高二物理期中考试试卷及答案
山东省聊城市2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)

2023-2024年第二学期期中教学质量检测高二物理试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B 铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5mm 黑色签字笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内答题,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效;保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 传感器已广泛应用于日常生活,下列关于传感器的说法正确的是( )A. 电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦,应用的是红外传感器B. 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的,在电路中能起到开关的作用C. 全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置,该装置应用的是压力传感器D. 热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,但是金属热电阻不能2. 蓝牙(BT )是一种支持短距离通信(一般内)的无线电射频技术,能在智能家居、无线耳机、笔记本电脑等众多设备之间进行无线信息交换。
使用蓝牙传递信息,信号传输示意图如图所示。
则蓝牙通信的电磁波( )A. 是蓝光B 能量高,能用于灭菌C. 波长比手机通信的电磁波短D. 在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小3.近年来,无线门铃逐渐在各大城市流行。
图甲为某款无线门铃按钮,这款门铃可以自己发电,不需要连10m接外电源。
其“自发电”部分电路如图乙所示,按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。
下列说法正确的是( )A. 按住按钮不动,门铃会一直响B. 按下按钮过程,螺线管上有从P 到Q 方向的电流C. 松开按钮过程,螺线管与磁铁之间有排斥力D. 按下和松开按钮过程,螺线管产生的感应电动势大小一定相等4. 2023年6月14日,我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”在广东珠海投入试运行,如图甲所示。
广东省广州市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(含解析)

2024学年第一学期高二年级期中考试试卷物理命题人:高二物理备课组审题人:高二物理备课组本试卷共4页,满分100分,考试用75分钟注意事项:1.开考前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、考号等信息填写在答题卡指定区域内。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上,不得使用涂改液,不得使用计算器。
不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
一、单选题(7小题,每题4分,共28分)1.如图为某型号的干电池,在其外壳上标注有“9伏”的字样,这表示( )A.电池短路时,该电池输出的电流为9AB.该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能C.将该电池接入电路后,电池两端的电压始终为9VD.1C正电荷通过该电池的过程中,有9J的化学能转化为电能2.静电透镜被广泛应用于电子器件中,在一些电子显示设备中,让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。
如图所示,图中带箭头的实线表示电场线,虚线表示电子的运动轨迹,a、b、c为其轨迹上的三点,电子仅在电场力作用下从a点运动到c点,在此过程中,下列说法正确的是( )A.a点的电势高于b点的电势B.b点的电场强度小于在c点的电场强度C.从a到c的运动过程中,电子的动能一直增大D.从a到c的运动过程中,电子的电势能先减少后增加3.关于生活生产中的静电应用,下列四副插图说法正确的是( )A .图甲为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B 上B .图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走加油枪上的静电C .图丙中摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电吸附D .图丁中优质的话筒线外面包裹着金属网,目的是为了增强话筒线的导电性能4.如图,是小丽家的太阳能电池,因户外使用时间较久,厂家标记的参数已模糊不清。
重庆市南开中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷(含答案)

重庆南开中学高2026级高二(上)期中考试物理试题本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题两部分)。
满分120分,考试时间120分钟。
第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上。
第Ⅰ卷(选择题共52分)一、单项选择题。
本题共9个小题,每题3分,共27分。
下列各题四个选项中只有一个选项符合题意,请选出。
不选、多选或错选均不得分。
1.下列有关电动势的说法正确的是( )A .用伏特表连接电源,电表的示数就是电源的电动势B .电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功C .电动势和电势差的单位相同,所以这两个物理量没有什么区别D .电动势与流经电源的电流成正比,与电源内阻成反比2.下列有关磁场的说法正确的是( )A .通电直导线在磁场中受到的安培力为零,说明此处磁感应强度一定为零B .安培力的方向可以用右手螺旋定则判断C .磁感线和电场线都是闭合曲线D .磁感线可以形象地描述磁场,磁感线上某点的切线方向即头小磁针在该位置时N 极所受磁场力的方向3.下列各图中已标出的电流及电流的磁场方向,其中正确的是( )A .B .C .D .4.如图所示电路中,当闭合开关时发现灯泡不发光。
现用电压表对故障电路进行检测。
测得,,.由此可判断电路的故障位置是( )A .BF 间断路B .DF 间断路C .CD 间断路D .AD 间断路5.一平行板电容器与静电计相连,如图所示。
下面关于电容器的说法正确的是()CF 1.5V U =CE 0U =DF 1.5V U =A .静电器的指针张角变大,表明电容器的带电量增大B .将电容器a 板向上平移,电容器的电容变大C .在电容器两极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变小D .将b 板向左平移一小段距离,电容器极板间的电场强度变小6.如图所示,三根相互平行的固定长直导线、和两两等距,均通有电流I ,中电流方向与中的相同,与中的相反.则直导线受到的安培力合力方向是( )A .向上B .向下C .向左D .向右7.真空中有一电场,其在x 轴上的电势与位置x 的关系曲线如图所示。
浙江省金砖联盟2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题含答案

浙江省金砖联盟2024学年第一学期期中联考高二年级物理学科试题(答案在最后)考生须知:1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下面物理量属于标量的是()A.加速度B.磁通量C.电场强度D.磁感应强度【答案】B【解析】【详解】既有大小,又有方向,合成或分解时满足平行四边形法则的物理量是矢量,例如加速度,电场强度,磁感应强度都是矢量;而磁通量虽然有大小,方向,但合成或分解时不满足平行四边形法则,因此磁通量是标量。
故选B。
2.如图甲所示是一个“简易电动机”,一节5号干电池的正极向上,一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极,将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框,线框上端的弯折位置与正极良好接触,下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触,放手后线框就会转动起来。
该“简易电动机”的原理图如图乙所示,关于该“简易电动机”,下列说法正确的是()A.线框①、②两部分导线电阻在电路中是串联关系B.从上往下看,该“简易电动机”顺时针旋转C.其工作原理是导线切割磁感线产生感应电流从而使导线框受到安培力而转动D.电池消耗的电能全部转化为线框的动能【答案】B【解析】【详解】A .线框①、②两部分导线电阻在电路中是并联关系。
故A 错误;B .线框的上下两条边受到安培力的作用而发生转动的,根据左手定则可以判断从上往下看,线框将做顺时针转动。
故B 正确;C .电动机的工作原理是通电导线在磁场中受安培力的作用。
故C 错误;D .电池消耗的电能一部分用于线框发热产生的内能,一部分提供线框的动能。
故D 错误。
故选B 。
3.刘洋在2024年巴黎奥运会吊环获得金牌,如图是比赛时的照片。
2024-2025学年湖南省高二上学期期中物理试卷与参考答案

2024-2025学年湖南省物理高二上学期期中自测试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于物理量的说法中,正确的是:A、速度是位移与时间的比值,因此速度总是正值。
B、加速度是速度变化量与时间的比值,加速度越大,速度变化越快。
C、力是改变物体运动状态的原因,但力的作用效果只与力的大小有关。
D、功率是做功的快慢程度,功率越大,做功越快。
2、一个物体在水平面上做匀速直线运动,下列哪个因素不会影响其动能的大小?A、物体的质量B、物体的速度C、物体的位移D、物体的运动时间3、以下关于力的说法中,正确的是()A、力是物体间的相互作用,物体受到力的同时也会对施力物体施加力B、力的单位是千克,表示力的强度C、物体在力的作用下运动状态改变,说明力是改变物体运动状态的原因D、两个物体之间没有接触也可以产生力的作用,比如磁铁吸引铁钉4、一个物体在水平面上受到两个力的作用,一个力是水平向右的摩擦力,另一个力是水平向左的推力。
如果物体保持静止,那么这两个力之间的关系是()A、它们的大小相等,方向相反B、它们的大小不等,方向相反C、它们的大小相等,方向相同D、它们的大小不等,方向相同5、一个物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是:A. 物体所受合力为零B. 物体的速度大小不变,方向也不变C. 物体所受的向心力大小不变,方向指向圆心D. 物体没有受到任何外力的作用6、两个点电荷分别带有+Q和-Q的电荷量,它们相距一定距离放置。
若仅考虑这两个电荷之间的相互作用,则下列关于两点电荷连线中点处的电场强度说法正确的是:A. 电场强度为零B. 电场强度方向指向-QC. 电场强度方向指向+QD. 电场强度最大7、一个物体在水平面上做匀速直线运动,如果突然受到一个水平向左的摩擦力作用,那么以下说法正确的是()A、物体的速度会立即减小B、物体的速度会逐渐减小C、物体的速度会逐渐增大D、物体的速度不会改变二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、在惯性参考系中,一个物体同时受到两个力的作用,这两个力大小分别为5N和12N,并且作用方向相同。
高二(上)期中物理试题(解析版)

2.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知()
A.带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度
B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
C.带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度
(1)电子在电场中运动的加速度。
(2)电子进入电场的最大距离。
(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)由牛顿第二定律可得
解得
(2)由动能定理可得
解得
(3)从电子进入电场至运动到电场最大距离的一半的过程中,由动能定理可得
解得
15.如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0由静止加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求:
D.根据能量守恒定律,带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变,D错误。
故选C。
3.下列四个图中, 、 两点电势相等、电场强度也相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.匀强电场 等势面是垂直于电场线的一簇等间距的平行平面,A图中 、 两点不在同一等势面上,所以,这两点的电势是不相等的,但这两点的电场强度相等,选项A错误;
D.带电粒子在R点时 动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电场线疏密可知,R点场强比Q场强点大,所以带电粒子在R点的电场力大,则带电粒子在R点的加速度大,A错误;
BC.带电粒子做曲线运动,电场力指向曲线的内侧,所以电场力的方向向右;若带电粒子从P经过R运动到Q,电场力做负功,带电粒子的电势能增大,动能减小,则带电粒子经过R点时的动能大于经过Q点时的动能,即带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度,而P点电势能最小,所以带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小,B错误,C正确;
安徽省合肥市六校联盟2024-2025学年高二上学期11月期中考试 物理含答案

合肥市普通高中六校联盟2024-2025学年第一学期期中联考高二年级物理试卷(答案在最后)(考试时间:75分钟满分:100分)命题学校:一、选择题(本题共10小题,满分42分。
在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9-10题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,错选或不选的得0分)1.新一代人造太阳——中国环流三号,创造了我国可控核聚变装置运行新纪录,技术水平居国际前列。
其核心部件示意如图所示,通过一簇线圈(类似于通电螺线管)产生磁场,使高温等离子体(含有带正、负电的粒子)在磁场中发生可控核聚变反应。
取某处线圈截面,其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是()A .B .C .D .2.2024年5月3日我国发射的嫦娥六号在历时53天、38万公里的太空往返之旅后,取回了人类历史上第一抔来自月球背面的古老月壤平安返回地球!嫦娥六号在进入地月转移轨道时,由于卫星姿势的改变,卫星中一边长为50cm 的正方形导线框由水平方向转至竖直方向,若此处磁场磁感应强度5B 810T -=⨯,方向如图所示,则下列说法正确的是(sin 370.6︒=,cos370.8︒=)()A .在水平位置时,穿过线框的磁通量的大小为51.610bW -⨯B .在竖直位置时,穿过线框的磁通量的大小为51.210b W -⨯C .该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是6410b W -⨯D .该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是52.810bW -⨯3.为了打击酒驾醉驾行为,保障交通安全,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试,图1是某型号酒精测试仪,其工作原理如图2所示,R 为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电源的电动势为E 、内阻为r ,电路中的电表均为理想电表,0R 为定值电阻,且0R r =。
当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法错误..的是()A .饮酒量越多,电源的输出功率一定越小B .饮酒量越多,电源的效率越小C .电压表的示数变小,电流表的示数变大D .电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变4.锂离子电池已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域,锂离子电池以碳材料为负极,以含锂的化合物为正极,依靠带正电的Li +在电池内部正极和负极之间移动来工作。
北京市第二十中学2024-2025学年高二上学期期中物理(选考)试题(含答案)

北京市第二十中学2024-2025学年度第一学期期中考试试卷高二 物理(选考)(时间:90分钟 满分:100分 为数修3模块结业考试)班级__________姓名__________一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.每小题在给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得3分,选错或不选的得0分)1.一根粗细均匀的导线,当其两端电压是,通过的电流是,若将此导线均匀拉长到原来的3倍,电流仍是,导线两端所加电压变为( )A. B. C. D.2.如图在磁铁靠近线圈的过程中,穿过线圈的磁通量变化情况为( )A.变大B.变小C.不变D.不能确定3.干电池的电动势为,下列说法正确的是( )A.用电压表直接连接干电池的两极,测得的电压就是该电池的电动势B.外电路闭合时,在内有的其他能转化为电能C.外电路闭合时,在内有的电荷量通过该电池D.外电路闭合时,当的电荷量通过干电池时该电池提供的电能4.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片逐渐向上端移动的过程中,的电压( )A.一直为B.一直为0C.逐渐增大到D.先由0逐渐增大到再减小到05.如图所示,一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为的匀速直线运动。
已知棒的横截面积为,单位体积内所带的电荷量为。
由于棒的运动而形成的等效电流()U I I /3U U3U9U1.5V 1s 1.5J 1s 1.5C 1C 1.5J 0R U UU v S qA.大小为,方向与相同B.大小为,方向与相反C.大小为,方向与相同D.大小为,方向与相反6.如图所示,水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。
一带电粒子(重力不计)从点沿水平方向射入到两板之间,恰好沿直线从点射出。
电场强度为,磁感应强度为。
下列说法正确的是( )。
A.粒子一定带正电B.粒子射入的速度大小C.若只改变粒子射入速度的大小,其运动轨迹为曲线D.若粒子从点沿水平方向射入,其运动轨迹为直线7.如图所示的图像中,直线①为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线②为某一电阻的图线,用该电源直接与电阻连接成闭合电路。
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高二物理期中考试试卷及答案高二物理第一学期期中考试试卷(二)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得分。
)1.有关静电场的理解,下列说法正确的是()A、匀强电场中,各点的场强大小相等,方向相同,电势也相等。
B、电势为零的点,电场强度也一定为零。
C、电场中沿着电场线方向移动电荷,电场力做功,若移动正电荷,电势能减少;若移动负电荷,电势能增加。
D、放入电场中某点的电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变。
2.下列说法正确的是()A、根据I=U/R可知,导体中的电流与导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比B、根据R=U/I可知,导体中的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比C、正电荷定向移动的方向是电流的方向,因电流有方向,所以电流是矢量D、电流表和电压表都是有表头改装而成,若改装成电压表需串上一大电阻,若改装成电流表需并上一小电阻3.电阻R1、R2的I-U图象如图所示,则下列说法正确的是()A、R1:R2=3:1B、将R1与R2串联后接于电源上,则电压比U1:U2=1:3C、将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1:I2=1:3D、将R1与R2并联后接于电源上,则功率比P1:P2=1:34.如右图所示为静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是()A.C点处的场强为零,因为那没有电场线B.这个电场可能是负点电荷形成的C.负电荷q在A点所受到的电场力比在B点所受电场力大D.负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向5.把质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放,在它运动的过程中,如果不计重力,下面说法正确的是()A.点电荷的运动轨迹必定和电场线重合B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向垂直D.点电荷的受力方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致6.在图(a)所示电路中,V1、V2都是有~3 V和~15 V两个量程的电压表.当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1、R2两端的电压分别为()A.9.6 V,2.4 V7.在图中,O为两电荷连线的中点,B、C是连线上相对O对称的两点,E、F是连线中垂线上也相对O对称的两点。
如果选无限远处电势为零,则以下说法正确的是:A。
B、C两点场强大小相等、方向相同,电势也相等。
B。
E、F两点场强大小相等、方向相同,电势也相等。
C。
一负电荷由B沿连线运动到C,则电场力做负功,电势能减小。
D。
将某一电荷从B点移动到E点电场力所做功等于将该电荷从B点移动到无穷远处所做的功。
8.在图中,研究影响平行板电电容的因素的实验装置。
以下说法正确的是:A。
A板与静电计的指针带的是异种电荷。
B。
甲图中将B板上移,静电计的指针偏角增大。
C。
乙图中将B板左移,静电计的指针偏角不变。
D。
丙图中将电介质插入两板之间,静电计的指针偏角减小。
9.在图中的电路中,当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时:A。
电压表示数变大,电流表示数变小。
B。
电压表示数变小,电流表示数变大。
C。
电压表示数变大,电流表示数变大。
D。
电压表示数变小,电流表示数变小。
10.在图中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。
用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知:A。
R的阻值为1.5 Ω。
B。
电源电动势为3 V,内阻为0.5 Ω。
C。
电源的输出功率为3.0 W。
D。
电源内部消耗功率为1.5 W。
11.在图中,氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上。
则:A。
经过加速电场的过程中,静电力对氚核做的功最多。
B。
经过偏转电场的过程中,静电力对三种核做的功一样多。
C。
三种原子核打在屏上的速度一样大。
D。
三种原子核都打在屏的同一位置上。
12.在图中,带正电的微粒放在电场中,场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示。
带电微粒只在静电力的作用下由静止开始运动。
则下列说法中正确的是:A。
微粒在~1s内的加速度与1 s~2 s内的加速度相同。
B。
微粒将沿着一条直线运动。
C。
微粒做往复运动。
D。
微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同。
13、在实验中,为了尽可能减小误差,应该采用外接电流表,并采用正确的方式测出电阻值等于电阻的真实值。
设计的电路图如下图所示。
在实物图中,滑动变阻器的滑片应该置于中间位置。
14、测金属丝的电阻率的表达式为ρ=R×πd²/4L,其中R 为金属丝的电阻,d为金属丝的直径,L为金属丝的长度。
根据图示,金属丝长度的测量值为L=20.1cm,金属丝直径的测量值为d=0.145mm。
15、通过小型直流电动机的电流可通过电路中的电阻计算得出,即I=(U-4)/6.代入数据可得I=1.33A。
电动机的输出功率为P=UI-U²/r,代入数据可得P=13.31W。
16、根据电场力做功和电势差的定义,可得U_AB=6×10^-6J/2×10^-8C-2×10^-6J/2×10^-8C=20V。
对于负电荷由A点移到B点,电场力所做的功为W=qU_AB=2×10^-5C×20V=4×10^-4J。
根据题意,可得电场强度E=8×10^-6J/2×10^-8C/1m=400N/C。
根据余弦定理,可得场强大小为E=400/sin(53°)=501.8N/C。
1) 根据题意,两平行极板P、Q的长度和板间距均为l,粒子源沿极板中央向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。
在0~3t时间内,两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。
已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t时刻经极板边缘射出。
m、q、l、t为已知量。
(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)1) 根据电场力的公式F=qE,当带电粒子在电场中运动时,电场力会对其产生加速度a,即F=ma。
在竖直方向上,粒子所受的力只有重力,因此有mg=ma,即a=g。
在水平方向上,粒子所受的力只有电场力,因此有F=qE,即ma=qE,即a=qE/m。
由于粒子的速度相同,因此在电场中运动的时间相同,可以将问题简化为粒子在电场中运动一段距离的情况。
当粒子进入电场时,其速度为v,根据匀加速直线运动的公式,粒子在电场中运动的距离为s=vt+1/2at^2=vt+1/2(qE/m)t^2.当粒子到达极板边缘时,其速度为v',由于电场力对粒子做功,粒子动能增加,因此v'>v。
根据能量守恒定律,有1/2mv'^2-1/2mv^2=qUl,即v'=sqrt(v^2+2qUl/m)。
又因为粒子在电场中运动的时间为3t,因此有s=l,即l=vt+1/2(qE/m)t^2,代入v'=sqrt(v^2+2qUl/m)可得:l=v't+1/2(qE/m)(3t)^2sqrt(v^2+2qUl/m)×3t+9qUl/2m3tv+3t×sqrt(v^2+2qUl/m)+9qUl/2m2) 当粒子离开电场时,其速度为v'',由于电场力对粒子做功,粒子动能减小,因此v''<v'。
同样根据能量守恒定律,有1/2mv''^2-1/2mv^2=-qUl,即v''=sqrt(v^2-2qUl/m)。
由于粒子在电场中运动的时间为3t,因此有s=2l,即2l=vt''+1/2(qE/m)(3t)^2,代入v''=sqrt(v^2-2qUl/m)可得:2l=3tv-3t×sqrt(v^2-2qUl/m)+9qUl/2m将两个方程联立消去t,得到:v^2+2qUl/m=v^2-2qUl/m4qUl/m=2v^2U=v^2/m因此,电压U的大小为v^2/m。
2) 当粒子离开电场时,其速度为v'',由于电场力对粒子做功,粒子动能减小,因此v''<v'。
同样根据能量守恒定律,有1/2mv''^2-1/2mv^2=-qUl,即v''=sqrt(v^2-2qUl/m)。
由于粒子在电场中运动的时间为3t,因此有s=2l,即2l=vt''+1/2(qE/m)(3t)^2,代入v''=sqrt(v^2-2qUl/m)可得:2l=3tv-3t×sqrt(v^2-2qUl/m)+9qUl/2m将两个方程联立消去t,得到:v^2+2qUl/m=v^2-2qUl/m4qUl/m=2v^2U=v^2/m因此,电压U的大小为v^2/m。
改写后)如图所示,两平行极板P、Q的长度和板间距均为l,位于极板左侧的粒子源沿极板中央向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子,在0~3t时间内,两板间加上如图所示的电压(不考虑极边缘的影响)。
已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t时刻经极板边缘射出。
m、q、l、t为已知量。
(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)1) 根据电场力的公式F=qE,当带电粒子在电场中运动时,电场力会对其产生加速度a,即F=ma。
在竖直方向上,粒子所受的力只有重力,因此有mg=ma,即a=g。
在水平方向上,粒子所受的力只有电场力,因此有F=qE,即ma=qE,即a=qE/m。
由于粒子的速度相同,因此在电场中运动的时间相同,可以将问题简化为粒子在电场中运动一段距离的情况。
当粒子进入电场时,其速度为v,根据匀加速直线运动的公式,粒子在电场中运动的距离为s=vt+1/2at^2=vt+1/2(qE/m)t^2.当粒子到达极板边缘时,其速度为v',由于电场力对粒子做功,粒子动能增加,因此v'>v。
根据能量守恒定律,有1/2mv'^2-1/2mv^2=qUl,即v'=sqrt(v^2+2qUl/m)。
又因为粒子在电场中运动的时间为3t,因此有s=l,即l=vt+1/2(qE/m)t^2,代入v'=sqrt(v^2+2qUl/m)可得:l=v't+1/2(qE/m)(3t)^2sqrt(v^2+2qUl/m)×3t+9qUl/2m3tv+3t×sqrt(v^2+2qUl/m)+9qUl/2m2) 当粒子离开电场时,其速度为v'',由于电场力对粒子做功,粒子动能减小,因此v''<v'。