物理卷·2018届江西省宜春市丰城中学高二上学期周练物理试卷（实验班、零班）（9-23） （解析版） 19页

‎2016-2017学年江西省宜春市丰城中学高二（上）周练物理试卷（实验班、零班）（9.23）‎ ‎　‎ 一.选择题（1-8单选，9-12多选，每题5分，共60分）‎ ‎1．物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了单位间的关系．对于单位的分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法．下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量EC与哪些量有关的过程中得出的一些结论，式中C为电容器的电容、U为电容器充电后其两极板间的电压、E为两极板间的电场强度、d为两极板间的距离、S为两极板正对面积、εr为两极板间所充介质的相对介电常数（没有单位）、k为静电力常量．请你分析下面给出的关于EC的表达式可能正确的是（　　）‎ A．EC=C2U B．EC=CU3 C．EC=E2Sd D．EC=ESd ‎2．R1=10Ω，R2=20Ω，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许加的最大电压为10V，若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是（　　）‎ A．45 V B．5 V C．25 V D．15 V ‎3．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　）‎ A． B． C．ρnev D．‎ ‎4．如图甲所示为示波管，如果在YY′之间加如图乙所示的交变电压，同时在XX′之间加如图丙所示的锯齿形电压，使X的电势比X′高，则在荧光屏上会看到图形为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．如图所示，a、b两端电压恒定，电阻R1=2kΩ，用内阻也是2kΩ的电压表测电阻R1两端电压为2V，测R2两端电压为4V，则不接电压表时，a、b间总电压为（　　）‎ A．6 V B．8 V C．10 V D．12 V ‎6．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，粒子沿x轴运动，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm．则下列说法正确的是（　　）‎ A．粒子经过P点和Q点时，加速度大小相等、方向相反 B．粒子经过P点与Q点时，动能相等 C．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等 D．粒子在P点的电势能为正值 ‎7．如图，水平正对放置的两块足够大的矩形金属板，分别与一恒压直流电源（图中未画出）的两极相连，M、N是两极板的中心．若把一带电微粒在两板之间a点从静止释放，微粒将恰好保持静止．现将两板绕过M、N且垂直于纸面的轴逆时针旋转一个小角度θ后，再由a点从静止释放一这样的微粒，该微粒将（　　）‎ A．仍然保持静止 B．靠近电势较低的电极板 C．以 a=g（1﹣cosθ） 的竖直加速度加速（g表示重力加速度）‎ D．以 a=gtanθ 的水平加速度加速（g表示重力加速度）‎ ‎8．如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场场强大小为E，方向与水平面平行．在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球的动能最大．由于发射时刻不同时，小球间无相互作用．且∠α=30°，下列说法正确的是（　　）‎ A．电场的方向与AC间的夹角为90°‎ B．电场的方向与AC间的夹角为60°‎ C．小球在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为qER D．小球在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为qER ‎9．据介绍，电动车装上某超级电容，一次充电30秒到1分钟后，开空调可以连续运行3公里，不开空调则可以持续行驶5公里，最高时速可达44公里每小时．超级电容器可以反复充放电数十万次，其显著优点有：容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽．如图所示为某汽车用的超级电容器，规格为“48V，3 000F”，放电电流为1 000A，漏电电流为10mA，充满电所用时间为30s，下列说法正确的是（　　）‎ A．放电能持续的时间超过10分钟 B．充电电流约为4 800 A C．若汽车一直停在车库，则电容器完全漏完电，时间将超过100天 D．所储存电荷量是手机锂电池“4.2 V，1 000 mA•h”的40倍 ‎10．如图所示，半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，将产生等效电流，则（　　）‎ A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变大 D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变小 ‎11．如图所示，图线①②③分别表示导体ABC的伏安特性曲线，其中导体B为一非线性电阻，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是（　　）‎ A．导体A的电阻大于导体C电阻 B．导体B电阻随电压增加而变大 C．当它们串联接在电压恒为6V直流电源两端时，流过三导体的电流均为1A D．当它们串联接在电压恒为6V直流电源两端时，它们的电阻之比R1：R2：R3=1：2：3‎ ‎12．如图所示，边长为L的正方形ABCD处在竖直平面内．一带电粒子质量为m，电荷量为+q，重力不计，以水平速度v0从A点射入正方形区域．为了使带电粒子能从C点射出正方形区域，可以在正方形ABCD区域内加一个竖直方向的匀强电场，也可以在D点放入一个点电荷，则下列说法正确的是（　　）‎ A．匀强电场的方向竖直向上，且电场强度E=‎ B．放入D点的点电荷应带负电，且电荷量Q=（k为静电力常量）‎ C．粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时，经过C点时速度大小之比为2：1‎ D．粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时，从A点运动到C 点所需时间之比为2：π ‎　‎ 二.计算题 ‎13．已知电流表的内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程是6V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻？‎ ‎14．如图所示，在E=103‎ V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.4m，一带正电荷q=104C的小球质量为m=0.04kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，先要使小球恰能运动到圆轨道的最高点C，求：‎ ‎（1）小球应在水平轨道上离N点多远处释放 ‎（2）小球通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）‎ ‎（3）小球经过C点后最后落地，落地点离N点的距离．‎ ‎15．如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN，现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为U0，反向电压值为，且每隔变向1次．现将质量为m的带正电，且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T．不计重力的影响，试问：‎ ‎（1）定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况．‎ ‎（2）在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中？‎ ‎（3）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足什么条件？（写出U0、m、d、q、T的关系式即可）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江西省宜春市丰城中学高二（上）周练物理试卷（实验班、零班）（9.23）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一.选择题（1-8单选，9-12多选，每题5分，共60分）‎ ‎1．物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了单位间的关系．对于单位的分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法．下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量EC与哪些量有关的过程中得出的一些结论，式中C为电容器的电容、U为电容器充电后其两极板间的电压、E为两极板间的电场强度、d为两极板间的距离、S为两极板正对面积、εr为两极板间所充介质的相对介电常数（没有单位）、k为静电力常量．请你分析下面给出的关于EC的表达式可能正确的是（　　）‎ A．EC=C2U B．EC=CU3 C．EC=E2Sd D．EC=ESd ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】根据选项的表达式，分析其中物理量的单位找出等效单位的表达式．‎ ‎【解答】解：AB、C为电容器的电容，根据C=得电容的单位1F=1C/V，所以 EC=C2U的单位是1C2/V，‎ 储存的能量EC的单位是J，根据W=qU得1J=1C•V，故A错误．‎ B、CU3的单位是1CV2，故B错误 C、根据电容的决定式 C=得 E2Sd=CE2d2‎ 根据U=Ed 所以 E2Sd=CU2，即单位是1C•V，故C正确，D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．R1=10Ω，R2=20Ω，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许加的最大电压为10V，若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是（　　）‎ A．45 V B．5 V C．25 V D．15 V ‎【考点】串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】由题意可知R2=20Ω，R2两端允许加的最大电压为10V，根据欧姆定律求出通过R2的最大电流为0.5A；若将它们串联时，允许电路的最大电流为0.5A，再根据U=IR求最大电压．‎ ‎【解答】解：根据欧姆定律求出通过R2的最大电流为I=A=0.5A，若将它们串联时，允许的最大电流为0.5A，而不是1.5A；再根据U=IR=0.5A×30Ω=15V，故ABC错误，D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎3．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　）‎ A． B． C．ρnev D．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电流、电压概念．‎ ‎【分析】利用电流的微观表达式求的电流，由电阻的定义式求的电阻，由E=求的电场强度 ‎【解答】解：导体中的电流为I=neSv 导体的电阻为R=‎ 导体两端的电压为U=RI 场强为E=‎ 联立解得E=ρnev 故选：C ‎　‎ ‎4．如图甲所示为示波管，如果在YY′之间加如图乙所示的交变电压，同时在XX′之间加如图丙所示的锯齿形电压，使X的电势比X′高，则在荧光屏上会看到图形为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；示波器的使用．‎ ‎【分析】示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象．‎ ‎【解答】解：因XX′偏转电极接入的是锯齿形电压，即扫描电压，且周期与YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压相同，‎ ‎　　则以在荧光屏上得到的信号在一个周期内的稳定图象．则显示如图所示：‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，a、b两端电压恒定，电阻R1=2kΩ，用内阻也是2kΩ的电压表测电阻R1两端电压为2V，测R2两端电压为4V，则不接电压表时，a、b间总电压为（　　）‎ A．6 V B．8 V C．10 V D．12 V ‎【考点】串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】电压表也相当于一电阻，用内阻是2kΩ的电压表测电阻R1，该电路的总电流I1为2×A=2×10﹣3A．测R2两端电压为4V，则该电路的总电流为I2=+，抓住总电压相等，求出R2，再求出总电压．‎ ‎【解答】解：用内阻是2kΩ的电压表测电阻R1，该电路的总电流I1为2×A=2×10﹣3A．测R2两端电压为4V，则该电路的总电流为I2=+=2×10﹣3+，两次总电压相等 则有2+I1R2=4+I2R1，带入数据，R2=4kΩ．所以a、b间总电压为10V．故A、B、D错误，C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，粒子沿x轴运动，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm．则下列说法正确的是（　　）‎ A．粒子经过P点和Q点时，加速度大小相等、方向相反 B．粒子经过P点与Q点时，动能相等 C．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等 D．粒子在P点的电势能为正值 ‎【考点】电势；电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】根据顺着电场线方向电势降低可判断出电场线的方向，确定出粒子所受的电场力方向，由牛顿第二定律分析加速度的方向．φ﹣x图象的斜率大小等于场强E．加速度a=．根据电势关系，分析电势能关系，再由能量守恒定律判断动能的关系．根据功率公式P=Fv，研究功率关系．‎ ‎【解答】解：‎ A、根据顺着电场线方向电势降低可知，0﹣2mm内，电场线沿x轴负方向，粒子所受的电场力方向沿x轴正方向；在2﹣6mm内电场线沿x轴正方向，粒子所受的电场力方向沿x负方向做减速运动，加速度沿x轴负方向；‎ φ﹣x图象的斜率大小等于场强E．则知P点的场强大于Q点的场强，则粒子在p点的加速度大于在Q点的加速度，加速度方向相反．故A错误．‎ B、粒子经过P点与Q点时，电势相等，则其电势能相等，由能量守恒知动能相等．故B正确．‎ C、粒子经过P点与Q点时，速率相等，但电场力不同，则根据功率公式P=Fv，可知电场力做功的功率不等．故C错误．‎ D、在P点，根据电势能公式Ep=qφ，因为q＜0，φ＞0，所以Ep＜0．故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．如图，水平正对放置的两块足够大的矩形金属板，分别与一恒压直流电源（图中未画出）的两极相连，M、N是两极板的中心．若把一带电微粒在两板之间a点从静止释放，微粒将恰好保持静止．现将两板绕过M、N且垂直于纸面的轴逆时针旋转一个小角度θ后，再由a点从静止释放一这样的微粒，该微粒将（　　）‎ A．仍然保持静止 B．靠近电势较低的电极板 C．以 a=g（1﹣cosθ） 的竖直加速度加速（g表示重力加速度）‎ D．以 a=gtanθ 的水平加速度加速（g表示重力加速度）‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】开始时刻微粒保持静止，受重力和电场力而平衡；将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转小角度θ，电容器带电量不变，间距变小，故电场强度的大小变大，电场力的大小也变大，但可根据平行四边形定则，去确定电场力竖直方向分力与重力的关系，从确定微粒的运动即可．‎ ‎【解答】解：在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，微粒受重力和电场力平衡，故电场力大小F=mg，方向竖直向上；‎ 将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转小角度θ，电场强度方向逆时针旋转小角度θ，故电场力方向也逆时针旋转小角度θ，如图所示：‎ qE′=q=q，将电场力沿着竖直方向与水平方向分解，则竖直方向分力大小qE′cosθ=qE=mg；‎ 故重力和电场力的合力方向水平向右，大小为a=gtanθ，微粒将向右做匀加速运动；故ABC错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场场强大小为E，方向与水平面平行．在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球的动能最大．由于发射时刻不同时，小球间无相互作用．且∠α=30°，下列说法正确的是（　　）‎ A．电场的方向与AC间的夹角为90°‎ B．电场的方向与AC间的夹角为60°‎ C．小球在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为qER D．小球在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为qER ‎【考点】电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】小球在匀强电场中，从A点运动到C点，根据动能定理qUAC=Ek，因为到达C点时的小球的动能最大，所以UAC最大，即在圆周上找不到与C电势相等的点．所以与C点电势相等的点在过C点的切线上．再根据电场线与等势线垂直，可以画出电场线，即可确定电场的方向．‎ 小球做类平抛运动，根据平抛运动的知识分析小球的运动情况，分别相互垂直的两个上列式求解初动能．‎ ‎【解答】解：A、B：小球在匀强电场中，从a点运动到c点，根据动能定理qUAC=Ek得 因为到达C点时的小球的动能最大，所以UAC最大，则在圆周上找不到与C电势相等的点．且由A到C电场力对小球做正功．‎ 过C点作切线，则CF为等势线．‎ 过A点作CF的垂线，则该线为电场线，场强方向如图示．‎ 因为∠CAB=30°，则连接CO，∠ACO=30°，所以电场方向与AC间的夹角θ为30°；故A错误，B错误．‎ C、D：小球只受电场力，做类平抛运动．‎ x=Rcos30°=v0t，‎ y=R+Rsin30°=，‎ 由以上两式得：Ek=mv02=qER；故C正确，D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎9．据介绍，电动车装上某超级电容，一次充电30秒到1分钟后，开空调可以连续运行3公里，不开空调则可以持续行驶5公里，最高时速可达44公里每小时．超级电容器可以反复充放电数十万次，其显著优点有：容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽．如图所示为某汽车用的超级电容器，规格为“48V，3 000F”，放电电流为1 000A，漏电电流为10mA，充满电所用时间为30s，下列说法正确的是（　　）‎ A．放电能持续的时间超过10分钟 B．充电电流约为4 800 A C．若汽车一直停在车库，则电容器完全漏完电，时间将超过100天 D．所储存电荷量是手机锂电池“4.2 V，1 000 mA•h”的40倍 ‎【考点】电容．‎ ‎【分析】根据电容器电量公式Q=CU和电量公式q=It求充电电流和放电持续的时间．并由此公式求电容器完全漏完电的时间．‎ ‎【解答】解：A、放电能持续的时间 I放===144s，小于10分钟，故A错误．‎ B、由题知，电容器的额定电压 U=48V，电容C=3000F，则所能储存的电荷量为Q=CU； 放电时，有 Q=I充t充，得充电电流 I充==A=4800A，故B正确．‎ C、若汽车一直停在车库，则电容器完全漏完电，时间为 I漏==s=1.44×107s≈166.7天，故C正确．‎ D、手机锂电池“4.2V，1000mAh”的电荷量 q=It=1×3600C=3600C，则Q=40q，故D正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，将产生等效电流，则（　　）‎ A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变大 D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变小 ‎【考点】电流、电压概念．‎ ‎【分析】取一个周期进行研究，先明确环的周期，再由电流的定义求出等效电流．‎ ‎【解答】解：环转动一周的时间为：t=；一周内通过某一截面的电量为Q；则电流为：I=；‎ A、由以上公式可得：若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍．故A正确；‎ B、由以上公式可得：若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍．故B正确；‎ C、由以上公式可得：若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，对电流没有影响．故CD错误．‎ 故选：AB．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，图线①②③分别表示导体ABC的伏安特性曲线，其中导体B为一非线性电阻，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是（　　）‎ A．导体A的电阻大于导体C电阻 B．导体B电阻随电压增加而变大 C．当它们串联接在电压恒为6V直流电源两端时，流过三导体的电流均为1A D．当它们串联接在电压恒为6V直流电源两端时，它们的电阻之比R1：R2：R3=1：2：3‎ ‎【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．‎ ‎【分析】图象的斜率表示电阻的倒数；由图象可知两定值电阻的电阻；根据串并联电路的规律可明确电流关系．‎ ‎【解答】解：A、由图示图象可知，R1===1Ω，R3===3Ω，导体A的电阻小于导体C的电阻，故A错误；‎ B、由图示图象可知，通过导体B的电流随电压增大而增大，电压与电流的比值减小，导体B的电阻随电压增大而减小，故B错误；‎ C、当三个电阻串联时，通过各个电阻的电流相等，由图可知，三个电阻中的电流应为1A时，导体两端电压分别为1V、2V、3V，三个电阻两端的电压之和应为6V，故C正确；‎ D、当它们串联接在电压恒为6V直流电源两端时，通过它们的电流为1A，导体两端电压分别为1V、2V、3V，由R=可知，此时它们的电阻之比R1：R2：R3=1：2：3，故D正确；‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，边长为L的正方形ABCD处在竖直平面内．一带电粒子质量为m，电荷量为+q，重力不计，以水平速度v0从A点射入正方形区域．为了使带电粒子能从C点射出正方形区域，可以在正方形ABCD区域内加一个竖直方向的匀强电场，也可以在D点放入一个点电荷，则下列说法正确的是（　　）‎ A．匀强电场的方向竖直向上，且电场强度E=‎ B．放入D点的点电荷应带负电，且电荷量Q=（k为静电力常量）‎ C．粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时，经过C点时速度大小之比为2：1‎ D．粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时，从A点运动到C 点所需时间之比为2：π ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】粒子在匀强电场中做类平抛运动，根据运动的合成与分解，垂直电场方向匀速运动，沿电场方向匀加速运动，根据牛顿第二定律运动学公式可以求出带电粒子在匀强电场中的场强，经过C点的速度及运动时间；粒子在点电荷电场中做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，可以求出D点的点电荷的电量，在点电荷电场中运动周期，在点电荷电场中匀速圆周运动，所以经过C点时速度大小等于初速度，结合选项分析求解 ‎【解答】解：A、匀强电场竖直向上，带电粒子受到的电场力向上，做类平抛运动，根据牛顿第二定律qE=ma，得①‎ 水平方向：②‎ 竖直方向：③‎ 联立①②③得，故A错误；‎ B、在D点放入一点电荷，带电粒子在库仑力作用下做匀速圆周运动，从A到C根据牛顿第二定律，有，故B正确；‎ C、粒子在匀强电场中：水平方向④‎ 竖直方向⑤‎ 联立④⑤式得 经过C点时速度 粒子在点电荷电场中经过C点时 粒子在匀强电场和点电荷电场中进过C点时的速度大小之比为，故C错误；‎ D、粒子在匀强电场中从A点到C点的时间 粒子在点电荷电场中从A点到C点的时间 粒子在匀强电场和点电荷电场中从A到C时间之比，故D正确；‎ 故选：BD ‎　‎ 二.计算题 ‎13．已知电流表的内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程是6V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻？‎ ‎【考点】把电流表改装成电压表．‎ ‎【分析】电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R=﹣Rg，U为改装后的量程．改装成电流表要并联电阻分流，并联电阻阻值为R=．‎ ‎【解答】解：改装成电压表要串联电阻分压串阻值为：‎ R=﹣Rg==1880Ω 改装成电流表要并联电阻分流，并联电阻阻值为：‎ R==≈0.12Ω 答：要把它改装成量程是6V的电压表，应串联1880Ω的电阻；要把它改装成量程是3A的电流表，应并联0.12Ω的电阻．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，在E=103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.4m，一带正电荷q=104C的小球质量为m=0.04kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，先要使小球恰能运动到圆轨道的最高点C，求：‎ ‎（1）小球应在水平轨道上离N点多远处释放 ‎（2）小球通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）‎ ‎（3）小球经过C点后最后落地，落地点离N点的距离．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．‎ ‎【分析】（1）小滑块在C点时，重力提供向心力．在小滑块运动的过程中，摩擦力对滑块和重力做负功，电场力对滑块做正功，根据动能定理可以求得滑块与N点之间的距离；‎ ‎（2）在P点时，对滑块受力分析，由牛顿第二定律可以求得滑块受到的轨道对滑块的支持力的大小，由牛顿第三定律可以求滑块得对轨道压力；‎ ‎（3）小滑块经过C点，在竖直方向上做的是自由落体运动，在水平方向上做的是匀减速运动，根据水平和竖直方向上的运动的规律可以求得落地点离N点的距离．‎ ‎【解答】解：（1）设滑块与N点的距离为L，滑块从出发到C点的过程，由动能定理可得：‎ qEL﹣μmgL﹣mg•2R=mv2﹣0‎ 小滑块在C点时，重力提供向心力，所以有：mg=m 代入数据解得 v=2m/s，L=20m．‎ ‎（2）滑块到达P点时，对全过程应用动能定理可得：‎ qE（L+R）﹣μmgL﹣mg•R=mvP2﹣0‎ 在P点时由牛顿第二定律可得：‎ N﹣qE=m 解得：N=1.5N ‎ 由牛顿第三定律可得，滑块通过P点时对轨道压力是1.5N．‎ ‎（3）小滑块经过C点，在竖直方向上做的是自由落体运动，由 2R=gt2可得滑块运动的时间t为：‎ t==s=0.4s，‎ 滑块在水平方向上只受到电场力的作用，做匀减速运动，由牛顿第二定律可得：‎ qE=ma，‎ 所以加速度为：a=2.5m/s2，‎ 水平的位移为：x=vt﹣at2‎ 代入解得：x=0.6m．‎ 答：（1）滑块与N点的距离为20m；‎ ‎（2）滑块通过P点时对轨道压力是1.5N；‎ ‎（3）滑块落地点离N点的距离为0.6m．‎ ‎　‎ ‎15．如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN，现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为U0，反向电压值为，且每隔变向1次．现将质量为m的带正电，且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T．不计重力的影响，试问：‎ ‎（1）定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况．‎ ‎（2）在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中？‎ ‎（3）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足什么条件？（写出U0、m、d、q、T的关系式即可）‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向在电场力的作用下先向下匀加速，再向下减速运动．‎ ‎（2）当粒子在0，T，2T，…nT时刻进入电场中时，粒子将打在O′点下方最远点，粒子在竖直方向先向下做匀加速运动，后做匀减速运动．根据牛顿第二定律求出加速度，由位移公式分别求出前时间内和后时间内，粒子在竖直方向的位移，再粒子打在距O′点正下方的最大位移．当粒子在、，…（2n+1）时刻进入电场时，将打在O′点上方最远点．粒子在竖直方向先向上做匀加速运动，后做匀减速运动．同理求出粒子打在距O′点正上方的最大位移．‎ ‎（3）要使粒子能全部打在靶上，粒子在竖直方向距O′点的最大位移小于．代入（2）问的结论，求解电压U0的数值应满足的条件．‎ ‎【解答】解：（1）在t=0时刻从O点进入的粒子，所受的电场力先向下后向上，则粒子先向下匀加速运动，再向下匀减速运动．‎ ‎（2）当粒子在0，T，2T，…nT时刻进入电场中时，粒子将打在O′点下方最远点，离O′最远距离为：‎ ‎ ymax=••（）2+（•+•）•=．‎ 当粒子在、，…（2n+1）时刻进入电场时，将打在O′点上方最远点．‎ ‎ ymin=••（）2=．‎ 所以在距靶MN的中心O′点到有粒子击中．‎ ‎（3）要使粒子能全部打在靶上，必须满足＜，‎ 解得：U0＜．‎ 答：‎ ‎（1）在t=0时刻从O点进入的粒子，先向下匀加速运动，再向下匀减速运动．‎ ‎（2）在距靶MN的中心O′点到有粒子击中．‎ ‎（3）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足U0＜．‎ ‎　‎ ‎2016年12月9日