1、计算题 如图甲所示,两平行金属板的板长不超过0.2 m,板间的电压u随时间t变化的图线如图乙所示,在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场,磁感应强度B=0.01 T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=105 m/s,沿两板间的中线OO′平行金属板射入电场中,磁场边界MN与中线OO′垂直。已知带电粒子的比荷
=108 C/kg,粒子所受的重力和粒子间的相互作用力均忽略不计。
(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度看作是恒定的,试说明这种处理能够成立的理由。
(2)设t=0.1 s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出,求该带电粒子射出电场时的速度大小。
(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断d的大小是否随时间而变化?若不变,证明你的结论;若变,求出d的变化范围。

参考答案:解:(1)带电粒子在金属板间运动时间t=
,T=0.2 s ①
得t<<T,(或t时间内金属板间电压变化ΔU≤2×10-3 V,变化很小) ②
故t时间内金属板间的电场可以认为是恒定的
(2)t=0.1 s时刻偏转电压U=100 V
带电粒子沿两板间的中线射入电场恰从平行金属板边缘飞出电场,电场力做功W=
qU ③
由动能定理:W=
mv12-
mv02 ④
代入数据可得v1=1.41×105 m/s⑤
(3)设某一任意时刻射出电场的粒子速率为v,速度方向与水平方向的夹角为α,则

v=
?⑥
粒子在磁场中有qvB=m
?⑦
可得粒子进入磁场后,在磁场中做圆周运动的半径R=
由几何关系d=2Rcosα ⑧
可得:d=
=0.2 m,故d不随时间而变化
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,已知微安表
的电阻为Rg=1OOΩ,满偏电流Ig=100μA,现将其改装,使它最大能测量0.5mA的电流,则下列四种方案中可行的是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 (1)游标卡尺如图1所示,其示数为______mm;

(2)在测量金属丝的电阻率实验中,某同学用毫米刻度尺测出金属丝长度L,用螺旋测微器测出金属丝直径d,采用图2所示的电路测量出金属丝的电阻,电流表示数为I,电压表示数为U,电阻的测量值比真实值______(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=______计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).
(3)根据各点表示的数据描出该电阻的伏安特性图线,并由此图3线得出该电阻的阻值为RX=______KΩ(保留2位有效数字).
参考答案:(1)游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.02×7mm=0.14mm,所以最终读数为11.14mm;
(2)由于采用了安培表外接法,电压表的分流作用会使电流测量值I偏大,而电压测量值U准确,故根据欧姆定律R=UI,电阻测量值偏小;
根据欧姆定律:R=UI;
根据电阻定律:R=ρLS;
其中:S=14πd2;
故ρ=πd2U4IL;
(3)用直线将各点相连接,注意误差较大的点要舍去,如图所示:

由U=IR可知,图象的斜率表示电阻,则可求得R=△U△I=(2.4-1.0)V(1.0-0.4)mA=2.3kΩ;
故答案为:(1)11.14;(2)偏小,πd2U4IL;(3)2.3.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 如图所示板长为L的电容器与水平面成θ角,板间有匀强电场,一个带负荷电量为q,质量为m的液滴,以速度V0垂直于电场方向射入两板间,射入后液滴沿直线运动,则板间场强E=_____________,离开时速度为_____________。

参考答案:
,
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 在如图所示的匀强电场中,一个点电荷从P点由静止释放后,以下说法中正确的是( )
A.该点电荷可能做匀变速曲线运动
B.该点电荷一定向右运动
C.电场力对该点电荷可能不做功
D.该点电荷一定做匀加速直线运动