1、简答题  如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定着两对几何形状完全相同的平行金属板PQ和MN，P、Q与M、N四块金属板相互平行地竖直地放置．已知P、Q之间以及M、N之间的距离都是d=0.2m，极板本身的厚度不计，极板长均为L=0.2m，板间电压都是U=6V且P板电势高．金属板右侧边界以外存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=5T，磁场区域足够大．现有一质量m=1×10-4kg，电量q=-2×10-4C的小球在水平面上以初速度v0=4m/s从平行板PQ间左侧中点O1沿极板中线O1O1′射入．
（1）试求小球刚穿出平行金属板PQ的速度；
（2）若要小球穿出平行金属板PQ后，经磁场偏转射入平行金属板MN中，且在不与极板相碰的前提下，最终从极板MN的左侧中点O2沿中线O2O2′射出，则金属板Q、M间距离是多少？

参考答案：（1）小球在PQ金属板间做类平抛运动．
? 小球的加速度a=qEm=qUmd=60m/s2
? 小球在PQ板间运动的时间t=Lv0=0.05s
? 则离开PQ板时的速度为v=

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  在真空中速度为v0=6.4×107m/s的电子束连续地射人两平行极板之间．极板长L=8.0×10-2m，间距d=5.0×10-3m，两极板不带电时，电子束将沿两极板之间的中线通过，在两极板加一个50Hz的交变电压U=U0sinωt，如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时，将开始出现以下现象：电子束有时能通过两极板，有时间断不能通过．（电子的质量为9.1×10-31kg）
求：（1）Uc的大小；
（2）U0为何值时才能使通过的时间t1跟间断的时间t2之比为t1：t2=2：1．

参考答案：（1）电子飞出电场的时间t=Lv0=1.25×10-9s，交变电压的周期T=1f=0.02s，t远小于T，电子相当于穿过一个恒定的电场，做类平抛运动．电子恰好不能通过电场时电压为Uc，则
电子飞出电场的时间t=Lv0
由d2=12at2，a=.eUcmd
联立得，Uc=mv20d2eL2
代入解得，Uc=91V
（2）因为电子通过的时间t1跟间断的时间t2之比为t1：t2=2：1，所以在半个周期内，将有13的时间极板间电压的瞬时值超过UC=91V，而23的时间内极板间电压的瞬时值小于UC=91V．根据正弦交流电的变化规律可知，应有：UUC=U0sin（π3）?
代入解得：U0=105V．
答：
（1）Uc的大小是91V；
（2）U0为105V时才能使电子通过的时间t1跟间断的时间t2之比为t1：t2=2：1．

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测的电源是两节干电池串联的电池组，可供选择的实验器材如下：
A、电流表，量程0-0.6A，0-3A
B、电压表，量程0-3V，0-15V
C、滑动变阻器，0-20Ω，2A
D、电键一个，导线若干
（1）为了尽量得到较好效果，电流表量程应选______，电压表量程选______．
（2）如图有甲、乙两个可供选的电路，应选______（填“甲”或“乙”）电路进行实验，实验中误差是由于______表（填“电压表”或“电流表”）的读数比实际值偏______．（填“大”或“小”）

（3）实验后，测得数据，并画出电源的输出特性图象（U-I图象）如图1所示，从图象中可知该电源的电动势为______V，电源内阻为______Ω．

参考答案：（1）因二节干电池的电动势约为3V，故电压表的测量量程不能太大，由题意可知，电压表只能选3V量程的； 通过电源的电流不能太大，故量程0～3A的电流表太大，无法准确测量，故电流表应选量程为0.6A的；
故答案为：0-0.6A，0-3V；
（2）甲图误差来源于电流表的分压作用，可以将电流表的内阻归结到电源中，故电动势测量值不变，内电阻测量值变大；乙图中误差来源与电压表的分流作用，由于电压表内电阻达到几千欧姆，误差较小，故选择乙方案；
故答案为：乙，电流表，小；
（3）U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势，故电动势为3V；
根据斜率表示内电阻求解电源内阻，故内电阻为2Ω．
故答案为：3，2；

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L1=4cm，板间距离d=1cm．板右端距离荧光屏L2=18cm，（水平偏转电极上不加电压，没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v=1.6×107m/s，电子电量e=1.6×10-19C，质量m=0.91×10-30kg．
（1）要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？
（2）若在偏转电极上加u=27.3sin100πt?（V）的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴上能观察到多长的线段？

参考答案：（1）运动的位移，12d=12at2①
由牛顿第二定律，a=Uedm②
匀速运动，t=L1v③
由以上三式，
解得：U=md2v2eL21④
代入数据，得?U=91V?⑤
（2）偏转电压的最大值：U1=27.3V?⑥
通过偏转极板后，在垂直极板方向上的最大偏转距离：y=12a1t2=U1e2dm(L1v)2⑦
设打在荧光屏上时，亮点距O"的距离为y"，则：y′y=L2+L12L12⑧
荧光屏上亮线的长度为：l=2y"⑨
代入数据，解得l=3cm?
答：（1）要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过91V；
（2）若在偏转电极上加u=27.3sin100πt?（V）的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴上能观察到3cm的线段．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  如图所示，电流表G的内阻Rg=400Ω，满偏电流为Ig=20mA．将此电流表G量程扩大，改装成双量程的电流表，若R1=10Ω，R2=90Ω，则接Oa时，电流表的量程为______A，接Ob时，电流表的量程为______A．

参考答案：接Oa时，电流表的量程为I=Ig+Ig(Rg+R2)R1=20×10-3+20×10-3(400+90)10=1A，
接Ob时，电流表的量程为I=Ig+IgRgR1+R2=20×10-3+20×10-3×40010+90=0.1A
答案为：1，0.1

本题解析：

本题难度：一般