贵州贵阳花溪清华中学高二实验上周末小测物理(解析版)

高中物理考试
考试时间: 分钟 满分: 55
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第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共7题,共35分)

1、

如图,在匀强电场E中,一带电粒子-q的初速度1恰与电场线方向相同,则带电粒子-q在开始运动后,将

2

A.沿电场线方向做匀加速直线运动

B、沿电场线方向做变加速直线运动

C.沿电场线方向做匀减速直线运动

D.偏离电场线方向做曲线运动

2、

如图,有一带电粒子贴着A板沿水平方向输入匀强电场,当偏转电压为1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出:当偏转电压为2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )

3

A. 4   B. 5

C. 6   D. 7

3、

两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图,OA=h,此电子具有的初动能是

1

A. 2   B. 3   C. 4   D. 5

4、

下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是

A.质子1 B.氘核2   C.3粒子4 D.钠离子5

5、

如图,两极板与电源相连,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电磁入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的

1

A.2倍 B.4倍     C.2  D.3

6、

如图,电子在电势差为1的电场中加速后,垂直进入电势差为2的偏转电场,在满足电子能射出的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角3变大的是

4

A. 1变大,2变大   B. 1变小,2变大

C. 1变大,2变小   D. 1变小,2变小

7、

如图所示,一束带电粒子(不计重力)垂直电场方向进入偏转电场,试讨论在与以下情况中,粒子应具有什么条件,才能得到相同的偏转距离y和偏转角1,已知粒子的电荷量为q,质量为m,极板长度为2,间距d,电势差为U,3,d,U为定值,q、m为不定值,

4

(1)以相同的初速度5进入偏转电场;

(2)以相同的初动能6进入偏转电场;

(3)先由同一电场直线加速后再进入偏转电场。

二、填空题(共1题,共5分)

8、

如图,带电粒子进入匀强电场中做类平抛运动,U,d,L,m,q,1已知,请完成下列填空。

2

(1)穿越时间;

(2)末速度;

(3)侧向位移____________,对于不同的带电粒子若以相同的速度射入,则y与_________成正比,若以相同的动能射入,则y与__________成正比,若经相同的电压3加速后射入,则4,与m、q无关,随加速电压的增大而______,随偏转电压的增大而____________。

(4)偏转角正切;

三、解答题(共3题,共15分)

9、

一个电子(质量为1kg,电荷量为2C)以3=4的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场,已知匀强电场的电场强度大小E=5N/C,不计重力,求:

(1)电子在电场中运动的加速度大小;

(2)电子进入电场的最大距离;

(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能。

10、

一束初速度不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么:

1

(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大的电压?

(2)若在偏转电场右侧距极板L=2.5cm处放置一半径R=0.5cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大的电压?

11、

如图,虚线左侧有一场强为1的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为2的匀强电场,在虚线PQ右侧相距也为L处由一电场3平行的屏,现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度放入电场4中的A点,最后打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:

5

(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;

(2)电子刚射出电场3时的速度方向与AO连线夹角的正切值6

(3)电子打到屏上的点P到O点的距离x。

贵州贵阳花溪清华中学高二实验上周末小测物理(解析版)

高中物理考试
一、选择题(共7题,共35分)

1、

如图,在匀强电场E中,一带电粒子-q的初速度1恰与电场线方向相同,则带电粒子-q在开始运动后,将

2

A.沿电场线方向做匀加速直线运动

B、沿电场线方向做变加速直线运动

C.沿电场线方向做匀减速直线运动

D.偏离电场线方向做曲线运动

【考点】
【答案】

C

【解析】

试题分析:负电荷受到的电场力与电场方向相反,所以粒子受到水平向左的电场力,大小恒定,与运动方向相反,所以沿电场线方向做匀减速直线运动,ABD错误C正确;

2、

如图,有一带电粒子贴着A板沿水平方向输入匀强电场,当偏转电压为1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出:当偏转电压为2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )

3

A. 4   B. 5

C. 6   D. 7

【考点】
【答案】

A

【解析】

试题分析:带点粒子在电场中做类似平抛运动,将合运动沿着平行平板和垂直平板方向正交分解,有12,解得3,故4,A正确

3、

两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图,OA=h,此电子具有的初动能是

1

A. 2   B. 3   C. 4   D. 5

【考点】
【答案】

D

【解析】

试题分析:设出电子的初动能1,末动能为零,极板间的电场2,根据动能定理:3,解得:4,D正确;

4、

下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是

A.质子1 B.氘核2   C.3粒子4 D.钠离子5

【考点】
【答案】

A

【解析】

试题分析:根据动能定理可得1,解得2,所以只要3大,则速度大,A中4为1,B中56,C中56,D中57,故A正确;

5、

如图,两极板与电源相连,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电磁入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的

1

A.2倍 B.4倍     C.2  D.3

【考点】
【答案】

C

【解析】

试题分析:电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,则电子在电场中做类平抛运动,沿电场方向有1,水平方向上有2,其中3,联立可得4,若电子的速度变为原来的两倍,仍从正极板边沿飞出,则由上式可得两极板的间距d应变为原来5,C正确;

6、

如图,电子在电势差为1的电场中加速后,垂直进入电势差为2的偏转电场,在满足电子能射出的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角3变大的是

4

A. 1变大,2变大   B. 1变小,2变大

C. 1变大,2变小   D. 1变小,2变小

【考点】
【答案】

B

【解析】

试题分析:经过加速电场后,根据动能定理:1,在偏转电场中234,故可得偏转角的正切值5,若使偏转角6变大即7变大,由上式看出可以增大8,减小9,B正确;

7、

如图所示,一束带电粒子(不计重力)垂直电场方向进入偏转电场,试讨论在与以下情况中,粒子应具有什么条件,才能得到相同的偏转距离y和偏转角1,已知粒子的电荷量为q,质量为m,极板长度为2,间距d,电势差为U,3,d,U为定值,q、m为不定值,

4

(1)以相同的初速度5进入偏转电场;

(2)以相同的初动能6进入偏转电场;

(3)先由同一电场直线加速后再进入偏转电场。

【考点】
【答案】

(1)需要比荷1相等(2)需要电荷量q相等(3)23

【解析】

试题分析:粒子做类似平抛运动,有:123456,联立解得:7

8

(1)以相同的初速度v0进入偏转电场,根据①②,需要比荷9相等;

(2)以相同的初动能Ek0进入偏转电场,根据①②,需要电荷量q相等;

(3)先由同一电场直线加入后再进入偏转电场,根据动能定理,有:10

则①式变为11;②式变为12;故粒子的轨迹一定相同;

二、填空题(共1题,共5分)

8、

如图,带电粒子进入匀强电场中做类平抛运动,U,d,L,m,q,1已知,请完成下列填空。

2

(1)穿越时间;

(2)末速度;

(3)侧向位移____________,对于不同的带电粒子若以相同的速度射入,则y与_________成正比,若以相同的动能射入,则y与__________成正比,若经相同的电压3加速后射入,则4,与m、q无关,随加速电压的增大而______,随偏转电压的增大而____________。

(4)偏转角正切;

【考点】
【答案】

(1)1(2)2(3)34;减小,增大(4)5

【解析】

试题分析:(1)粒子在水平方向上做匀速直线运动,所以穿出时的水平位移为L,所以为1

(2)在电场方向做匀加速直线运动,所以穿出电场时的位移为2,其中314,根据动能定理5,解得6

(3)侧向位移4,对于不同的带电粒子若以相同的速度射入,则7;若以相同的动能射入,8;根据9可知随加速电压的增大而减小,随偏转电压的增大而增大

(4)因为10,所以11

三、解答题(共3题,共15分)

9、

一个电子(质量为1kg,电荷量为2C)以3=4的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场,已知匀强电场的电场强度大小E=5N/C,不计重力,求:

(1)电子在电场中运动的加速度大小;

(2)电子进入电场的最大距离;

(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能。

【考点】
【答案】

(1)1(2)2(3)3

【解析】

试题分析:(1)电子沿着匀强电场的电场线方向飞入,仅受电场力作用,做匀减速运动,由牛顿第二定律,得:1

得:2

(2)电子做匀减速直线运动.由运动学公式得:3,得:4

(3)根据动能定理可得5,解得6

10、

一束初速度不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么:

1

(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大的电压?

(2)若在偏转电场右侧距极板L=2.5cm处放置一半径R=0.5cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大的电压?

【考点】
【答案】

(1)400V(2)200V

【解析】

试题分析:(1)在加速电压一定时,偏转电压U′越大,电子在极板间的偏转距离就越大.当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出,此时的偏转电压,即为题目要求的最大电压.加速过程,由动能定理得:1

进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上作匀速运动2

在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动,加速度:3③,偏转距离4④能飞出的条件为5

解①~⑤式得:6

即要使电子能飞出,所加电压最大为400V.

(2)设此时电场内的偏移量为y,则由几何关系得7

又因89,解得10

即加在两极板上的电压最大不得超过200V

11、

如图,虚线左侧有一场强为1的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为2的匀强电场,在虚线PQ右侧相距也为L处由一电场3平行的屏,现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度放入电场4中的A点,最后打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:

5

(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;

(2)电子刚射出电场3时的速度方向与AO连线夹角的正切值6

(3)电子打到屏上的点P到O点的距离x。

【考点】
【答案】

(1)1(2)2(3)3

【解析】

试题分析:(1)电子在电场1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为2,时间为3,由牛顿第二定律和运动学公式得:45

电子进入电场6时的速度为:7

进入电场6到屏水平方向做匀速直线运动,时间为:8

电子从释放到打到屏上所用的时间为:9

联立①→⑤求解得:10

(2)设粒子射出电场6时平行电场方向的速度为11,由牛顿第二定律得:

电子进入电场6时的加速度为:121314

电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为;15

联立①②③⑥⑦⑧⑨得:16

(3)带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示:

17

设电子打到屏上的点P到O点的距离y,根据上图有几何关系得:18(11)

联立⑩(11)得:19