1、实验题 在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中,为了探究3根材料未知、横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路,M为金属丝a的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中,电流表读数始终为
,电压表读数
随
间距离
的变化如下表:
x/mm
| 600
| 700
| 800
| 900
| 1000
| 1200
| 1400
| 1600
| 1800
| 2000
| 2100
|
U/V
| 3.95
| 4.50
| 5.10
| 5.90
| 6.50
| 6.65
| 6.82
| 6.93
| 7.02
| 7.15
| 7.85
|
?
x/mm
| 2200
| 2300
| 2400
|
U/V
| 8.50
| 9.05
| 9.75
|
?
(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;
(2)求出金属丝的电阻率p,并进行比较。
参考答案:


本题解析:
分析:根据R=ρ
测电阻率,就要测出电阻、导体的长度和横截面积,电阻可结合欧姆定律R=
进行求解.
解:(1)以OP间距离x为横轴,以电压表读数U为纵轴,描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线

(2)根据电阻定律R=ρ
可得ρ=R?
=
?
.
ρa=
Ω?m=1.04×10-6Ω?m
ρb=
Ω?m=9.6×10-7Ω?m
ρc=
Ω?m=1.04×10-6Ω?m
通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率.
本题难度:一般
2、选择题 如图甲所示,A、B是一对平行金属板。A板的电势
,B板的电势随时间的变化规律为如图乙所示,现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内。电子的初速度和重力的影响均可忽略,则

[? ]
A.若电子是在t=0时刻进入的,它可能不会到达B板
B.若电子是在
时刻进入的,它一定不能到达B板
C.若电子是在
时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后穿过B板
D.若电子是在
时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后穿过B板
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (16分)如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO1O2为中线,O1为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏.带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间.

(1)若只在两板间加恒定电压U,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).若入射粒子是电量为e、质量为m的电子,试求能打在荧光屏P上偏离点O2最远的电子的动能.
(2)若两板间只存在一个以O1点为圆心的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,已知磁感应强度B=0.50T,两板间距d=
cm,板长L=1.0cm,带电粒子质量m=2.0×10-25kg,电量q=8.0×10-18C,入射速度v =
×105m/s.若能在荧光屏上观察到亮点,试求粒子在磁场中运动的轨道半径r,并确定磁场区域的半径R应满足的条件.
(3)若只在两板间加如图乙所示的交变电压u,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).入射粒子是电量为e、质量为m的电子.某电子在t0=
时刻以速度v0射入电场,要使该电子能通过平行金属板,试确定U0应满足的条件.
参考答案:(1)
?(2)
;
(3)
本题解析:(1)电子在两极板间的加速度
;通过金属板的时间
对打在荧光屏P上偏离点O2最远的粒子有
此时粒子的动能
联列解得
?
(2)由牛顿第二定律可知
代入数据解得
如图所示,设恰好在荧光屏P上观察到亮点时,粒子偏转角为2θ,磁场区域的最大半径为R0,由几何关系可知
,

代入数据解得
则R应满足的条件
(3)交变电压的周期
,则
电子通过金属板的时间
电子在两极板间的加速度
设电子分别在
、
、
、
时间内沿垂直于初速度方向运动的位移依次为y1、y2、y3、y4,则有?



要使电子能通过平行金属板,应满足条件
联列解得
本题难度:一般
4、填空题 水平放置相互靠近的两带电平板间的电势差为U,板间距离为d.有一质量为m、电量为+q的粒子沿板中央轴线飞入,如图所示.若粒子恰能从上极板边缘飞出,则该过程中粒子动能的增量为______;粒子在板间运动的时间为______.(粒子重力不计).
参考答案:由题意,粒子恰能从上极板边缘飞出,进、出电场时初位置与末位置间的电势差为12U,则根据动能定理得:粒子动能的增量为△Ek=q?12U=Uq2
粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,则有
? 竖直方向上:y=d2=12at2
又由牛顿第二定律得:a=qUmd
联立觡,t=d
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图,水平放置的平行板电容器两极板接有一恒压电源.一带电小球以水平速度从a处射入,从b处射出.现将上极板向下平移一小段距离,带电小球仍以同样的速度从a处射入电容器,若仍能从两极板间穿出,则下列说法正确的是( )
A.小球两次在电容器内运动的时间相等
B.第二次电场力对小球做的功比第一次多
C.第二次电场力做功可能为零
D.上极板下移后,电容器两板间电势差增大