内容正文:
华侨城高级中学2023--2024学年度第一学期期中考试
高二年级物理试卷
考生须知:
1.全卷分试卷Ⅰ、Ⅱ,试卷共4页。Ⅰ卷满分为46分,Ⅱ卷满分为54分,全卷共100分。考试时间75分钟。
2.请将答案写在答题纸的相应位置,直接做在试卷上无效。
Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题(本题包括7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 关于点电荷和元电荷的有关说法,正确的是( )
A. 电子和质子都属于元电荷
B. 只要带电体的体积和质量均很小,就可以看成点电荷
C. 如果被研究的带电体可以看成质点,则它带电后就可以看成点电荷
D. 带电体的形状大小对所研究的问题可以忽略时,就可将其看成点电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电荷量单位,是物理量而非实物粒子,电子、质子的电荷量大小等于元电荷,但它们本身不属于元电荷,故A错误;
B.点电荷的判断依据是带电体的形状、大小、电荷分布对所研究问题的影响是否可忽略,与带电体自身的体积、质量大小没有必然关系,即使体积质量很小,若其形状大小对研究问题的影响不可忽略,也不能看成点电荷,故B错误;
C.质点是力学领域忽略物体形状大小的理想化模型,判断标准针对力学问题;点电荷是电学领域的理想化模型,二者判断标准不同,能看成质点的带电体不一定能看成点电荷,故C错误;
D.根据点电荷的定义,当带电体的形状、大小以及电荷分布对所研究的问题影响可以忽略时,带电体就可视为点电荷,故D正确。
故选D。
2. 如图为库仑扭秤,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的小球A,另一端通过物体B使绝缘棒平衡。当把另一个与A完全相同的带电金属小球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的库仑力使悬丝扭转。当A带电,C带电,A、C间的距离为时,A、C间的库仑力为;让C与A接触后分开,当C和A的距离为时,A、C间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、C间的距离为时,A、C间的库仑力为
C与A接触后分开,C带电为,A带电为当C和A的距离为时,A、C间库仑力的大小为
可知
故C正确
故选C。
【点睛】本题考查库仑定律的表达式以及接触带电的电荷分配规律。
3. 用电场线能直观又方便地描述电场的强弱。如图是等量同种点电荷的电场线,A、A'、B、B'分别关于中垂线和连线对称,且各点到两电荷连线中点O的距离相等。下列说法错误的是( )
A. A、A'两点场强相同
B. B、B'两点电势相等
C. 电子在A点的电势能小于在B'点的电势能
D. 将一点电荷从A点移动到B点电场力做的功等于把它从A'点移动到B'点电场力做的功
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据对称性可知,A、A'两点场强大小相同,方向相反,故A错误,符合题意;
B.根据对称性可知,B、B'两点电势相等,故B正确,不符合题意;
C.A点的电势大于B'点的电势,所以电子在A点的电势能小于在B'点的电势能,故C正确,不符合题意;
D.因AB两点的电势差等于A'B'两点的电势差,则将一点电荷从A点移动到B点电场力做的功等于把它从A'点移动到B'点电场力做的功,故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 在汽车喷漆中,有一门技术叫做静电喷涂,在市场上已经得到广泛的运用。静电喷涂是指一种利用电荷和电场将雾化涂料的微粒吸附到喷涂对象上的喷涂工艺,其原理结构图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 雾化涂料向工件运动的过程中做匀变速曲线运动
B. 喷口喷出的雾化涂料微粒带正电
C. 雾化涂料向工件运动的过程中,电场力做正功
D. 雾化涂料向工件运动的过程中,电势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题图,根据静电喷涂的工作原理,喷枪使涂料微粒带上负电荷,工件带正电,涂料微粒在电场力作用下飞向工件。高压电源产生非匀强电场,非匀强电场中加速度不恒定,不是匀变速曲线运动,故AB错误;
CD.微粒带负电,工件带正电,电场力方向与运动方向大致相同,因此电场力做正功,电势能减小,故C正确,D错误。
故选C。
5. 空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为的带电微粒(重力不可忽略),沿图中虚线由运动到,其能量变化情况是( )
A. 微粒带负电,电势能增大,微粒做匀速运动
B. 微粒带负电,电势能增大,微粒做匀减速运动
C. 微粒带正电,电势能减小,微粒做匀加速运动
D. 微粒带正电,电势能增大,微粒做匀速运动
【答案】B
【解析】
【详解】微粒在重力场和水平向右的匀强电场中沿斜向上直线运动,必受恒定的重力和电场力。因轨迹斜向上,重力竖直向下,电场力水平方向,合力若要沿轨迹方向,微粒必带负电,合力斜向左下,与速度方向相反,做匀减速运动。电场力做负功,电势能增大。
故选B。
6. 图示为某电容传声器结构示意图;当人对着传声器讲话,膜片会振动。若某次膜片振动时,膜片与极板距离减小,则在此过程中( )
A. 膜片与极板间的电容减小 B. 膜片与极板间的电场强度减小
C. 极板的带电量减小 D. 电阻中电流方向向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.电容传声器可等效为平行板电容器,膜片与极板间的电容,其中为间距,为正对面积,为介电常数。
因此,当膜片振动使减小时,电容增大,故A错误;
C.电容器始终接在电源上,电压不变,电荷量随增大而增大,电容器处于充电状态,故C错误;
B.电场强度随减小而增大,故B错误;
D.充电时,电流从电源正极流出,经电阻流入膜片,即电流方向向下,故D正确。
故选D。
7. 如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.a、b两点的场强大小相等,方向相反,根据对称性可知a、b两点的电势相等,A错误;
B.根据电场线的分布情况,可知a点电势为正值,而b点处于等量异种电荷的中垂面上,电势为零,而且两点的场强大小也不等,B错误;
C.a、b两点处于两个等量异种点电荷连线的中垂直上,该平面为等势面,电势为零,因此a、b两点的电势相等,场强的方向与等势面垂直,而且a、b两点关于等量异种电荷连线对称,因此场强大小和方向都相同,C正确;
D.由于a、b两点到两场源电荷的距离对称,电势相等,根据点电荷的电场强度公式
可得a、b两点的电场强度大小相等,根据矢量合成,可知场强的方向不同,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题包括3小题,每小题6分,共18分。每小题有两个及以上选项符合题意。全对得6分,漏选得3分,错选不得分)
8. 某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据,对于同种材料,温度一定时,电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比
B. 无论是否纯电阻电路,都适用于计算电功,都适用于计算电热
C. 根据,电容与电容器所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
D. 根据电动势可知,电动势的大小等于和的比值,但与的大小和的大小无关,由电源本身决定
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.是电阻定律的表达式,其中为材料的电阻率,由材料种类和温度决定。同种材料的导体,当温度一定时,为常数,因此导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,故A正确;
B.是电功的定义式,适用于任何电路计算电流所做的总功;是焦耳定律,适用于任何电路中导体因电阻产生的热量。在非纯电阻电路中,电功大于电热,但这两个公式本身仍然分别适用于电功和电热的计算,故B正确;
C.是电容的定义式,但这只是电容的比值定义,电容器的电容是由电容器本身的结构决定的,与是否带电、带多少电荷、两极板间电压无关。因此不能说电容与电荷量成正比、与电压成反比,故C错误;
D.是电动势的定义式,描述的是电源内部非静电力移送单位正电荷所做的功,反映的是电源将其他形式能量转化为电能的本领。电动势大小由电源本身结构、材料等决定,与是否接入电路、移送电荷量多少无关。公式中的比值只是量度电动势的方法,并非决定式,故D正确。
故选ABD。
9. 某实验小组设计了一个电子秤,其原理如图所示,托盘与电阻可以忽略的金属弹簧相连,当托盘放上物块时,弹簧被压缩,电路中的总电阻发生变化,电压表、电流表示数均随之改变,若物块质量m越大,则下列说法中正确的是( )
A. 电流表示数越大 B. 电流表示数越小
C. 电压表示数越大 D. 电压表示数越小
【答案】BC
【解析】
【详解】当物块质量m越大时,滑片往下移动,则接入电路中的电阻增大,因此电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可知电流表示数减小,因为电阻R0和电源内阻分到的电压减小,则电压表示数增大;
故选BC。
10. 如图所示,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,重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的场强大小为
B. 小球做圆周运动时,在点动能最大,点动能最小
C. 小球做完整的圆周运动时,速度的最小值为
D. 小球做圆周运动到达点时对绳子拉力大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球带正电,静止在点,受重力竖直向下、电场力水平向左、绳拉力沿绳指向圆心。由平衡条件可知,三力合力为零,电场力与重力的关系满足
解得,故A正确;
C.在任一时刻,重力与电场力的合力,方向与竖直向下成角。该合力即为等效重力,即等效重力加速度
小球在点静止,为等效最低点。恰好完成完整圆周运动的临界条件为,在等效最高点,绳拉力为零,与关于圆心对称,由等效重力提供向心力
解得,故C正确;
B.由能量守恒从到满足
解得小球在点的初速度
由几何关系与能量守恒,在点小球满足
解得
在点小球满足
解得
因此,故点动能并非最大,点动能并非最小,由几何关系易知,动能最大点在,最低点在,故B错误;
D.在点,等效重力沿半径向外,绳拉力指向圆心,由向心力公式
解得,故D错误。
故选AC。
Ⅱ卷(主观题 共54分)
三、实验题(本题包括2小题,共16分)
11. 用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)旋动部件________(选填“K”“S”“T”),使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件________(选填“K”“S”“T”),使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,应该将K旋转到________(填“×1”或“×100”)挡的位置,并重新进行欧姆调零,再对电阻进行测量得到指针如上图位置,读出电阻为________。
【答案】 ①. S ②. T ③. 0刻线 ④. ×1 ⑤. 11.0##11
【解析】
【详解】[1]旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻线。这是机械调零,调节电表指针的初始位置。
[2][3]将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的“0刻线”。这是欧姆调零,每次更换电阻挡后都要进行,以消除表内电池内阻等的影响。
[4]指针偏转角度过大,说明所选倍率“×10”太大,导致读数靠近表盘右端低阻区,误差较大,应换用小倍率“×1”。
[5]指针在“11”刻度处,倍率为×1,因此电阻为
12. 在“测定金属丝的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,金属丝电阻值约为。可供选择的器材有:
A.电流表(量程,内阻)
B.电流表(量程,内阻)
C.电压表(量程,内阻约为)
D.滑动变阻器(,)
E.滑动变阻器(,)
F.蓄电池(,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
(1)先使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径________。
(2)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的并且精确测量金属丝的阻值,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(填选项前的字母)
(3)请将如图乙所示的实际测量电路用笔画线补充完整________。(实验要求测量尽可能精确、接线简单、功耗低)
(4)结合所选器材已知条件,测量得出电压表示数为,电流表示数为,金属丝直径为,长度为,得到金属丝的电阻率的表达式________(用本题给定的物理量对应字母表示)。
(5)实验中用到的电表存在内阻,电阻率的测量结果________(选填“大于”“小于”“等于”)真实值。
【答案】(1)0.313##0.312##0.314##0.315
(2) ①. B ②. D
(3) (4)
(5)等于
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器读数等于固定刻度读数加可动刻度读数,固定刻度每一小格代表,可动刻度每一小格代表,需要估读到下一位。
因此,由题图
【小问2详解】
[1]电源电压,金属丝电阻约,最大电流
电流表:要求读数不小于量程的。量程的为,可满足;量程的为,达不到,故电流表应选B。
[2]滑动变阻器应选阻值较小的D,便于精细调节。
【小问3详解】
因电流表内阻为已知精确值,可将电压表并联在金属丝与电流表串联的两端,测出总电压和电流,通过消除电流表分压引起的系统误差。因此为精确测量,采用电流表内接法。
滑动变阻器采用限流接法,功耗低且接线简单。连接电路图如下所示:
【小问4详解】
金属丝电阻,横截面积,由电阻定律
联立解得
【小问5详解】
采用内接法并利用已知的电流表内阻进行修正,理论上可完全消除电流表分压带来的系统误差,因此电阻率的测量结果等于真实值。
四、计算题(本题包括3小题,共38分)
13. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为的负电荷从a移到b电场力做功为,求:
(1)匀强电场的场强;
(2)a、c两点的电势差。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电荷从a移到b电场力做负功
代入数据解得
ab沿电场方向,距离,故场强,方向水平向右。
【小问2详解】
a、c两点沿电场方向的距离为
电势差
14. 在如图所示的电路中,电源电动势,内阻。将一盏额定电压为、额定功率为的灯泡与一只线圈电阻为的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光。求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的输出功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常发光,路端电压等于灯泡额定电压,即,由闭合电路欧姆定律
解得
电源输出功率
【小问2详解】
灯泡额定电流,干路电流
流过电动机的电流
电动机的输入功率;电动机线圈发热功率
电动机的输出功率
15. 如图建立竖直平面内坐标系,射线管由平行金属板A、B和平行于金属板(场强的方向竖直向下)的细管C组成,放置在第Ⅱ象限,细管C离两板等距,细管C开口在轴上。放射源在A极板左端,可以沿特定方向发射某一速度的粒子(带正电)。若极板长为,间距为,当A、B板加上某一电压时,粒子刚好能以速度(已知)从细管C水平射出,进入位于第Ⅰ象限的静电分析器并恰好做匀速圆周运动,时刻粒子垂直于轴进入第Ⅳ象限的周期性变化的电场中,电场随时间的变化关系如图乙(图上坐标均为已知物理量),规定沿轴正方向为电场正方向,静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心,场强大小为。已知粒子电荷量为,质量为,重力不计。求:
(1)粒子在静电分析器中的运动半径;
(2)A、B极板分别带什么电?并求A、B极板间所加的电压的大小;
(3)从0时刻起,粒子动能最大时的位置坐标。
【答案】(1)
(2)A板带负电,B板带正电,
(3)(),()
【解析】
【小问1详解】
静电分析器中电场线沿半径方向指向圆心,粒子在其中做匀速圆周运动,电场力提供向心力
解得
【小问2详解】
粒子带正电,最终从细管C水平射出,速度竖直分量为零。由图甲易知,电场方向应竖直向上,A板带负电,B板带正电。
粒子在两板间的逆过程为类平抛运动,水平方向匀速
竖直方向,逆向可看作匀加速直线运动,位移,加速度满足,则
联立解得
【小问3详解】
粒子进入周期性变化的电场后,竖直方向做速度为的匀速运动,由图乙易知,水平向右在做匀加速运动,在做匀减速运动,加速,减速,则粒子在、…时刻速度最大,动能最大。
在时间内沿方向加速的位移,同理减速的位移也为
在时间粒子位置的纵坐标
粒子初始坐标,则粒子在、…时刻位置的横坐标();纵坐标()
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华侨城高级中学2023--2024学年度第一学期期中考试
高二年级物理试卷
考生须知:
1.全卷分试卷Ⅰ、Ⅱ,试卷共4页。Ⅰ卷满分为46分,Ⅱ卷满分为54分,全卷共100分。考试时间75分钟。
2.请将答案写在答题纸的相应位置,直接做在试卷上无效。
Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题(本题包括7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 关于点电荷和元电荷的有关说法,正确的是( )
A. 电子和质子都属于元电荷
B. 只要带电体的体积和质量均很小,就可以看成点电荷
C. 如果被研究的带电体可以看成质点,则它带电后就可以看成点电荷
D. 带电体的形状大小对所研究的问题可以忽略时,就可将其看成点电荷
2. 如图为库仑扭秤,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的小球A,另一端通过物体B使绝缘棒平衡。当把另一个与A完全相同的带电金属小球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的库仑力使悬丝扭转。当A带电,C带电,A、C间的距离为时,A、C间的库仑力为;让C与A接触后分开,当C和A的距离为时,A、C间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 用电场线能直观又方便地描述电场的强弱。如图是等量同种点电荷的电场线,A、A'、B、B'分别关于中垂线和连线对称,且各点到两电荷连线中点O的距离相等。下列说法错误的是( )
A. A、A'两点场强相同
B. B、B'两点电势相等
C. 电子在A点的电势能小于在B'点的电势能
D. 将一点电荷从A点移动到B点电场力做的功等于把它从A'点移动到B'点电场力做的功
4. 在汽车喷漆中,有一门技术叫做静电喷涂,在市场上已经得到广泛的运用。静电喷涂是指一种利用电荷和电场将雾化涂料的微粒吸附到喷涂对象上的喷涂工艺,其原理结构图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 雾化涂料向工件运动的过程中做匀变速曲线运动
B. 喷口喷出的雾化涂料微粒带正电
C. 雾化涂料向工件运动的过程中,电场力做正功
D. 雾化涂料向工件运动的过程中,电势能增大
5. 空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为的带电微粒(重力不可忽略),沿图中虚线由运动到,其能量变化情况是( )
A. 微粒带负电,电势能增大,微粒做匀速运动
B. 微粒带负电,电势能增大,微粒做匀减速运动
C. 微粒带正电,电势能减小,微粒做匀加速运动
D. 微粒带正电,电势能增大,微粒做匀速运动
6. 图示为某电容传声器结构示意图;当人对着传声器讲话,膜片会振动。若某次膜片振动时,膜片与极板距离减小,则在此过程中( )
A. 膜片与极板间的电容减小 B. 膜片与极板间的电场强度减小
C. 极板的带电量减小 D. 电阻中电流方向向下
7. 如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题包括3小题,每小题6分,共18分。每小题有两个及以上选项符合题意。全对得6分,漏选得3分,错选不得分)
8. 某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据,对于同种材料,温度一定时,电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比
B. 无论是否纯电阻电路,都适用于计算电功,都适用于计算电热
C. 根据,电容与电容器所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
D. 根据电动势可知,电动势的大小等于和的比值,但与的大小和的大小无关,由电源本身决定
9. 某实验小组设计了一个电子秤,其原理如图所示,托盘与电阻可以忽略的金属弹簧相连,当托盘放上物块时,弹簧被压缩,电路中的总电阻发生变化,电压表、电流表示数均随之改变,若物块质量m越大,则下列说法中正确的是( )
A. 电流表示数越大 B. 电流表示数越小
C. 电压表示数越大 D. 电压表示数越小
10. 如图所示,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,重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的场强大小为
B. 小球做圆周运动时,在点动能最大,点动能最小
C. 小球做完整的圆周运动时,速度的最小值为
D. 小球做圆周运动到达点时对绳子拉力大小为
Ⅱ卷(主观题 共54分)
三、实验题(本题包括2小题,共16分)
11. 用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)旋动部件________(选填“K”“S”“T”),使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件________(选填“K”“S”“T”),使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,应该将K旋转到________(填“×1”或“×100”)挡的位置,并重新进行欧姆调零,再对电阻进行测量得到指针如上图位置,读出电阻为________。
12. 在“测定金属丝的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,金属丝电阻值约为。可供选择的器材有:
A.电流表(量程,内阻)
B.电流表(量程,内阻)
C.电压表(量程,内阻约为)
D.滑动变阻器(,)
E.滑动变阻器(,)
F.蓄电池(,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
(1)先使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径________。
(2)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的并且精确测量金属丝的阻值,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(填选项前的字母)
(3)请将如图乙所示的实际测量电路用笔画线补充完整________。(实验要求测量尽可能精确、接线简单、功耗低)
(4)结合所选器材已知条件,测量得出电压表示数为,电流表示数为,金属丝直径为,长度为,得到金属丝的电阻率的表达式________(用本题给定的物理量对应字母表示)。
(5)实验中用到的电表存在内阻,电阻率的测量结果________(选填“大于”“小于”“等于”)真实值。
四、计算题(本题包括3小题,共38分)
13. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为的负电荷从a移到b电场力做功为,求:
(1)匀强电场的场强;
(2)a、c两点的电势差。
14. 在如图所示的电路中,电源电动势,内阻。将一盏额定电压为、额定功率为的灯泡与一只线圈电阻为的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光。求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的输出功率。
15. 如图建立竖直平面内坐标系,射线管由平行金属板A、B和平行于金属板(场强的方向竖直向下)的细管C组成,放置在第Ⅱ象限,细管C离两板等距,细管C开口在轴上。放射源在A极板左端,可以沿特定方向发射某一速度的粒子(带正电)。若极板长为,间距为,当A、B板加上某一电压时,粒子刚好能以速度(已知)从细管C水平射出,进入位于第Ⅰ象限的静电分析器并恰好做匀速圆周运动,时刻粒子垂直于轴进入第Ⅳ象限的周期性变化的电场中,电场随时间的变化关系如图乙(图上坐标均为已知物理量),规定沿轴正方向为电场正方向,静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心,场强大小为。已知粒子电荷量为,质量为,重力不计。求:
(1)粒子在静电分析器中的运动半径;
(2)A、B极板分别带什么电?并求A、B极板间所加的电压的大小;
(3)从0时刻起,粒子动能最大时的位置坐标。
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