精品解析:湖南长沙市第一中学2025-2026学年高一下学期6月期末物理试题

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2026-06-27
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高一
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 同步教学-期末
学年 2026-2027
地区(省份) 湖南省
地区(市) 长沙市
地区(区县) 开福区
文件格式 ZIP
文件大小 5.15 MB
发布时间 2026-06-27
更新时间 2026-06-27
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-06-27
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价格 5.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

高一物理二 时量:75分钟 满分:100分 一、单项选择题(本大题共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意) 1. 下列说法不正确的是(  ) A. 密立根最早测得元电荷的数值 B. 牛顿发现了点电荷间的相互作用规律 C. 法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场,这是一种形象化的研究方法 D. 用点电荷来代替实际带电的电荷是采用了理想化物理模型的方法 2. 下列电场中,M、N两点电场强度相同的是(  ) A. B. C. D. 3. 某同学家里照明进户线选用的是横截面积为的铜线,该铜线内自由电子的密度为个,某段时间该铜线中通过的电流为,,则该铜线中自由电子定向移动的平均速率约为( ) A. B. C. D. 4. 如图,虚线、、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面,一电子仅在电场力作用下运动,经过时的动能为,从到的过程中克服电场力所做的功为。已知平面上的电势为。下列说法正确的是( ) A. 平面上的电势不为零 B. 该电子一定能到达平面 C. 该电子经过平面时,其电势能为 D. 该电子经过平面时的速率是经过时的2倍 5. 如图所示,边长为的立方体八个顶点上有八个点电荷,其中顶点、上的质点所带电荷量分别为、(,),其他质点所带电荷量未知,上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态,现将上的质点电荷量变成,已知静电力常数为,则顶点上质点受静电力大小为( ) A. B. C. D. 6. 如图,带电小球、的电荷分别为、,都用长的绝缘丝线悬挂在点,静止时、相距为。若仅将小球的质量增大到原来的8倍,其他条件不变,则平衡时、间的距离变为( ) A. B. C. D. 7. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连,小车上静置一物块。小车与物块质量均为,两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间,小车与物块的速度刚好相同,大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行,小车和斜面均足够长,重力加速度大小为,忽略其他摩擦。则这段时间内( ) A. 物块的位移大小为 B. 小车的位移大小为 C. 物块机械能增量为 D. 小车机械能增量为 二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8. 一匀强电场的方向平行于平面,平面内、、三点的位置如图所示,三点的电势分别为、、。下列说法正确的是( ) A. 坐标原点处的电势为 B. 电子在点的电势能比在点的低 C. 电子从点运动到点,电场力做功为 D. 电场强度的大小为 9. 如图所示,空间中两个带等量带正电的点电荷固定在、两点上,、是连线中垂线上的两点,为、的交点,。一电子仅在电场力作用下,以某一初速度从点运动至点。关于此过程,下列说法正确的是( ) A. 电子在点和点所受电场力相同 B. 电子在点和点的电势能相等 C. 电子的运动轨迹可能是圆弧 D. 电子的动能一定先增大后减小 10. 如图,在水平向左且足够大的匀强电场中,一长为的绝缘细线一端固定于点,另一端系着一个质量为、电荷量为的带正电小球,小球静止在点。现给小球一垂直于的初速度,使其在竖直平面内绕点恰好做完整的圆周运动,为圆的竖直直径。已知匀强电场的场强大小为,重力加速度为。当小球第二次运动到点时细线突然断裂,则下列说法正确的是( ) A. 小球做完整的圆周运动时,动能的最小值为 B. 细线断裂后,小球动能的最小值为 C. 从细线断裂,到小球的动能再次与点动能相等的过程中,电势能增加了 D. 从细线断裂,到小球的动能再次与点动能相等的过程中,电势能增加了 三、非选择题(本题共5小题,共57分) 11. 如图所示,某同学用图(a)所示电路来观察电容器放电现象:他先使开关与1端相连,电源向电容器充电,然后把开关掷向2端,电容器通过放电,传感器将电流信息传入计算机,得到了图(b)所示的电流随时间变化的图像。已知该同学所选用的直流电源电压为。 (1)通过图像可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越__________(选填“快”或“慢”)。 (2)已知图(b)中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电荷量,若按“四舍五入”法数得“图线与两坐标轴包围的面积”为40个小方格,据此可估算出电容器的电容__________(结果可用分数表示)。 (3)该同学改变电源电压,多次重复上述实验。得到电容器在不同电压下所带的电荷量,并作出图像,则图像应是__________。 A. B. C. D. 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有:交流电源(频率)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:__________(填步骤前面的序号)。 ①先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带 ②先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据 ⑥关闭电源,取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点、、、、到起点的距离。则打出点时重锤下落的速度大小为__________(保留3位有效数字)。 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度,计算相应的重锤下落速度,并绘制图3所示的关系图像。理论上,若机械能守恒,图中直线应通过原点且斜率为__________(用重力加速度大小表示),由图3得直线的斜率。 (4)定义单次测量的相对误差,其中是重锤重力势能的减小量,是其动能增加量,则实验相对误差为________(用字母和表示);当地重力加速度大小取,则__________(保留2位有效数字),若,可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 13. 中国探月工程(“嫦娥工程”)分为“绕”“落”“回”3个阶段,嫦娥五号月球探测器已经成功实现采样返回,不久的将来中国宇航员将登上月球。已知引力常量为G。 (1)若探测器在靠近月球表面的圆形轨道无动力飞行,测得其环绕周期为T,忽略探测器到月面的高度,求月球的密度。 (2)忽略其他星球的影响,将地球和月球称为双星,他们受到彼此的万有引力作用,分别围绕其连线上的某一点O做周期相同的匀速圆周运动,如图所示。已知地球和月球中心之间的距离为L,地球质量M,月球质量m,求月球的运动周期为。 14. 如图所示,半径的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定于水平面上。4个相同的木板紧挨着圆弧轨道末端静置,圆弧轨道末端与木板等高,每块木板的质量为,长。它们与地面间的动摩擦因数,木板与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让一质量物块A从圆弧顶端由静止滑下,物块与木板间的动摩擦因数,,则 (1)求物块A滑至圆弧轨道底端时对轨道的压力大小; (2)求物块A刚滑离木板1时的速度大小; (3)试判断物块A滑行过程中能否使木板滑动?若木板会滑动,计算木板滑动前系统的摩擦生热。若不会滑动,计算全过程系统的摩擦生热。 15. 扫描是计算机射线断层扫描技术的简称,扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种机主要部分的剖面图,其中射线产生部分的示意图如图乙所示。图乙中、之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转电场,场强方向竖直向上。经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台的中心点,产生射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为,带电荷量为,两板间的电压,偏转场区域水平宽度为,竖直高度足够长,中电子束距离靶台竖直高度为。忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。 (1)求电子刚进入偏转场时的速度大小; (2)当偏转场场强大小为时电子恰好能击中靶台点: a.求点距离偏转场右边界的水平距离; b.在仪器实际工作时,电压会随时间成正弦规律小幅波动,波动幅度为,即,周期为,如图丙所示,这将导致电子全部打在靶台上并形成一条线。已知一个周期的时间内从小孔射出的电子数为,每个打在靶台上的电子平均激发个射线光子,求一个周期内单位长度上平均产生的射线光子数。(电子通过加速电场的时间远小于加速电压的变化周期,不考虑加速电场变化时产生的磁场) 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 高一物理二 时量:75分钟 满分:100分 一、单项选择题(本大题共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意) 1. 下列说法不正确的是(  ) A. 密立根最早测得元电荷的数值 B. 牛顿发现了点电荷间的相互作用规律 C. 法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场,这是一种形象化的研究方法 D. 用点电荷来代替实际带电的电荷是采用了理想化物理模型的方法 【答案】B 【解析】 【详解】A.密立根通过油滴实验最早精确测定了元电荷的数值,这是物理学史上的重要贡献,故A正确,不符合题意; B.点电荷间的相互作用规律由库仑于1785年发现(库仑定律),牛顿的主要贡献在力学领域(如万有引力定律),并未发现点电荷的相互作用规律,故B错误,符合题意; C.法拉第在19世纪首先提出用电场线来形象化地描述抽象的电场,这是一种重要的物理研究方法,故C正确,不符合题意; D.点电荷是忽略带电体大小和形状的理想化模型,用其代替实际带电体属于理想化物理模型方法(如质点模型),故D正确,不符合题意。 故选B。 2. 下列电场中,M、N两点电场强度相同的是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电场线的疏密表示场强的大小,电场线上该点的切线方向表示场强方向。 A.M、N两点电场强度大小相等,但方向不相同,故A错误; B.M、N两点电场强度大小相等,但方向不相同,故B错误; C.该电场为匀强电场,则M、N两点电场强度相同,故C正确; D.M、N两点电场强度大小,方向均不相同,故D错误。 故选C。 3. 某同学家里照明进户线选用的是横截面积为的铜线,该铜线内自由电子的密度为个,某段时间该铜线中通过的电流为,,则该铜线中自由电子定向移动的平均速率约为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据电流的微观表达式(为自由电子数密度,为元电荷,S为导体横截面积,为自由电子定向移动平均速率),变形得 先统一单位,横截面积 代入已知数值计算 故选D。 4. 如图,虚线、、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面,一电子仅在电场力作用下运动,经过时的动能为,从到的过程中克服电场力所做的功为。已知平面上的电势为。下列说法正确的是( ) A. 平面上的电势不为零 B. 该电子一定能到达平面 C. 该电子经过平面时,其电势能为 D. 该电子经过平面时的速率是经过时的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A.电子从到共个相邻间隔,克服电场力做功,因此每个间隔克服电场力做功 可得相邻等势面的电势差,且沿方向电势降低 已知,可得、、​、,故A错误; B.由于该电子到达平面时的动能为,电子从到通过相邻等势面,动能均减少。若电子从向运动,则电子到达平面的动能为。但由于不知道电子做何种运动,所以电子不一定能到达平面,故B错误; C.电子电荷量为,电势能,故C正确; D.电子经过动能为,经过动能为,由得​,故D错误。 故选C。 5. 如图所示,边长为的立方体八个顶点上有八个点电荷,其中顶点、上的质点所带电荷量分别为、(,),其他质点所带电荷量未知,上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态,现将上的质点电荷量变成,已知静电力常数为,则顶点上质点受静电力大小为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态,说明除点以外的其它电荷对点电荷的作用力与点电荷对点电荷的作用力等大反向,根据平衡条件可得,方向由指向 现将上质点电荷量变成,由库仑定律可得点电荷对点电荷的作用力,方向由指向 其它电荷对点电荷作用力不变,则顶点上质点受力的合力为 故选B。 6. 如图,带电小球、的电荷分别为、,都用长的绝缘丝线悬挂在点,静止时、相距为。若仅将小球的质量增大到原来的8倍,其他条件不变,则平衡时、间的距离变为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示,小球受重力、丝线的拉力及库仑力 将拉力及库仑力合成,其合力应与重力大小相等、方向相反,由几何关系可知 库仑力 联立解得 当,设平衡时、间距为,则​ 故选C。 7. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连,小车上静置一物块。小车与物块质量均为,两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间,小车与物块的速度刚好相同,大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行,小车和斜面均足够长,重力加速度大小为,忽略其他摩擦。则这段时间内( ) A. 物块的位移大小为 B. 小车的位移大小为 C. 物块机械能增量为 D. 小车机械能增量为 【答案】B 【解析】 【详解】A.对物块根据牛顿第二定律有,代入 解得 物块一直做匀加速直线运动,共速时物块速度为,根据运动学公式有 解得物块的位移大小为,故A错误; B.对小车根据动能定理有 由可知运动时间 联立解得,故B正确; C.物块机械能增量为,故C错误; D.小车机械能增量为,故D错误。 故选B。 二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8. 一匀强电场的方向平行于平面,平面内、、三点的位置如图所示,三点的电势分别为、、。下列说法正确的是( ) A. 坐标原点处的电势为 B. 电子在点的电势能比在点的低 C. 电子从点运动到点,电场力做功为 D. 电场强度的大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A.矩形的对角线中点重合,匀强电场中同一点电势相等,因此满足 代入数据得,故A正确; B.电子电势能 因此​ 即点电势能比点高,故B错误; C.电子从点运动到点,电场力做功​,故C正确; D.沿方向的场强大小 沿方向的场强大小 合场强的大小,故D错误。 故选AC。 9. 如图所示,空间中两个带等量带正电的点电荷固定在、两点上,、是连线中垂线上的两点,为、的交点,。一电子仅在电场力作用下,以某一初速度从点运动至点。关于此过程,下列说法正确的是( ) A. 电子在点和点所受电场力相同 B. 电子在点和点的电势能相等 C. 电子的运动轨迹可能是圆弧 D. 电子的动能一定先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A.电子在点和点所受电场力的大小相等,方向相反,故A错误; B.点和点电势相同,由可知电子在点和点的电势能相等,故B正确; CD.电子仅在电场力作用下,以某一初速度从点运动至点,电子可能绕点,以为半径,在电场力的作用下做匀速圆周运动,这种情况下,电子的电势能不变,电子的动能不变,故C正确,D错误。 故选BC。 10. 如图,在水平向左且足够大的匀强电场中,一长为的绝缘细线一端固定于点,另一端系着一个质量为、电荷量为的带正电小球,小球静止在点。现给小球一垂直于的初速度,使其在竖直平面内绕点恰好做完整的圆周运动,为圆的竖直直径。已知匀强电场的场强大小为,重力加速度为。当小球第二次运动到点时细线突然断裂,则下列说法正确的是( ) A. 小球做完整的圆周运动时,动能的最小值为 B. 细线断裂后,小球动能的最小值为 C. 从细线断裂,到小球的动能再次与点动能相等的过程中,电势能增加了 D. 从细线断裂,到小球的动能再次与点动能相等的过程中,电势能增加了 【答案】AD 【解析】 【详解】A.小球静止在点,该点就是小球的等效最低点,则动能最小值出现在等效最高点,等效重力,又 可得等效重力加速度 等效重力加速度与竖直方向夹角的正切值为,因此 小球恰好做完整的圆周运动,则等效最高点动能最小,且满足 因此小球做完整的圆周运动时,动能的最小值为,故A正确; B.点到点由能量守恒可得 细线断裂后小球做类斜上抛,速度的最小值 因此小球的最小动能,故B错误; CD.从细线断裂后,沿合力方向和垂直合力方向建立坐标系,沿合力方向做匀减速直线运动由可得 垂直合力方向做匀速直线运动,位移 电场力做功 根据功能关系可知,电势能增加了,故C错误,D正确。 故选AD。 三、非选择题(本题共5小题,共57分) 11. 如图所示,某同学用图(a)所示电路来观察电容器放电现象:他先使开关与1端相连,电源向电容器充电,然后把开关掷向2端,电容器通过放电,传感器将电流信息传入计算机,得到了图(b)所示的电流随时间变化的图像。已知该同学所选用的直流电源电压为。 (1)通过图像可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越__________(选填“快”或“慢”)。 (2)已知图(b)中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电荷量,若按“四舍五入”法数得“图线与两坐标轴包围的面积”为40个小方格,据此可估算出电容器的电容__________(结果可用分数表示)。 (3)该同学改变电源电压,多次重复上述实验。得到电容器在不同电压下所带的电荷量,并作出图像,则图像应是__________。 A. B. C. D. 【答案】(1)慢 (2) (3)B 【解析】 【小问1详解】 观察图像,图线斜率的绝对值逐渐减小,说明电容器放电时,电路中电流减小得越来越慢。 【小问2详解】 由坐标可知,每个小格的电流为 时间间隔为,因此每个小格对应的电荷量为   总电荷量 电容器充满电后电压等于电源电压 根据电容定义 ​得  【小问3详解】 电容是电容器本身的固有属性,保持不变,由 可知,与成正比,因此图像是过原点的倾斜直线。 故选B。 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有:交流电源(频率)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:__________(填步骤前面的序号)。 ①先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带 ②先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据 ⑥关闭电源,取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点、、、、到起点的距离。则打出点时重锤下落的速度大小为__________(保留3位有效数字)。 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度,计算相应的重锤下落速度,并绘制图3所示的关系图像。理论上,若机械能守恒,图中直线应通过原点且斜率为__________(用重力加速度大小表示),由图3得直线的斜率。 (4)定义单次测量的相对误差,其中是重锤重力势能的减小量,是其动能增加量,则实验相对误差为________(用字母和表示);当地重力加速度大小取,则__________(保留2位有效数字),若,可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 【答案】(1)④①⑥⑤ (2)1.79 (3) (4) ①. ②. 3.1 【解析】 【小问1详解】 将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端,先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带,关闭电源,取下纸带,在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据。根据机械能守恒定律可知质量可以约掉,不需要用电子天平称量重锤的质量。因此正确顺序为 【小问2详解】 交流电频率,打点周期,根据中间时刻瞬时速度等于平均速度可知 【小问3详解】 若机械能守恒,则 整理得,因此图像斜率为 【小问4详解】 [1]重力势能减小量,动能增加量,由 代入得​(因阻力存在,可去掉绝对值) [2]从图可得直线斜率,代入 解得 13. 中国探月工程(“嫦娥工程”)分为“绕”“落”“回”3个阶段,嫦娥五号月球探测器已经成功实现采样返回,不久的将来中国宇航员将登上月球。已知引力常量为G。 (1)若探测器在靠近月球表面的圆形轨道无动力飞行,测得其环绕周期为T,忽略探测器到月面的高度,求月球的密度。 (2)忽略其他星球的影响,将地球和月球称为双星,他们受到彼此的万有引力作用,分别围绕其连线上的某一点O做周期相同的匀速圆周运动,如图所示。已知地球和月球中心之间的距离为L,地球质量M,月球质量m,求月球的运动周期为。 【答案】(1);(2) 【解析】 【详解】(1)探测器在靠近月球表面的圆形轨道无动力飞行,则有 又 解得 (2)设地球和月球运动的半径分别为,则 根据万有引力提供向心力,有 , 联立,解得 14. 如图所示,半径的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定于水平面上。4个相同的木板紧挨着圆弧轨道末端静置,圆弧轨道末端与木板等高,每块木板的质量为,长。它们与地面间的动摩擦因数,木板与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让一质量物块A从圆弧顶端由静止滑下,物块与木板间的动摩擦因数,,则 (1)求物块A滑至圆弧轨道底端时对轨道的压力大小; (2)求物块A刚滑离木板1时的速度大小; (3)试判断物块A滑行过程中能否使木板滑动?若木板会滑动,计算木板滑动前系统的摩擦生热。若不会滑动,计算全过程系统的摩擦生热。 【答案】(1);(2);(3)会滑动; 【解析】 【详解】(1)物块A滑到曲面轨道下端,根据动能定理有 物块A滑到曲面轨道下端时,根据牛顿第二定律有 解得轨道对物块A的支持力为 根据牛顿第三定律得 (2)物块A刚滑上木板1时,对物块A,其所受到摩擦力 将4块木板看成整体,其与地面之间的最大静摩擦力为 由于,故物块A滑离木板1时,4块木板整体静止,对物块A,根据动能定理有 解得 (3)设物块A刚滑至第n块木板时,该木板开始滑动,该木板及后面木板受到地面的最大静摩擦力为 要使木板滑动,则有,解得 即物块A滑上第3块木板时,木板开始滑动,根据动能定理有 解得物块A刚滑至木板3时的速度为 故物块A能滑上第三块木板,并使34两块木板滑动,在此过程中 15. 扫描是计算机射线断层扫描技术的简称,扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种机主要部分的剖面图,其中射线产生部分的示意图如图乙所示。图乙中、之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转电场,场强方向竖直向上。经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台的中心点,产生射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为,带电荷量为,两板间的电压,偏转场区域水平宽度为,竖直高度足够长,中电子束距离靶台竖直高度为。忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。 (1)求电子刚进入偏转场时的速度大小; (2)当偏转场场强大小为时电子恰好能击中靶台点: a.求点距离偏转场右边界的水平距离; b.在仪器实际工作时,电压会随时间成正弦规律小幅波动,波动幅度为,即,周期为,如图丙所示,这将导致电子全部打在靶台上并形成一条线。已知一个周期的时间内从小孔射出的电子数为,每个打在靶台上的电子平均激发个射线光子,求一个周期内单位长度上平均产生的射线光子数。(电子通过加速电场的时间远小于加速电压的变化周期,不考虑加速电场变化时产生的磁场) 【答案】(1) (2)a.;b. 【解析】 【小问1详解】 电子在间加速过程,由动能定理可得 解得 【小问2详解】 a.设电场中速度偏转角为,则有 由于类平抛运动,则有速度的反向延长线交于水平位移的中点,如图所示 由几何关系可得(或利用相似三角形求解也可得分) 联立解得 b.由以上可知 电压波动范围,如图所示 则偏转角最小时有 此时电子落在靶上最远点,落点到偏转场中点的水平位移为 则偏转角最大时有 此时落在靶上最近点,落点到偏转场中点的水平位移为 故靶上的线长为 一个周期射出的个电子分布在长度上,则单位长度的线上对应的电子数为,所以单位长度的线上平均产生的X射线光子数 联立解得 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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