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2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 電學(xué)部分 專(zhuān)題01 電場(chǎng)單元測(cè)試卷A卷

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1、2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 電學(xué)部分 專(zhuān)題01 電場(chǎng)單元測(cè)試卷A卷 一、單選 1.在感應(yīng)起電中,帶負(fù)電物體靠近帶絕緣底座的導(dǎo)體時(shí),如圖所示M處將( ) A. 帶正電 B. 帶負(fù)電 C. 不帶電 D. 不能確定 【答案】B 【解析】由于同性電荷相斥,則當(dāng)帶負(fù)電物體靠近帶絕緣底座的導(dǎo)體時(shí),帶電體將導(dǎo)體中的負(fù)電荷斥向最遠(yuǎn)端,即M處帶負(fù)電,故選B. 2.兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)物體相距為R時(shí),其相互作用的萬(wàn)有引力大小為F。若將兩個(gè)物體間的距離增大為2R,其相互作用的萬(wàn)有引力大小變?yōu)椋? A. B. C. 4F D. 2F 【答案

2、】B 【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律公式知,兩物體間的距離增大為原來(lái)的2倍,則萬(wàn)有引力變?yōu)樵瓉?lái)的,即為,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤; 3.下列現(xiàn)象中屬于靜電利用的是 A. 油罐車(chē)上有鐵鏈拖到地面 B. 飛機(jī)輪胎用導(dǎo)電橡膠制作 C. 屋頂安裝避雷針 D. 汽車(chē)表面噴涂油漆 【答案】D 4.如圖所示,P是一個(gè)帶電體,將原來(lái)不帶電的導(dǎo)體球Q放入P激發(fā)的電場(chǎng)中并接地,a,b,c,d是電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)。則靜電平衡后( ) A. 導(dǎo)體Q仍不帶電 B. a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì) C. 檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力等于b點(diǎn)所受電場(chǎng)力 D. 帶正電的檢驗(yàn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于d點(diǎn)的電勢(shì)能

3、 【答案】D 點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于比較cd兩點(diǎn)的電勢(shì),要注意c沿電場(chǎng)線到零勢(shì)能面有很大的距離,而d點(diǎn)已接近零勢(shì)能面,而沿電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)是降落的;故c點(diǎn)電勢(shì)一定大于d點(diǎn)電勢(shì). 5.如圖所示,B 為線段 AC 的中點(diǎn),如果在 A 處放一個(gè)+Q 的點(diǎn)電荷,測(cè)得 B 處的場(chǎng)強(qiáng) EB=60 N/C, 則下列說(shuō)法正確的( ) A. C 處的場(chǎng)強(qiáng)大小為 EC=30 N/C B. C 處的場(chǎng)強(qiáng)大小為 EC=20N/C C. 若要使 EB=0,可在 C 處放一個(gè)-Q 的點(diǎn)電荷 D. 把 q=10-9 C 的點(diǎn)電荷放在C 點(diǎn),則其所受電場(chǎng)力的大小為 1.5×10-8 N 【

4、答案】D 【解析】A、B、場(chǎng)源為一正的點(diǎn)電荷Q,B離點(diǎn)+Q的距離等于C離+Q的距離的一半,則根據(jù)真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,得EB=4EC;因B處的場(chǎng)強(qiáng)EB=60N/C,則EC=15N/C.故A、B錯(cuò)誤。C、若要使EB=0,可在C處放一個(gè)+Q的點(diǎn)電荷,故C錯(cuò)誤;D、把q=10-9C的點(diǎn)電荷放在C點(diǎn),則其受電場(chǎng)力的大小為F=qEC=10-9C×15N/C=1.5×10-8N,故D正確;故選D。 6.在密立根油滴實(shí)驗(yàn)中,調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢(shì)差等于U0兩板距離為d時(shí),某質(zhì)量為m的油滴恰好做勻速運(yùn)動(dòng),則該油滴所帶電荷量為( ) A. B. C.

5、 D. 【答案】A 【解析】油滴勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到電場(chǎng)力和重力平衡, 根據(jù)平衡條件,有:mg=qE,又有,聯(lián)立可得:,故A正確,BCD錯(cuò)誤。 7.如圖所示,是一個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線(箭頭線)和等勢(shì)面(虛線),兩等勢(shì)面之間的電勢(shì)差大小為2 V,有一個(gè)帶電荷量為q=-1.0×108 C的電荷,從A點(diǎn)沿不規(guī)則曲線路徑移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為( ) A. 2.0×108 J B. -2.0×108 J C. 1.60×107 J D. -4.0×108 J 【答案】B 【解析】由圖可知,電場(chǎng)線的方向向

6、外,所以A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)的電勢(shì),所以AB之間的電勢(shì)差為:U=2V;由電場(chǎng)力做功的公式有:W=qU=-1.0×108C×2V=-2.0×108J,故B正確,ACD的錯(cuò)誤;故選B。 8.如圖所示,一個(gè)帶正電的球體M放在絕緣支架上,把系在絕緣絲線上的帶電小球N掛在橫桿上的P1處,當(dāng)小球N靜止時(shí),絲線與豎直方向的夾角為θ。若將絲線懸點(diǎn)從P1移到P2處。則 A. 角θ變大,小球N帶正電 B. 角θ變小,小球N帶正電 C. 角θ變大,小球N帶負(fù)電 D. 角θ變小,小球N帶負(fù)電 【答案】B 9.三個(gè)粒子在同一地點(diǎn)沿同一方向飛入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),出現(xiàn)了如圖所示的軌跡,由此可以判斷下列不正確

7、的是 A. 在b飛離電場(chǎng)的同時(shí),a剛好打在負(fù)極板上 B. b和c同時(shí)飛離電場(chǎng) C. 進(jìn)電場(chǎng)時(shí)c的速度最大,a的速度最小 D. 動(dòng)能的增加值c最小,a和b一樣大 【答案】B 【解析】A、三個(gè)粒子的質(zhì)量和電量都相同,則知加速度相同,a、b兩粒子在豎直方向上的位移相等,根據(jù),可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,故A正確; B、b、c豎直方向上的位移不等,,根據(jù),可知,故B錯(cuò)誤; C、在垂直于電場(chǎng)方向即水平方向,三個(gè)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有:v=xt,因,則,故C正確; D、根據(jù)動(dòng)能定理知,a、b兩電荷,電場(chǎng)力做功一樣多,所以動(dòng)能增加量相等,c電荷電場(chǎng)力做功最少,動(dòng)能增加量最小,故D正確;

8、 選不正確的,故選B。 10.一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是關(guān)于直線x=x1對(duì)稱(chēng)的曲線,x2~x3段是直線,則下列說(shuō)法正確的是 A. x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最小,但不為零 B. 粒子在0~x2段做勻變速運(yùn)動(dòng),x2~x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng) C. 若x1、x3處電勢(shì)為1、3,則1<3 D. x2~x3段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變 【答案】D 【解析】EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場(chǎng)力F,根據(jù)F=qE可知x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最小且為零,故A錯(cuò)誤; B、粒子在0~x2段切線的斜率發(fā)生變化,所以加速度也在變化,做變速運(yùn)動(dòng),

9、x2~x3段斜率不變,所以做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤; C、帶負(fù)電的粒子從x1到x3的過(guò)程中電勢(shì)能增加,說(shuō)明電勢(shì)降低,若x1、x3處電勢(shì)為1、3,則1>3,故C錯(cuò)誤; D、x2~x3段斜率不變,所以這段電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變,故D正確; 故選D 二、多選 11. 如圖為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線,M、N、P 為電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn),M、N 是同一電場(chǎng)線上兩點(diǎn)。下列判 斷正確的是( ) A. 只受電場(chǎng)力作用時(shí),同一負(fù)電荷在 N 點(diǎn)的加速度最大 B. M、N、P 三點(diǎn)中 N 點(diǎn)的電勢(shì)最高 C. 正電荷從 M 點(diǎn)自由釋放,電荷不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到 N 點(diǎn) D. 只受電場(chǎng)力作用時(shí),同正

10、電荷在 M 點(diǎn)的電勢(shì)能大于在 N 點(diǎn)的電勢(shì)能 【答案】ACD 12.兩電荷量分別為Q1和Q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、A點(diǎn), 兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零,則 A. Q1與Q2帶異種電荷 B. B、C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零 C. CD點(diǎn)間各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向x軸負(fù)方向 D. 若有一個(gè)電子在C點(diǎn)無(wú)初速運(yùn)動(dòng),則在隨后的一段時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功 【答案】ACD 【解析】由圖象可知,圖象中的電勢(shì)有正有負(fù),如果都是正電荷,則電勢(shì)不會(huì)為負(fù)、如果都是負(fù)電荷,電勢(shì)不會(huì)為正,則Q1與Q2帶異種電荷。故A正確。電勢(shì)隨x變化圖線的切線斜率表

11、示電場(chǎng)強(qiáng)度,B、C點(diǎn)處切線斜率不為零,則電場(chǎng)強(qiáng)度大小不為零,故B錯(cuò)誤。由圖可知:C→D段中,電勢(shì)升高,所以場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向。故C正確。因C→F段中,電勢(shì)先高升后降低,所以場(chǎng)強(qiáng)方向先沿x軸負(fù)方向,后沿x軸正方向,則將一負(fù)點(diǎn)電荷從C無(wú)初速運(yùn)動(dòng),則在隨后的一段時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力先做正功(CD段)后做負(fù)功(D點(diǎn)以后)。故D正確;故選ACD。 13.如圖所示為靜電除塵機(jī)理圖,廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū),放電極和集塵極加上高壓電場(chǎng),使塵埃帶上負(fù)電,塵埃只在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積,達(dá)到除塵目的,圖中虛線為電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)。不考慮塵埃在遷移過(guò)程中的相互作用和電量變化,則(

12、) A. 電場(chǎng)線方向由集塵極指向放電極 B. 圖中A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C. 沿水平方向進(jìn)入的塵埃在遷移過(guò)程中可以做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) D. 塵埃在遷移過(guò)程中電勢(shì)能減小 【答案】AD 【解析】由題可知帶負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移,則知集塵極帶正電荷,是正極,所以電場(chǎng)線方向由集塵極指向放電極,故A正確;電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,由圖可知A點(diǎn)的電場(chǎng)線更密,故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故B錯(cuò)誤;放電極與集塵極間建立非勻強(qiáng)電場(chǎng),塵埃所受的電場(chǎng)力是變化的,所以不能做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;帶電塵埃所受的電場(chǎng)力方向與位移方向相同,電場(chǎng)力做正功,所以在遷移過(guò)程中電勢(shì)能減

13、小,故D正確。所以AD正確,BC錯(cuò)誤。 14.電流傳感器可以像電流表一樣測(cè)量電流,可以捕捉到瞬間的電流變化,相當(dāng)于一個(gè)理想電流表。用如圖甲所示的電路來(lái)研究電容器的放電過(guò)程。實(shí)驗(yàn)時(shí)將開(kāi)關(guān)S撥到1端,用直流8V電壓給電容器充電,待電路穩(wěn)定后,將電流傳感器打開(kāi),再將開(kāi)關(guān)S撥到2端,電容器通過(guò)電阻R放電。以S撥到2端時(shí)為t=0時(shí)刻,電流傳感器測(cè)得的電流I隨時(shí)間t變化圖像如圖乙所示,根據(jù)題意,下列說(shuō)法正確的是: A. 由I-t圖可知,電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量約為3.2′10-3C B. 由I-t圖可知,電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量約為3.2C C. 此電容器的電容

14、約為4.0′10-4F D. 此電容器的電容約為0.4F 【答案】AC 【解析】A、B、將橫坐標(biāo)t分成許多很小的時(shí)間間隔△t,在這些很小的時(shí)間間隔里,放電電流I可以視為不變,則I△t為這段時(shí)間內(nèi)的電量,則電容器所帶的電荷量為Q=I1△t1+I2△t2+I3△t3+…+In△tn,式中I1△t1、I2△t2…為圖中的狹條形面積,由此可知,電容器所帶的電荷量在數(shù)值上等于圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積.縱坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.2mA,橫坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.4s,則每個(gè)小格所代表的電荷量數(shù)值為q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C,曲線下包含的小正方形的個(gè)數(shù)為39個(gè)(格數(shù)為38-42都正確);總放

15、電量為Q=39×8×10-5C=3.2×10-3C,故A正確,B錯(cuò)誤.C、D、由電容器的計(jì)算公式,可得電容值,故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。 15.如圖所示,傾角為α的光滑斜面下端固定一絕緣輕彈簧,M點(diǎn)固定一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為﹣q的小球Q.整個(gè)裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中?,F(xiàn)把一個(gè)帶電量為+q的小球P從N點(diǎn)由靜止釋放,釋放后P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)。N點(diǎn)與彈簧的上端和M的距離均為s0.P、Q以及彈簧的軸線ab與斜面平行。兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷,彈簧的勁度系數(shù)為k0,靜電力常量為k。則( ) A. 小球P返回時(shí),可能撞到小球Q B. 小球P在N點(diǎn)的加速度大小為

16、C. 小球P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,其電勢(shì)能不一定減少 D. 當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí),小球P的速度最大 【答案】BC 【解析】A項(xiàng):根據(jù)動(dòng)能定理知,當(dāng)小球返回到N點(diǎn),由于重力做功為零,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力做功為零,電荷Q的電場(chǎng)對(duì)P做功為零,則合力做功為零,知道到達(dá)N點(diǎn)的速度為零.所以小球不可能撞到小球Q,故A錯(cuò)誤; B項(xiàng):根據(jù)牛頓第二定律得,小球在N點(diǎn)的加速度,故B正確; C項(xiàng):小球P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力做正功,電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)P做負(fù)功,兩個(gè)電場(chǎng)力的合力不一定沿斜面向下,則最終電場(chǎng)力不一定做正功,則電勢(shì)能不一定減小,故C錯(cuò)誤; D項(xiàng):當(dāng)小球所受的合力為零時(shí),速度最大,

17、即,則壓縮量不等于,故D錯(cuò)誤。 三、解答題 16.如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在著沿AD方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。電量為q、速度為v的帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場(chǎng),恰好從BC的中點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng),不計(jì)粒子所受重力。求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E。 【答案】 17.如圖所示,用長(zhǎng)30cm的細(xì)線將質(zhì)量為m=4×10-3kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn),當(dāng)空間有方向?yàn)樗较蛴?、大小為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球偏轉(zhuǎn)37°,并處于靜止?fàn)顟B(tài)。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。) (1)判斷小球的帶電性質(zhì); (2)求小球所帶的電荷量和細(xì)線的拉力大小。

18、 【答案】(1)小球帶正電 (2)5×10-2N 【解析】(1)小球受力如圖 電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同,故帶正電; (2)小球受力平衡,在水平方向:qE=mgtan37° 得q==3×10-6C; 由力的平衡條件,在豎直方向上:Fcos37°=mg 即F==5×10-2N,方向與豎直方向成37°角。 18.如圖所示,一帶電荷量為q=-5×10-3 C,質(zhì)量為m=0.1 kg的小物塊處于一傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置處于一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài).(g取10 m/s2,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

19、 ①電場(chǎng)強(qiáng)度的大??; ②若從某時(shí)刻開(kāi)始,電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的,物塊下滑時(shí)的加速度大小. 【答案】(1) E=150 N/C (2) 3 m/s2 【解析】試題分析:對(duì)物塊受力分析,根據(jù)平衡條件列式可求得電場(chǎng)強(qiáng)度;由牛頓第二定律可求得物塊的加速度。 ①小物塊受力如圖,由受力平衡得:qE-FNsin θ=0 mg-FNcosθ=0 解得: 代入數(shù)據(jù)得E=150 N/C ②由牛頓第二定律得: 代入數(shù)據(jù)得加速度大小為:a=3 m/s2 19.如圖所示,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計(jì)),在KA間經(jīng)加速電壓U1加速后,從A板中心小孔射出,進(jìn)入由M、N兩個(gè)水平極板構(gòu)成

20、的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),M、N兩板間的距離為d,電壓為U2,板長(zhǎng)為L(zhǎng),電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直,射出時(shí)沒(méi)有與極板相碰.已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子的重力及它們之間的相互作用力.求: (1)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t; (2)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離y. 【答案】(1)(2) 【解析】電子在加速電場(chǎng)中加速,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可求解。 (1)根據(jù)動(dòng)能定理得: 解得: 在平行于極板方向做勻速運(yùn)動(dòng): 解得: (2)在垂直于極板方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng): 根據(jù)牛頓第二定律得: 解得: 20.如圖甲所示,真空中的電

21、極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計(jì)),經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速,加速電壓U1隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。每個(gè)電子通過(guò)加速電場(chǎng)的過(guò)程時(shí)間極短,可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個(gè)彼此靠近且正對(duì)的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),A、B兩板長(zhǎng)均為L(zhǎng)=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢(shì)比B板的電勢(shì)高。A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m。熒光屏的中心點(diǎn)O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計(jì)電子之間的相互作用力及其所受的重力,求: (1)要使電子都打不到熒光屏上,則A、B兩板間所

22、加電壓U2應(yīng)滿(mǎn)足什么條件; (2)當(dāng)A、B板間所加電壓U2'=50V時(shí),電子打在熒光屏上距離中心點(diǎn)O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)。 【答案】(1)U至少為100V;(2)電子打在屏上距中心點(diǎn)O在2.5cm~5.0cm范圍內(nèi)。 【解析】試題分析:(1)設(shè)電子的質(zhì)量為m、電量為e,電子通過(guò)加速電場(chǎng)后的速度為v,由動(dòng)能定理有: ; 電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間; 此過(guò)程中電子的側(cè)向位移 聯(lián)立上述兩式解得: ; 要使電子都打不到屏上,應(yīng)滿(mǎn)足u取最大值800V時(shí)仍有 代入數(shù)據(jù)可得,為使電子都打不到屏上,U至少為100V。 (2)當(dāng)電子恰好從A板右邊緣射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),其側(cè)移量最大 電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),其速度的反向延長(zhǎng)線通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中心,設(shè)電子打在屏上距中心點(diǎn)的最大距離為Ymax,則由幾何關(guān)系可得: ,解得 由第(1)問(wèn)中的可知,在其它條件不變的情況下,u越大y越小,所以當(dāng)u=800V時(shí),電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的側(cè)移量最小。其最小側(cè)移量 同理,電子打在屏上距中心點(diǎn)的最小距離 所以電子打在屏上距中心點(diǎn)O在2.5cm~5.0cm范圍內(nèi)。

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