1、实验题 如图所示是用多用电表进行测量时指针所指的位置,若选择开关处在“×10Ω”的电阻挡,则被测电阻的 阻值是____Ω;若选择开关处在“直流电压50 V”挡,则被测电压是___V。

参考答案:130,26.9~27.1
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,相距一定距离的两块平行金属板M、N与电源相连,开关S闭合后,M、N间有匀强电场,一个带电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电场,恰打在N板的正中央.忽略重力和空气阻力,问:
(1)若S保持闭合,为使粒子能飞出电场,N板向下平移的距离至少为原来的多少倍?
(2)若把S断开,为使粒子能飞出电场,N板向下平移的距离至少为原来的多少倍?
(设粒子射入电场的初速度不变)

参考答案:设电源电压为U,粒子初速度为v0,极板长为l,由题意可得:
y=12at=12?qUmd(l2v0)2=d ①
(1)当S保持闭合时,两板间电压U不变,设M、N两板间的距离此时变为d1,则有:
y1=12a1t12=12?qUmd1(lv0)2=d1 ②
联立①②解得:d1=2d,所以下移的距离为原来的1倍.
(2)当S断开时,两板的电荷量Q不变,设M、N两板间的距离此时变为d2,有:
由电容的决定式C=?S4πkd、电容的定义式和匀强电场的场强公式E=Ud得
Q=?S4πkd?Ud?d=?S4πk?Ud=?S4πk?U2d2,得:U2d2=Ud ③
则 y2=12a2t22=12qU2md2(lv0)2=d2 ④
联立①③④解得:d2=4d,所以下移的距离为原来的3倍.
答:
(1)若S保持闭合,为使粒子能飞出电场,N板向下平移的距离至少为原来的1倍.
(2)若把S断开,为使粒子能飞出电场,N板向下平移的距离至少为原来的3倍.
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 某实验小组要测量一节旧蓄电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
A.待测的旧蓄电池(电动势约为2V,内阻约为3 Ω)
B.电压表V1(0-3 V,内阻Rv1约4 kΩ)
C.电压表V2(0~6 V,内阻Rv2约15 kΩ)
D.电流表A(0~3 A,内阻RA约0.1 Ω)
E.电阻箱R1(0~9 999 Ω)
F.开关和导线若干
(1)请你选择合适的实验器材,设计出一种测量该蓄电池电动势和内阻的方案,并在虚线框中画出实验电路原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出)
(3)如果要求用图像法处理你设计的实验的数据,并能根据图像较直观地求出电动势和内阻,则较适合的函数表达式是____。
(3)请你在下图虚线框中画出此表达式对应的大致图像。
? 
参考答案:(1)电路图如图(a)所示
(2)
(3)对应的图像如图(b) [或者(2)
,(3)对应的图像如图(c)所示]

本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m,如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法,如图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总时间t2。(不计离子重力)
(1)忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比。
(2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v"(v≠v"),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt,可通过调节电场E使Δt=0。求此时E的大小。

参考答案:解:(1)①设离子带电量为q,质量为m,经电场加速后的速度为v,则
2
离子飞越真空管,在AB做匀速直线运动,则L=vt1
解得离子荷质比:
②离子在匀强电场区域BC中做往返运动,设加速度为a,则:qE=ma
L2=
解得离子荷质比:
或
(2)两离子初速度分别为v、v",则

l′=
+
Δt=t-t′=
要使Δt=0,则须
所以:E=
本题解析:
本题难度:困难
5、简答题 如图,xoy坐标系中,在y>0的空间内,存在沿y轴负方向场强为4×103V/m的匀强电场;在y<0的空间内,存在沿y轴正方向场强为2×103V/m的匀强电场,一质量为10-10kg、带电量为+10-7C的粒子,在y=0.5m处的P点,沿x轴正方向、初速度v0=1000m/s进入电场,不计带电粒子重力.求:
(1)带电粒子在y方向的运动周期;
(2)带电粒子在一个周期内沿x轴方向的位移.
参考答案:(1)沿电场方向,由?F=ma=qE…①
得在y>0区域粒子的加速度大小a1=4×106m/s2…②
在?y<0区域粒子的加速度大小a2=2×106m/s2…③
由y=12at2,得粒子到达x轴时间?t1=0.5×10-3s…④
由v=at1,粒子到达x轴时沿y轴方向的速度为v1=2×103m/s…⑤
粒子进y<0区域后沿y轴方向速度减到零需时间t2=v1a2,得t2=1×10-3s…⑥
所以,粒子在电场中运动的周期T=2(t1+t2)=3×10-3s…⑦
(2)粒子沿x轴方向做匀速运动,由x=vt…⑧
得一个周期内粒子沿x轴方向的位移x=v0T=3m…⑨
答:(1)带电粒子在y方向的运动周期为3×10-3s;
(2)带电粒子在一个周期内沿x轴方向的位移为3m.
本题解析:
本题难度:一般