1、简答题  有一平行板电容器，内部为真空，两个极板的间距为d，极板长为L，极板间有一匀强电场，U为两极板间的电压，电子从极板左端的正中央以初速v0射入，其方向平行于极板，并打在极板边缘的D点，如图（甲）所示．电子的电荷量用e表示，质量用m表示，重力不计．回答下面问题（用字母表示结果）．
（1）求电子打到D点的动能；
（2）电子的初速v0必须大于何值，电子才能飞出极板；
（3）若极板间没有电场，只有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电子从极板左端的正中央以平行于极板的初速v0射入，如图（乙）所示，则电子的初速v0为何值，电子才能飞出极板？

参考答案：（1）设电子打到D点时的动能为Ek，由动能定理可得：
? Ek-12mv02=U2e…①
由①式解得：Ek=U2e+12mv20…②
（2）设电子刚好打到极板边缘时的速度为v，电子在平行板电容器间做类平抛运动，设其在竖直方向的加速度为a，在电场中的飞行时间为t，则由电场力及牛顿第二定律、平抛运动的规律可得：
? eud=ma…③
12d=12at2 …④
?v=Lt…⑤
由③④⑤式联立解得：v=Ld

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  关于电源的作用，下列说法中正确的是（　　）
A．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷
B．电源的作用能直接释放出电能
C．电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流
D．电源的作用就是使自由电荷运动起来

参考答案：C

本题解析：

本题难度：简单

3、填空题  小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω．他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A1（量程0～100mA，内阻约5Ω）；
电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
电阻箱R（0～999.9Ω）；
开关、导线若干．
小明的实验操作步骤如下：
A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；
B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
F．断开开关．

①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=______mm；
②实验中电流表应选择______（选填“A1”或“A2”）；
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=______（用给定的物理量符号和已知常数表示）；
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小．（不要求分析的过程，只回答出分析结果即可）
答：______．

参考答案：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5mm，可动刻度是23.0×0.01mm=0.230mm，
金属丝直径d=0.5mm+0.230mm=0.730mm（0.7285-0.732mm均正确）．
（2）电路最大电流约为I=ER+r3V1Ω+20Ω≈0.14A，不到0.6A的四分之一，
如果使用电流表A2实验较大，因此电流表应选A1．
（3）由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，
外电路总电阻R总=R+R电阻丝=R+ρLS=R+ρLπ(d2)2=R+ρ4Lπd2，
由图象可知，当电阻丝接入电路的长度为零是，电路总电阻R总=R0，
则R+ρ4Lπd2=R0，R=R0-ρ4Lπd2，图象斜率k=R0L0=4ρπd2，则电阻率ρ=πd2R04L0；
（4）应用图象法处理实验数据，电流表内阻对实验结果没有影响．
故答案为：（1）0.730；（2）A1；（3）πd2R04L0；（4）不产生影响．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  

如图所示，质子由初速为零，经电压为U1电场加速后，又经一电压为U2的匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（　　）

参考答案：AC

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题  如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0～3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）．

已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时，刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t0、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）
（1）求电压U0的大小．
（2）求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．
（3）带电粒子在磁场中的运动时间．

参考答案：

（1）t=0时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，t0时刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为l2，则有? E=U0l
? Eq=ma?
? l2=12at02
联立解得，两极板间偏转电压为U0=ml2qt02．
（2）t0时刻进入两极板的带电粒子，两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动．
带电粒子沿x轴方向的分速度大小为v0=lt0
设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，则有qvB=mv02R
联立解得，R=mlqBt0
（3）2t0时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短．带电粒子离开电场时沿y轴正方向的分速度为vy=at0，
设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为α，则
? tanα=v0vy
联立解得α=π4，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为2α=π2，所求最短时间为? tmin=14T．
带电粒子在磁场中运动的周期为T=2πmqB，联立以上两式解得
? tmin=πm2qB．
同理，t=0进入两极板的带电粒子在磁场中运动的时间最长为：tmax=3πm2qB
所以，带电粒子在磁场中的运动时间：πm2qB≤t≤3πm2qB．
答：
（1）电压U0的大小为U0=ml2qt02．
（2）t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径R=mlqBt0．
（3）带电粒子在磁场中的运动时间为πm2qB≤t≤3πm2qB．

本题解析：

本题难度：一般