由于AO的斜率不变，即AO之间的电场强度不变，所以粒子从M向O运动过程电场力不变，故C错误； D．由于OA＜OB，所以OA之间的电势变化快于OB之间的电势的变化，即AO间的电场强度大于OB间的电场强度，故D错误； 故选B。 6. 如图，的空间为真空，区域内充满无限大导体，处固定电荷量为的点电荷，静电力常量为。已知导体处于静电平衡状态，则点处的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设导体平面z=0处于静电平衡，应用“镜像电荷”法，在处放一与真电荷等量异号的“镜像电荷”-Q，用以保证导体表面为等势面，则真电荷在B处产生的电场大小为 方向竖直向下，镜像电荷在B处产生的电场大小为 方向竖直向下，由电场强度的叠加原理可知，故选B。 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 如图所示，电荷量为q的带电小球A用长为l的绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量为2q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上，小球A平衡时与小球B位于同一竖直平面内且处于同一高度，此时悬线与竖直方向夹角，已知带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，重力加速度为g，则（　　） A. 小球A的质量为 B. 小球A的质量为 C. 细线拉力大小为 D. 细线拉力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】以小球为研究对象，受力情况如图所示 由共点力平衡条件得 由库仑定律得 联立解得 ， 故选AD。 8. 如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板A带负电，下极板B接地，在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中，图线形状正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】D．平行板电容器充电后断开电源，所以电容器的电荷量不变，将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，根据 可知电容变小，根据 且有 解得 可知场强不变，故D错误； A．下极板接地，P点与下极板间的电势差保持不变，所以P点的电势不变，故A正确； B．根据 q为负值，为负值，所以负电荷在P点具有的电势能为正值，且不变，故B错误； C．根据 故C正确。 故选AC。 9. 如图，匀强电场中有一等腰直角三角形区域，匀强电场方向与ABC构成的平面夹角为三点的电势分别为，不计重力。下列说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的场强大小为 B. 该匀强电场的场强大小为 C. 从BC的中点发射一个初动能为2eV的电子可能经过点 D. 从BC的中点发射一个初动能为2eV的电子不可能经过点 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．三点的电势分别为，为等势线，过A作BC的垂线交于D，有。 由几何关系，又匀强电场方向与ABC构成的平面夹角为，在场强方向上投影距离 又，该匀强电场的场强大小为，故A正确，B错误； CD．从BC的中点发射一个初动能为2eV的电子，其总能量为 若能到达A点，由能量守恒 解得，假设成立即到达A点速度为0，故C正确，D错误。 故选AC 。 10. 如图，倾角为的斜面体B放在水平地面上（先用外力锁定B使其静止），细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块A连接，A静止在斜面上。滑轮右侧的细线水平，左侧的细线与斜面平行，A、B的质量分别为m、2m。某时刻撤去锁定B的外力，A、B开始做直线运动，且A未到达斜面底端，不计一切摩擦，重力加速度为，关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 斜面对A的支持力不做功 B. A、B速度大小之比为 C. B位移为时速度大小为 D. 细线张力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，斜面对A的支持力与A的位移夹角为钝角，则支持力做负功，故A错误； B．撤去固定B的装置后，A、B均做直线运动，根据运动的合成与分解，当B滑动的位移为x时，设A的位移大小s，依据几何关系有， A的合位移为 根据运动的等时性可知，故B正确； C．B位移为时，A下降的高度为 系统机械能守恒，则有 解得B的速度大小为，故C正确； D．根据BC选项可知 对A的速度求导可知 化简可得 根据牛顿第二定律有 解得，故D错误； 故选BC。 三、实验题（本题共2小题，第11题6分、第12题8分，共14分） 11. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电容器放电时，流过电阻的电流方向为______（选填“由到”或“由到”）； （2）乙图中，阴影部分的面积______（选填“>”、“<”或“=”）； （3）图丙为电压恒为8V的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像，某同学进行实验数据处理时，数出图线与坐标轴包围的格数（满半格或超过半格的算一格，不满半格的舍去），总格数为32格，则可以计算出电容器的电容为______F（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）由a到b （2）= （3） 【解析】 【小问1详解】 电容器充电时上极板接电源正极，故上极板带正电荷，放电时上极板正电荷通过电阻流向下极板，故流过电阻R的电流方向为由a到b。 【小问2详解】 根据电流的定义式可知，乙图中，阴影部分的面积等于充、放电的电荷量，而充放电的电荷量相等，故。 【小问3详解】 根据I-t图像的面积表示电容器充电完毕后的电荷量，由图知，每小格代表的电荷量为，数出图线包围的格数，满半格或超过半格的算一格，不满半格的舍去，数得格数为32格，则电容器充电完毕后的电荷量为，根据电容的定义知，电容器的电容为 12. 某同学依据系统机械能守恒定律，用如图所示的装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下： （1）将10个质量均为的砝码放入质量为的盒子A中，在盒子A上固定一宽度为的遮光片； （2）在铁架台上固定滑轮和光电门，用细绳跨过定滑轮连接装有砝码的盒子A和质量为的盒子B； （3）在铁架台上标记遮光片的初始位置，测出点与光电门之间的距离； （4）将盒子A由静止释放，测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小______（用和表示）。适当______（选填“增大”或“减小”）距离可减小速度的测量误差； （5）在盒子A中保留个砝码，将其余个砝码放入盒子B中，重复步骤（4），记录盒子A中有个砝码时遮光片经过光电门的时间，则______（含d、g、L、M、m、n的表达式）； （6）根据记录的数据作出图像，若图像斜率为，则当地的重力加速度______（用d、k、L、M、m表示）。 【答案】 ①. ②. 增大 ③. ④. 【解析】 【详解】（4）[1]将盒子A由静止释放，测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小 [2]适当增大距离可减小速度的测量误差； （5）[3]对A分析可知 对B分析可知 由运动公式 其中 联立解得 （6）[4]根据记录的数据作出图像，若图像斜率为，则 当地的重力加速度 四、解答题（第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分） 13. 如图所示，轻质柔软绝缘细线上端固定于O点，下端拴一个质量为m，电荷量为+q的小球，现加水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直方向成37°角。现去掉细线，在水平匀强电场中将小球以大小为的速度竖直向上抛出。不计空气阻力，已知重力加速度大小为，cos37°=。求： （1）电场强度的大小； （2）小球运动到最高点时的速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设水平向右的匀强电场强度大小为E，以小球为研究对象，进行受力分析可得 解得 （2）在竖直方向上，小球做竖直上抛运动，到达最高点时有 在水平方向上有 解得到达最高点时小球的速度为 14. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道的下端与光滑的圆弧轨道相切于是最低点，圆心角与圆心O等高，圆弧轨道半径，现有一个质量为可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端A处。已知距离，物体与斜面之间的动摩擦因数，取，求： （1）物体第一次到达C点时的速度大小和受到的支持力大小； （2）斜面的长度L； （3）若可变，求取不同值时，物块在斜面上滑行的路程x。 【答案】（1）10m/s；22N （2）4.8m （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 物体从E到C由动能定理，得 代入数据得vC=10m/s 在C点，有 代入数据得FNC=22N 【小问2详解】 从C到A，由动能定理得 代入数据得L=4.8m 【小问3详解】 设摩擦因数为μ1时物块刚好能静止在斜面上，则有mgsin37°=μ1mgcos37° 解得μ1=0.75 ①若0≤μ＜0.5，物块将滑出斜面，则物块的路程为x=L=4.8m ②若0.5≤μ＜0.75，物块在斜面上多次往返，最后在B点速度为零，则有 mg（h+Rcos37°）-μmgcos37°•x=0 解得 ③μ≥0.75，则物块将停在斜面上，则有mg（h+Rcos37°-xsin37°）-μmgcos37°•x=0 解得 15. 如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由个横截面积相同的金属圆筒依次排列（图中只画出4个），其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，在时，奇数圆筒电势高于偶数圆筒的电势，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速（在圆筒内部时电子做匀速直线运动）。已知电子的质量为、电荷量为、交变电压的大小为，周期为，电子通过圆筒之间的间隙的时间可以忽略不计，通过每个圆筒内部的时间都是。偏转电场由两块相同的平行金属极板与组成，板长为，两板间距离为2L，两极板间的电压，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧射出，最后打到荧光屏上。 （1）求第1个金属圆筒的长度； （2）若圆筒个数，求电子打在荧光屏的位置与O点间的距离； （3）若圆筒个数足够大，电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，已知相邻圆筒间隙距离均为，间隙中的电场可视为匀强电场，其它条件不变，求电子在直线加速器中开始做减速运动前的最大速率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子在圆筒中做匀速直线运动，运动的时间均为，电子加速一次过程，根据动能定理有 第1个金属圆筒的长度 解得 【小问2详解】 电子整个加速过程，根据动能定理得 解得 电子在两极板之间偏转过程，根据类平抛运动规律有， 其中 解得 射出极板后电子做匀速直线运动，沿轴线方向有 沿竖直方向， 解得 电子打在荧光屏的位置与O点间的距离为 【小问3详解】 由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律不变，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都要延后一些，如果延后累计时间等于，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度。由于两圆筒间隙的电场可以近似看为匀强电场，间距均为d，粒子在电场中后一个加速过程可以看为前一加速过程的延续部分，令经过N次加速，即经过N个圆筒达到最大速度，则有 根据动能定理有 解得最大速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省长沙市雅礼教育集团2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题 时量：75分钟 总分：100分 命题： 审题： 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分） 1. 锂离子电池被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域。某款手机充电锂离子电池的标识如图所示，关于电池容量对应的物理量是（ ） A. 电荷量 B. 电功率 C. 电功 D. 电流 2. 如图所示，长方体容器的左右两侧面 由导电金属材料制成，其余侧面均为玻璃，现不断向容器内倒入导电溶液，则之间的电阻（　　） A. 不断变大 B. 不断变小 C. 保持不变 D. 无法判断变化 3. 电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于对称的两点，B、C关于对称，A、D也关于对称，且A、B两点到的距离相等。则下列说法不正确的是（　　） A. E、F两点电势相等 B. B、O、C三点中，点场强最小 C. A、D两点场强不同 D. 将电子从点沿某一路径移动到点，其电势能增加 4. 2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，射程约12000公里，据悉该导弹是我国自主研发的东风－31G洲际弹道导弹，且采用了钱学森弹道设计理念。如图是“东风－31G”从起飞到击中目标的轨迹示意图，AB为发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空，在A点关闭发动机，靠惯性上升到最高点；BD为俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，在点进入大气层，到点会加速到30马赫（音速的30倍），最终进入目标弹道DE。则下列说法正确的是（　　） A. 导弹从点到点的过程中机械能增大 B. 导弹经过点时动能为零 C. 导弹从点到点的过程中机械能守恒 D. 导弹从点到点的过程中处于失重状态 5. 空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA＜OB，OM=ON，AB间的电势φ随x的分布为如图．一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是（ ） A. 粒子可能带正电 B. 粒子一定能通过N点 C. 粒子从M向O运动过程所受电场力逐渐增大 D. AO间的电场强度小于OB间的电场强度 6. 如图，的空间为真空，区域内充满无限大导体，处固定电荷量为的点电荷，静电力常量为。已知导体处于静电平衡状态，则点处的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 如图所示，电荷量为q的带电小球A用长为l的绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量为2q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上，小球A平衡时与小球B位于同一竖直平面内且处于同一高度，此时悬线与竖直方向夹角，已知带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，重力加速度为g，则（　　） A. 小球A的质量为 B. 小球A的质量为 C. 细线拉力大小为 D. 细线拉力大小为 8. 如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板A带负电，下极板B接地，在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中，图线形状正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图，匀强电场中有一等腰直角三角形区域，匀强电场方向与ABC构成的平面夹角为三点的电势分别为，不计重力。下列说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的场强大小为 B. 该匀强电场的场强大小为 C. 从BC的中点发射一个初动能为2eV的电子可能经过点 D. 从BC的中点发射一个初动能为2eV的电子不可能经过点 10. 如图，倾角为的斜面体B放在水平地面上（先用外力锁定B使其静止），细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块A连接，A静止在斜面上。滑轮右侧的细线水平，左侧的细线与斜面平行，A、B的质量分别为m、2m。某时刻撤去锁定B的外力，A、B开始做直线运动，且A未到达斜面底端，不计一切摩擦，重力加速度为，关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 斜面对A的支持力不做功 B. A、B速度大小之比为 C. B位移为时速度大小为 D. 细线张力大小为 三、实验题（本题共2小题，第11题6分、第12题8分，共14分） 11. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电容器放电时，流过电阻的电流方向为______（选填“由到”或“由到”）； （2）乙图中，阴影部分的面积______（选填“>”、“<”或“=”）； （3）图丙为电压恒为8V的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像，某同学进行实验数据处理时，数出图线与坐标轴包围的格数（满半格或超过半格的算一格，不满半格的舍去），总格数为32格，则可以计算出电容器的电容为______F（计算结果保留两位有效数字）。 12. 某同学依据系统机械能守恒定律，用如图所示的装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下： （1）将10个质量均为的砝码放入质量为的盒子A中，在盒子A上固定一宽度为的遮光片； （2）在铁架台上固定滑轮和光电门，用细绳跨过定滑轮连接装有砝码的盒子A和质量为的盒子B； （3）在铁架台上标记遮光片的初始位置，测出点与光电门之间的距离； （4）将盒子A由静止释放，测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小______（用和表示）。适当______（选填“增大”或“减小”）距离可减小速度的测量误差； （5）在盒子A中保留个砝码，将其余个砝码放入盒子B中，重复步骤（4），记录盒子A中有个砝码时遮光片经过光电门的时间，则______（含d、g、L、M、m、n的表达式）； （6）根据记录的数据作出图像，若图像斜率为，则当地的重力加速度______（用d、k、L、M、m表示）。 四、解答题（第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分） 13. 如图所示，轻质柔软绝缘细线上端固定于O点，下端拴一个质量为m，电荷量为+q的小球，现加水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直方向成37°角。现去掉细线，在水平匀强电场中将小球以大小为的速度竖直向上抛出。不计空气阻力，已知重力加速度大小为，cos37°=。求： （1）电场强度的大小； （2）小球运动到最高点时的速度大小。 14. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道的下端与光滑的圆弧轨道相切于是最低点，圆心角与圆心O等高，圆弧轨道半径，现有一个质量为可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端A处。已知距离，物体与斜面之间的动摩擦因数，取，求： （1）物体第一次到达C点时的速度大小和受到的支持力大小； （2）斜面的长度L； （3）若可变，求取不同值时，物块在斜面上滑行的路程x。 15. 如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由个横截面积相同的金属圆筒依次排列（图中只画出4个），其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，在时，奇数圆筒电势高于偶数圆筒的电势，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速（在圆筒内部时电子做匀速直线运动）。已知电子的质量为、电荷量为、交变电压的大小为，周期为，电子通过圆筒之间的间隙的时间可以忽略不计，通过每个圆筒内部的时间都是。偏转电场由两块相同的平行金属极板与组成，板长为，两板间距离为2L，两极板间的电压，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧射出，最后打到荧光屏上。 （1）求第1个金属圆筒的长度； （2）若圆筒个数，求电子打在荧光屏的位置与O点间的距离； （3）若圆筒个数足够大，电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，已知相邻圆筒间隙距离均为，间隙中的电场可视为匀强电场，其它条件不变，求电子在直线加速器中开始做减速运动前的最大速率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $