2021年人教版高二物理上学期期中考测试卷02.docx

1、2020-2021 学年人教版高二物理上学期期中考测试卷 02 考试范围：选修 3-1 全册 一、 单项选择题一、 单项选择题： 本题共本题共 8 小题， 每小题小题， 每小题 3 分， 共分， 共 24 分。分。 每个题目只有一个选项符合要求，每个题目只有一个选项符合要求， 选对得选对得 4 分，选错得分，选错得 0 分分。 1 如图所示， 一束电子流沿管的轴线进入螺线管， 忽略重力， 电子在管内的运动应该是 （ ） A当从 a 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 B当从 b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 C不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动 D不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆

2、周运动 【答案】 C 【解析】 不管通有什么方向的电流， 螺线管内部磁场方向始终与轴线平行， 带电粒子沿着磁感线运动 时不受洛伦兹力，所以应一直保持原运动状态不变故 C 正确，ABD 错误。 2如图所示，如图所示，在光滑绝缘水平面上有 A、B、C 三个可视为点电荷的带电小球， 位于同一条直线上，仅在它们之间的静电力作用下均处于静止状态，且距离关系满足： ABBC，下列说法错误的是（ ） AA、C 带同种电荷 BA、B 带异种电荷 CB 所带电荷量最大 DA、B 在 C 处产生电场的合场强为零 【答案】 C 【解析】 AB根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此 AB 正确，不

3、符合 题意； C根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小 上一定为“两大夹一小”， 即 B 所带的电荷量最小，选项 C 错误，符合题意； D因 C 处于静止状态，可知 C 处的场强为零，即 A、B 在 C 处产生电场的合场强为零， 故 D 正确，不符合题意。 故选 C。 3如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从 a 点运动到 b 点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从 a 点运动到 b 点的过程中（） A粒子的电势能逐渐减小 B粒子的电势能逐渐增加 C粒子运动的加速度逐渐增大 D粒子运动的速度逐渐增大 【答案】 B 【解析】

4、A、 由粒子的运动轨迹可知， 带电粒子所受的电场力向左， 从 a 点运动到 b 点电场力做负功， 电势能增大，故 A 错误，B 正确； C.电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，则 a 点电场力大于 b 点电 场力，a 点加速度大，故 C 错误； D.从 a 点运动到 b 点电场力做负功，根据动能定理可知动能减小，则速度减小， 故 D 错误 4电源电动势 3VE ，小灯泡 L 上标有“2V，0.4W”的字样，开关 S 接 1，当变阻器 调到 4R 时，小灯泡 L 正常发光；现将开关 S 接 2，小灯泡 L 和电动机 M 均正常工作。 则（ ） A电源内阻为1 B电动机的内阻为

5、4 C电动机正常工作的电压为1V D电源效率约为 90% 【答案】 A 【解析】 A小灯泡的额定电流为 0.4 A0.2A 2 P I U 电阻 2 10 0.2 L U R I 当接 1 时，由闭合电路欧姆定律可知 () L EI RRr 代入数据解得 1r 故 A 正确； BC当接 2 时灯泡正常发光，流过的电流为 0.2A，电源内阻分的电压为 0.2 1V0.2VUIr 故电动机分的电压为 (320.2)V0.8V L UEUU 动 电动机的内阻为 M 4 U R I 动 故 BC 错误； D电源的效率为 2 00 00 10093.3 EII r EI 故 D 错误。 故选 A。 5如

6、图所示电路中的电源为恒流源，不管外电路的电阻如何变，它都能够提供持续的定值 电流。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，下列说法正确的是（ ） A电压表读数 U 变小 B电流表读数 I 变大 C U I 不变 D U I 不变 【答案】 C 【解析】 当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，滑动变阻器与 R1 并联部分电阻变大，外电路总电阻增大。 A电源为恒流源，外电路总电流一定，外电路总电阻增大，则外电路两端的电压增大，电 压表读数 U 变大，故 A 项错误； B 滑动变阻器与 R1并联部分电阻变大， 外电路总电流 IZ一定， 则并联部分两端电压变大， 流过 R1的电流

7、I1增大，流过滑动变阻器的电流 1 III Z 所以流过滑动变阻器的电流减小，电流表读数 I 减小，故 B 项错误； D电压表读数 U 变大，电流表读数 I 减小，则 U I 变大，故 D 项错误； C电源为恒流源，则流过 R2的电流不变，R2两端的电压不变，电压表读数的变化量等于 电阻 R1两端电压的变化量；外电路总电流 IZ一定，电流表读数为 I，则电阻 R1两端电压 1Z1 ()UII R 可得 111 () Z UUII RI R 即 1 U R I 故 C 项正确。 故选 C。 6一个 T 形电路如图所示，电路中的电阻 1 30R ， 23 20RR ，另有一测试电源， 所提供电压恒

8、为 10V，以下说法正确的是 A若将 cd 端短路，ab 之间的等效电阻是 50 B若将 ab 端短路，cd 之间的等效电阻是 40 C当 ab 两端接上测试电源时，cd 两端的电压为 4V D当 cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为 6V 【答案】 C 【解析】 当 cd 端短路时，ab 间电路的结构是：电阻 23 RR、 并联后与 1 R 串联，等效电阻为： 23 1 23 20 20 3040 2020 R R RR RR ， 故 A 错误； 当 ab 端短路时， cd 之间电路结构是： 电阻 13 RR、 并联后与 2 R 串联，等效电阻为： 13 2 13 30 20 203

9、2 3020 R R RR RR ，故 B 错误；当 ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压等于电阻 R3两端的电压， 3 13 20 104 3020 R UEV RR ；故 C 正确；当 cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电 压等于电阻 3 R 两端的电压，为 3 3 23 20 105 2020 R UEV RR ，故 D 错误； 7有一金属棒 ab，质量为 m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为 L， 其平面与水平面的夹角为 ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B，金 属棒与轨道的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路中电源电动势为 E，内阻不计（假设

10、金属 棒与轨道间动摩擦因数为 ） ，则下列说法正确的是（ ） A若 R sincos BEL mgmg ，导体棒不可能静止 B若 R sincos BEL mgmg ，导体棒不可能静止 C若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上 D若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向下 【答案】 B 【解析】 AB根据闭合电路的欧姆定律可得 E I R 当导体棒受到的摩擦力向上且刚好静止，则根据共点力平衡可得 BILmgcosmgsin 解得 sincos BEL R mgmg 当导体棒受到的摩擦力向下且刚好静止，则根据共点力平衡可得 BILmgcosmgsin 解得 sincos BEL

11、R mgmg 故电阻的范围在 sincossincos BELBEL R mgmgmgmg 导体棒静止，故 A 错误，B 正确； CD根据 AB 的分析可知，静摩擦力可能向上，也可能向下，故 CD 错误。 故选 B。 8 如图所示， 空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。 在该区域中， 有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O 点为圆环的圆心，a、b、 c、d 为圆环上的四个点，a 点为最高点，c 点为最低点，bd 沿水平方向。已知小球所受电场 力与重力大小相等，现将小球从环的顶端 a 点由静止释放，下列判断正确的是（ ） A小球能越过与 O 等高的 d 点

12、并继续沿环向上运动 B当小球运动到 c 点时，洛伦兹力最大 C小球从 a 点到 b 点，重力势能减小，电势能增大 D小球从 b 点到 c 点，电势能增大，动能先增大后减小 【答案】 D 【解析】 电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方 45 ，由于合力是恒力，故类似于新的重 力，所以 ad 弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”。关于圆心对称的位置（即 bc 弧的中点）就是“最低点”，速度最大。 A由于 a、d 两点关于新的最高点对称，若从 a 点静止释放，最高运动到 d 点，故选项 A 错误； B由于 bc 弧的中点相当于“最低点”，速度最大，当然这个位置洛伦兹力最大。故选项 B

13、错误； C从 a 到 b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少。故选项 C 错误； D小球从 b 点运动到 c 点，电场力做负功，电势能增大，但由于 bc 弧的中点速度最大， 所以动能先增后减。选项 D 正确。 故选 D。 二、 多项选择题二、 多项选择题： 本题共： 本题共 4 小题， 每小题小题， 每小题 4 分， 共分， 共 16 分。 每小题有多个选项符合题目要求。分。 每小题有多个选项符合题目要求。 全部选对得全部选对得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。 9如图所示，圆形区域半径为R，区域内有一垂直纸面的匀强磁场，磁感应

14、强度的大小为 B，P为磁场边界上的最低点大量质量均为m，电荷量绝对值均为q的带负电粒子，以 相同的速率从P点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向粒子的轨道半径 r= 2R，A C、 为圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则 A粒子射入磁场的速率为 2qBR v m B粒子在磁场中运动的最长时间为 3 m t qB C不可能有粒子从C点射出磁场 D若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出 【答案】 ABD 【解析】 由洛伦兹力提供向心力： 2 v qvBm r ，解得： mv r qB ，根据题意 2rR ，以上联立可得： 2qBR v m ，故 A 正确；当

15、粒子以直径 2R 为弦时，运动时间最长，由几何关系可知圆心角 为 600，粒子运动的周期为： 2 m T qB ，由此可知粒子运动时间为： 63 Tm t qB ，故 B 正确；粒子的轨道半径为 2R，磁场的半径为 R，粒子可能从 C 点射出，故 C 错误；当粒子 的轨道半径为 R 时， 竖直向上射出的粒子， 可以从 A 点水平射出， 且速度满足： qBR v m ， 故 D 正确所以 ABD 正确，C 错误 10如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷 A、B，AB 连线中点为 O。在 A、B 所形成 的电场中，以 O 点为圆心的圆面垂直 AB 连线，e、d 是圆上的两点，c 是 AO 间的一

16、点，则 下列说法正确的是（ ） Ae、d 两点场强相同，但电势不同 B沿线段 eOd 移动一电荷，它所受的电场力先减小后增大 C将一电荷由 e 点沿圆弧移到 d 点电场力始终不做功 D将一电荷由 c 点移到圆面内任意一点时，电势能的变化量相同 【答案】 CD 【解析】 A根据等量异种电荷的电场线分布，可知其中垂线上对称的两点电场强度大小相等，方向 相同； 且根据等量异种电荷的电势分布情况知 e、 d 两点所在的直线是等势线， 电势都为零， 故 A 错误； B根据等量异种电荷的电场线分布可知其中垂线上，从 e 到 d 电场强度先增大后减小，故 沿线段 eOd 移动一电荷，它所受的电场力先增大后减

17、小，故 B 错误； C根据等量异种电荷的电势分布情况，可知 e 点和 d 点所在的圆弧面是一个等势面，且电 势都为零，故将一电荷由 e 点沿圆弧移到 d 点电场力始终不做功，故 C 正确； D根据等量异种电荷的电势分布情况，可知 e 点和 d 点所在的圆弧面是一个等势面，故 c 点与圆面内任意一点的电势差相等，根据 p EqU 可知将一电荷由 c 点移到圆面内任意一点时，电势能的变化量相同，故 D 正确。 故选 CD。 11在如图甲所示的电路中，电源电动势为 3V，内阻不计，L1、L2是相同规格的小灯泡， 这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R 为定值电阻，阻值为 10当开关 S 闭合后 AL

18、1的电阻为 1.2 BL1消耗的电功率为 0.75W CL2的电阻为 5 DL2消耗的电功率为 0.1W 【答案】 BC 【解析】 AB、当开关闭合后，灯泡 L1的电压 U1=3V，由图读出其电流 I1=0.25A，则灯泡 L1的电阻 1 1 1 3 12 0.25 U R I ， 功率 P1=U1I1=0.75W 故选项 A 不符合题意， 选项 B 符合题意； C、灯泡 L2的电压为 U，电流为 I，R 与灯泡 L2串联，则有 3 0.30.1 10 R UU IU R ， 在小灯泡的伏安特性曲线作图，如图所示， 则有 0.2 ,1VIA U ，L2的电阻为 5，L2消耗的电功率为 0.2W

19、，故选项 C 符合题意， 选项 D 不符合题意； 故选 BC 12某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为 L、宽为 b、高为 d 的矩 形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料图乙是装置的截面图，上、下 两板与电压恒为 U 的高压直流电源相连带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为 v0， 当碰到下板后其所带电荷被中和， 同时被收集 将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的 数量的比值称为除尘率不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用要增大除尘率，则下列措 施可行的是： （ ） A只增大电压 U B只增大高度 d C只增大长度 L D只增大尘埃被吸入水平速度 v0 【答案】

20、AC 【解析】 增加除尘率即是让离下极板较远的粒子落到下极板上， 带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动， 在沿电场的方向上的位移为 22 0 11 () 22 qUL yat mdv ，即增加 y 即可 A、只增加电压 U 可以增加 y，故 A 满足条件B、只增大高度 d，由题意知 d 增加则位移 y 减小，故 B 不满足条件C、只增加长度 L，可以增加 y，故 C 满足条件D、只增加水平 速度 v0，y 减小，故 D 不满足条件故选 AC 三、实验题三、实验题：本题共：本题共 2 小题小题，第，第 13 题题 6 分，第分，第 14 题题 9 分，共分，共 15 分。分。 13 图甲是用来“测量

21、某电阻丝材料的电阻率”的电路图。 实验中把电阻丝拉直后固定在接 线柱 a 和 b 上，移动滑片改变接触点 P 的位置，可改变接入电路中电阻丝的长度，电阻丝 可接入电路的最大阻值约为 20。实验可供选择的器材还有： 器材编号 器材名称 规格与参数 A 电池组 E 电动势为 3.0V，内阻未知 B 电流表 A1 量程 0100mA，内阻约 5 C 电流表 A2 量程 00.6A，内阻约 0.2 D 电阻箱 R 0999.9 E 开关、导线 若干 实验操作如下： a。用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径 d； b。将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路； c。调节电阻箱使其接入电

22、路中的电阻值较大； d。接触点 P 在电阻丝上某位置时，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断 开开关。记录电阻箱的电阻值 R 和接入电路的电阻丝长度 l。 e。改变接触点 P 的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏；重复多次， 记录每一次电阻箱的电阻值 R 和接入电路的电阻丝长度 l。 f。断开开关，整理好器材，进行实验数据分析。 （1）某次测量电阻丝直径 d 时，螺旋测微器示数如图乙所示，d=_mm； （2）实验中电流表应选择_（填器材编号） ； （3）用记录的多组电阻箱的阻值 R 和对应的接入电路中电阻丝长度 l 的数据，绘出了如图 丙所示的R l 关系图线，图线

23、在 R 轴的截距为 R0，在 l 轴的截距为 0 l ，那么电阻丝的电阻 率表达式 _（用 R 0、 0 l 、d 表示） ； （4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_（填“有”或“无）影响。 【答案】 0.730； B ； 2 0 0 4 d R l ； 无 【解析】 （1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度是 0.5mm，可动刻度是 23.0 0.01mm=0.230mm，金 属丝直径 d=0.5mm+0.230mm=0.730mm。 （2）为了减小实验误差，实验中电阻丝接入电路的电阻应在几欧姆到十几欧姆的范围内， 电源电动势为 3V，则电路中的电流应保持为 100mA，电流表应选 B

24、：A1。 （3）根据闭合电路欧姆定律 E=Ig（R+R电阻丝+r） l R S 阻电丝 联立解得 g El Rr IS 由图像可知 0 2 0 1 4 R Sl d 解得 2 0 0 4 d R l （4）若考虑电流表的内阻，则表达式为 A g El RrR IS 则 R-l 图像的斜率不变，则对电阻率的测量无影响。 14某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法： （1）用多用电表粗测：多用电表电阻挡有 4 个倍率，分别为 1k、 100、 10、 1.该同学选 择“ 100”挡，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线 所示） 。为了较准确地进行测量，请你补充完整

25、下列依次应该进行的主要操作步骤： A换用“ _”挡； B两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在 0 处； C 重新测量并读数， 某时刻刻度盘上的指针位置如图中实线所示， 测量结果是_。 （2）该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器： A直流电源（电动势 3 V，内阻不计） B电压表 V1 （量程 05 V，内阻约为 5 k） C电压表 V2 （量程 015 V，内阻约为 25 k） D电流表 A1（量程 025 mA，内阻约为 1 ） E电流表 A2（量程 0250 mA，内阻约为 0.1 ） F滑动变阻器一只，阻值 020 G开关一只，导线若干 在上述仪器中，

26、电压表应选择_（选填“V1”或“V2”） ，电流表应选择 _（选填“A1”或“A2”） 。请在虚线框内画出电路原理图（电表用题中所给的符 号表示） 。 （_） 【答案】 换用“ 10”挡 ； 120 ； V1 ； A1 ； 【解析】 （1）指针偏转角度太大，说明选择的倍率偏大，因此应选用较小的倍率，将“ 100”挡换 为“ 10”挡；欧姆表的读数为指针所指的欧姆数乘倍率，即电阻为 1210 120 。 （2）由于电源电动势只有 3 V，所以电压表选择量程为 05 V 的电压表 V1；因电路中的最 大电流约为 Im 3V 12025 mA 所以电流表选用量程为 025 mA 的电流表 A1；由于

27、滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻的 阻值，所以控制电路应选用分压式接法；因待测电阻的阻值远大于电流表内阻，应选用电流 表内接法，电路原理图如图所示。 四、解答题四、解答题：本题共：本题共 4 小题小题，第第 15 题题 8 分，第分，第 16 题题 9 分，第分，第 17 题题 12 分，第分，第 18 题题 16 分，分， 共共 45 分分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能 得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15

28、如图所示电路中，电阻 R1=R2=R3=10，电源内阻 r=5，电压表可视为理想电表当开 关 S1和 S2均闭合时，电压表的示数为 10V求： （1）电源的电动势 （2）当开关 S1闭合而 S2断开时，电压表的示数 【答案】 （1）E=20V（2）16V 【解析】 （1）电阻 R2中的电流 2 2 1A U I R 外电阻 13 2 13 15 R R RR RR 根据闭合电路欧姆定律 E I Rr 得 E=I（R+r） 代入数据解得： E=1 （15+5）V=20V （2）当开关 S1闭合而 S2断开时；由闭合电路欧姆定律可知： 12 12 RR UE RRR 解得： 16VU 16如图所示

29、，在匀强电场中，将带电荷量 q6 10 6C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点， 克服电场力做了 2.4 10 5J 的功， 再从 B 点移到 C 点， 电场力做了 1.2 105J 的功 求： （1）A、B 两点间的电势差 UAB和 B、C 两点间的电势差 UBC； （2）如果规定 B 点的电势为零，则 A 点和 C 点的电势分别为多少？ （3）作出过 B 点的一条电场线（只保留作图的痕迹，不写做法） 【答案】 （1） UAB4 V，UBC2 V （2）A4 V，C2 V （3）如下图所示 【解析】 （1）根据W Uq 可得 5 6 2.4 10 V4V 6 10 AB AB W U

30、q ； 5 6 1.2 10 V2V 6 10 BC U ； （2）由于 ABABBCBC UU， ，又 0 B ，解得 4V2V AC ， ； （3）取 AB 的中点 D，D 点的电势为 2V，连接 CD，为等势线，电场线与等势线垂直，由 高电势指向低电势，如图所示 17 两金属板 MN 平行放置， 金属板右侧的矩形区域 abcd 内存在垂直纸面向里的匀强磁场， P、Q 分别为 ad 边和 bc 边的中点，ab=3L，ad=2L，金属板与矩形区域的轴线 PQ 垂直，如 图所示。质量为 m、电荷量为 q 的粒子在 M 板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过 N 板上的小孔， 以速度 v 沿轴

31、线 PQ 进入磁场区域， 并由 b 点离开磁场。 不计粒子重力， 求： （1）加速电压 U 的大小； （2）矩形磁场中磁感应强度的大小； （3） 若在矩形磁场右侧， 分布着另一个一条边平行于 ab 边的矩形磁场区域 efgh （未画出） ， 粒子经过 efgh 偏转后恰好回到出发位置， 求矩形磁场 efgh 的最大磁感应强度及对应的面积。 （cos37 =0.8，sin37 =0.6） 【答案】 （1） 2 2 mv q ； （2）5 mv qL ； （3） 4 5 mv B qL ； 2 5SL 【解析】 （1）在电场中加速，由动能定理得 2 1 2 qUmv 可得 2 2 mv U q （

32、2）磁场中 由勾股定理 222 (3 )()RLRL 可得 5RL 2 mv qvB R 可得 5 mv B qL （3）粒子可能的轨迹如图所示，则有粒子离开 abcd 后，立即进入磁场 efgh 时，满足题目 要求。设粒子在磁场 efgh 中运动轨迹的半径为 r 3 sin L R 可得 37 磁场 efgh 中 cosLr 由公式 2 mv qvB R 得 mv R qB 则 mv r qB 磁场 efgh 面积 2 (sin )Sr rr 可得 4 5 mv B qL 得 2 5SL 18如图甲所示，真空中的电极 K 连续不断地发出电子（电子的初速度可忽略不计） ，经电 压为 U0的电场

33、加速，加速电压 U0随时间 t 变化的图像如图乙所示，每个电子通过加速电场 的过程时间极短，可认为该过程加速电压不变.电子被加速后由小孔 S 穿出沿两个彼此靠近 且正对的水平金属板 A、B 间中轴线，从左边缘射入 A、B 两板间的偏转电场，A、B 两板 长均为 L=0.020m，两板之间距离 d=0.050m，A 板的电势比 B 板电势高 U，A、B 板右側边 缘到竖直放置的荧光屏 P（面积足够大）之间的距离 b=0.10m，荧光屏的中心点 O 与 A、B 板的中心轴线在同一永平直线上，不计电子之间的相互作用力及其所受的重力。求： （1）求电子进入偏转电场的初速度 v0（已知电子质量为 m、电

34、量为 e，加速电压为 U0） （2）假设电子能射出偏转电场，从偏转电场右端射出时，它在垂直于两板方向的偏转位移 y 为多少（用 U0、U、L、d 表示） ； （3）要使电子都打不到荧光屏上，A、B 两板间所加电压 U 应满足什么条件； （4）当 A、B 板间所加电压 U=50V 时，电子打在荧光屏上距离中心点 O 多远的范围内。 【答案】 （1） 0 0 2eU v m ； （2） 2 0 4 UL y dU ； （3）所加电压 U 应满足至少为 100V； （4）0.025m0.05m 【解析】 （1）电子加速过程中，根据动能定理有 2 00 1 2 eUmv 解得初速度 0 0 2eU v

35、 m （2）偏转过程中，水平方向做匀速直线运动，有 0 v tL 垂直 AB 两板方向，做匀加速直线运动，有 UEd eUma 2 1 2 yat 由（1）问及以上几式，解得 2 0 4 UL y dU （3） 要使电子都打不到屏上， 应满足 U0取最大值 800V 时仍有 y 0.5d， 代入 （2） 问结果， 可得： 2 00 222 44?0.54 800 0.5 0.05 V100V 0.2 U dyU dd U LL 所以为使电子都打不到屏上，A、B 两板间所加电压 U 至少为 100V （4）当 A、B 板间所加电压 U=50V 时，当电子恰好从 A 板右边缘射出偏转电场时 其侧移

36、最大 max 11 0.05m0.025m 22 yd 设电子通过电场最大的偏转角为 ，设电子打在屏上距中心点的最大距离为 Ymax，则 00 tan y v at vv maxmaxy b Yy 又 max 0 2 y yt Lt 联立解得 maxmaxmax 2 0.05m b Yyy L 由第（2）问中的 2 0 4 UL y dU 可知，在其它条件不变的情况下，U0越大 y 越小 所以当 U0=800V 时，电子通过偏转电场的侧移量最小 其最小侧移量， 222 min 00 50 0.2 m0.0125m 444 0.05 800 ULUL y dUdU 同理可知，电子打到屏上距中心的最小距离为 minmin 2 10.025m b Yy L 故其范围为 0.025m0.05m。