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1、选择题 如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间p处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是
A.
? B. 
C.
? D. 
?
参考答案：B
本题解析：分析：解决此题首先要注意A、B两板电势的高低及带正电粒子运动的方向，再利用运动的对称性，粒子加速与减速交替进行运动，同时注意粒子向左、右运动位移的大小，即可判断各选项的对错．
解答：解：A、若0＜t0＜
，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以A错误．
B、若
＜t0＜
，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，所以B正确．
C、若＜t0＜T，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终打在B板上，所以C错误．
D、若T＜t0＜
，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以D错误．
故选B．
点评：带电粒子在电场中的运动，实质是力学问题，题目类型依然是运动电荷的平衡、直线、曲线或往复振动等问题．解题思路一般地说仍然可遵循力学中的基本解题思路：牛顿运动定律和直线运动的规律的结合、动能定理或功能关系带电粒子在交变电场中运动的情况比较复杂，由于不同时段受力情况不同、运动情况也就不同，若按常规的分析方法，一般都较繁琐，较好的分析方法就是利用带电粒子的速度图象或位移图象来分析．在画速度图象时，要注意以下几点：
1．带电粒子进入电场的时刻；
2．速度图象的斜率表示加速度，因此加速度相同的运动一定是平行的直线；
3．图线与坐标轴的围成的面积表示位移，且在横轴上方所围成的面积为正，在横轴下方所围成的面积为负；
4．注意对称和周期性变化关系的应用；
5．图线与横轴有交点，表示此时速度反向，对运动很复杂、不容易画出速度图象的问题，还应逐段分析求解．
本题难度：一般
2、简答题 用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子．在电离室中使纳米粒子电离后表面均匀带正电，且单位面积的电量为q0．电离后，粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、匀强磁场区域II，其中电场强度为E，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外．收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上．已知纳米粒子的密度为ρ，不计纳米粒子的重力及纳米粒子间的相互作用．（V球=
πr3，S球=4πr2）
（1）如果半径为r0的某纳米粒子恰沿直线O1O3射入收集室，求该粒子的速率和粒子半径r0；
（2）若半径为4r0的纳米粒子进入区域II，粒子会向哪个极板偏转？计算该纳米粒子在区域II中偏转距离为l（粒子在竖直方向的偏移量）时的动能；（r0视为已知）
（3）为了让半径为4r0的粒子沿直线O1O3射入收集室，可以通过改变那些物理量来实现？提出一种具体方案．
参考答案：（1）半径为r0的纳米粒子在区域Ⅱ中沿直线运动，受到电场力和洛伦兹力作用
由F洛=qvB
F电=Eq
得qvB=Eq?①
v=EB②
粒子在区域Ⅰ中加速运动，通过小孔O2时的速度为v
由动能定理?qU=12mv2③
半径为r0的纳米粒子质量m=ρ×43πr3④
电量q=q0×4πr2⑤
由②③④⑤式得?r0=6q0UB2ρE2⑥
（2）由③④⑤式得半径为r0的粒子速率v=
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，两平行金属板M、N长度为L，两金属板间距为
L．直流电源的电动势为E，内阻不计．位于金属板左侧中央的粒子源O可以沿水平方向向右连续发射电荷量为+q、质量为m的带电粒子，带电粒子的质量不计，射入板间的粒子速度均为v0=．在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．
（1）将变阻器滑动头置于a端，试求带电粒子在磁场中运动的时间；
（2）将变阻器滑动头置于b端，试求带电粒子射出电场的位置；
（3）将变阻器滑动头置于b端，试求带电粒子在磁场中运动的时间．
参考答案：（1）将变阻器滑动头置于a端，两极板M、N间的电势差为零，带电粒子不会发生偏转．带电粒子在磁场中转动半周离开磁场，运动时间为
? t1=12T12×2πmqB=πmqB．
（2）将滑动变阻器滑动头置于b端，带电粒子向上偏转．带电粒子在电场中做类平抛运动，则有
? 水平方向：L=v0t，
? 竖直方向：y=12a12t2，
又a=qEm?
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 （1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中
①为了较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______（填正确选项的序号）
A．40cm长的结实细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B．40cm长的结实细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C．100cm长的结实细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
D．100cm长的结实细线、大木球、秒表、米尺、铁架台
②用游标为10分度的卡尺测量小球的直径，某次测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为______m．
③某次测得单摆摆线的长度为L（m），小球直径为d（m），此单摆完成n次全振动所用时间为t（s），则重力加速度可表示为g=______．
（2）某研究性学习小组欲用图1所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．
①先直接用多用电表测定该电池的电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图2，其示数为______V．
电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供选用的实验器材还有：
电流表：A（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）；（量程0～3A，内阻约为0.05Ω）；
电压表：V（量程0～3V，内阻约6kΩ）；（量程0～15V，内阻约15kΩ）；
定值电阻：R0（阻值1Ω）；（阻值10Ω）；
滑动变阻器：R（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）（阻值范围0～1kΩ、额定电流1A）
②为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表的量程为______，电压表的量程为______，定值电阻R0的阻值为______，滑动变阻器的阻值范围为______．
③根据电路图，在下图3所示的实物上画出连线（部分线已画出）．
④按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录．某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图4中画出U-I图线．
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6
I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.40
U/V
1.32
1.25
1.18
1.18
1.04
0.90
|
⑤根据图线得到被测电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω（结果保留三位有效数字）．
⑥用该实验电路测出的电动势值E测______实际值；内阻R测______实际值．（选填“＞”、“＜”或“=”）
⑦引起该实验系统误差的主要原因是______．
A．由于电压表和电流表读数不准确引起误差
B．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成误差
C．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
D．保护电阻R0的使用．
参考答案：（1）①根据实验要求，摆长1m左右，用米尺测量，体积较小的实心金属球，选小钢球，测量周期用秒表，故选C；
②直径：主尺：1.6cm，游标尺对齐格数：2个格，读数：2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以直径为：1.6+0.02=1.62cm=1.62×10-2m
③单摆完成n次全振动所用时间为t，所以T=tn，根据单摆周期公式T=2π
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图甲所示，为测量电源电动势和内电阻的实验电路图，某同学按电路连好实验器材并进行测量，记录数据如下表：
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5
U/V
1.40
1.35
1.25
1.10
1.00
I/A
0.12
0.24
0.27
0.45
0.57
|
（1）请在图乙中画出U-I图象（写在答卷页上相应的区域），并根据图线求出电动势E=______V（保留两位有效数字），内电阻r=______Ω（保留一位有效数字）．
（2）若实验室没有合适的电压表，某同学用老师提供的多用电表测量电压，实验时多用电表黑表笔应连接图甲中的______（填a或b），某次测量时多用表档位开关置于直流电压2.5V档，示数如图丙所示，此时电源路端电压为______V．
参考答案：（1）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：
由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，电源电动势E=1.5V，
电源内阻r=△U△I=1.5-1.00.57≈0.9Ω．
（2）多用电表的黑表笔接“-”插孔，电压表的负接线柱应接低电势点，由图甲所示可知，黑表笔应接b点；
多用表档位开关置于直流电压2.5V档，由图丙所示表盘可知，其分度值为0.05V，电压表示数为1.25V．
故答案为：（1）图象如图所示；1.5；0.9；（2）b；1.25．
本题解析：
本题难度：简单
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