重慶市主城七校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題【含答案解析】

2023-2024學(xué)年（上）期末考試高2025屆物理試題考試說明：1.考試時(shí)間90分鐘2.試題總分100分3.試卷頁數(shù)8頁一、單選題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下物理量屬于矢量且單位正確的是（）A.磁通量（T） B.電場強(qiáng)度（V/m） C.磁感應(yīng)強(qiáng)度（Wb） D.電勢差（V）【答案】B【解析】【詳解】A．磁通量只有大小有方向，是矢量，其單位為Wb，故A錯(cuò)誤；B．電場強(qiáng)度有大小有方向，是矢量，其單位為V/m，故B正確；D．電勢差只有大小沒有方向，是標(biāo)量，其單位為V，故D錯(cuò)誤；C．磁感應(yīng)強(qiáng)度有大小有方向，是矢量，其單位為T，故C錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，光滑絕緣的水平桌面的同一直線上，放置三個(gè)可視為點(diǎn)電荷的小球M、N和P，其中M和N固定，帶電量分別為-q1和+q2，若小球P能保持靜止，則（）A.P一定帶正電，q1＝q2 B.P一定帶負(fù)電，q1＝q2C.P可能帶正電，q1＞q2 D.P可能帶負(fù)電，q1＜q2【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，若小球P能保持靜止，則小球M、N對P的作用力等大反向，由同種電荷相互吸引，異種電荷相互排斥可知，由于小球M、N帶異種電荷，無論P(yáng)帶何種電荷，小球M、N對P的作用力方向都相反，設(shè)小球P的帶電量為，由庫侖定律可得可得故選C。3.常見的計(jì)算機(jī)鍵盤為電容式按鍵，如圖甲所示，每個(gè)鍵下面由相互平行的活動(dòng)金屬片和固定金屬片組成，兩金屬片間有空氣間隙，兩金屬片組成一個(gè)平行板電容器，其內(nèi)部電路如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.向下按鍵的過程中，電容器的電壓減小 B.向下按鍵的過程中，電容器的電容減小C.向下按鍵的過程中，電容器的電量增多 D.向下按鍵的過程中，電流方向從流向b【答案】C【解析】【詳解】A．電容與電源相連，電容的電壓等于電源的電動(dòng)勢，不變，A錯(cuò)誤；BCD．根據(jù)可知，向下按鍵的過程中，兩金屬片間的距離減小，電容器的電容增大。根據(jù)可知，電壓不變，電容增大，電容器的電量增多，電容器充電，電流方向從b到a，C正確，BD錯(cuò)誤。故選C。4.為了響應(yīng)節(jié)能減排號召，白熾燈逐漸被淘汰，取而代之的是LED燈，功率為10W的LED燈的亮度與功率為60W的白熾燈相當(dāng)。假設(shè)每戶家庭有3只60W的白熾燈，均用10W的LED燈替換，試估算重慶主城都市區(qū)一年節(jié)省的電能接近（假設(shè)燈一天工作4h，重慶主城都市區(qū)有五百萬戶家庭）（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】白熾燈城區(qū)一年用電LED等城區(qū)一年用電節(jié)約的電能約為故選D。5.如圖所示的電解池接入電路后，在t秒內(nèi)有n1個(gè)一價(jià)正離子通過溶液內(nèi)某截面S，有n2個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過溶液內(nèi)某截面S，設(shè)e為元電荷，以下說法正確的是（）A.當(dāng)n1=n2時(shí)，電流為零B.當(dāng)n1>n2時(shí)，電流方向從A→B，電流為C.當(dāng)n1<n2時(shí)，電流方向從B→A，電流為D.無論n1、n2大小如何，電流方向都從A→B，電流都為【答案】D【解析】【詳解】由題意可知，流過容器截面上的電量q=(n1＋n2)e則電流為方向與正電荷的定向移動(dòng)方向相同，故由A到B。故選D。6.如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平向右勻強(qiáng)磁場中，有一長為L的輕質(zhì)半圓金屬導(dǎo)線，通有從O到的恒定電流I。現(xiàn)金屬導(dǎo)線繞水平軸由水平第一次轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，下列說法正確的是（）A.轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，安培力的方向不斷變化B.轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，安培力大小不斷變化C.初始位置時(shí)，安培力大小為0D.轉(zhuǎn)過時(shí)，安培力大小為【答案】D【解析】【詳解】A．由左手定則可知，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，安培力的方向不發(fā)生變化，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BCD．轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，因?yàn)閷?dǎo)線的有限長度不變，所以安培力大小不變，其有效長度為解得受到的安培力大小為故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.隨著人工智能的發(fā)展，機(jī)器人用于生產(chǎn)生活中的場景越來越普遍。如圖為某款配送機(jī)器人內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)簡化圖，正常工作時(shí)電源輸出電壓為35V，輸出電流為4A，內(nèi)阻不可忽略。整機(jī)凈重30kg，在某次配送服務(wù)時(shí)載重20kg，勻速行駛速度為1.2m/s，行駛過程中受到的阻力大小為總重力的0.2倍。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，g＝10m/s2，則下列說法正確的是（）A.正常工作時(shí)電源的總功率為140WB.勻速運(yùn)行時(shí)的機(jī)械功率為140WC.該電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為1.25ΩD.該機(jī)器人內(nèi)部熱功率為20W【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)可知電源的輸出功率為由于電源的內(nèi)阻不可忽略，所以正常工作時(shí)電源的總功率大于電源的輸出功率，故A錯(cuò)誤；B．行駛過程中受到的阻力大小為勻速行駛時(shí)牽引力和阻力相等，所以勻速運(yùn)行時(shí)的機(jī)械功率為故B錯(cuò)誤；D．該電動(dòng)機(jī)熱功率為機(jī)器人內(nèi)部的熱功率大于電動(dòng)機(jī)的熱功率，如還包括電源的熱功率，故D錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知故C正確。故選C。8.如右圖所示，正方體ABCD-A1B1C1D1，上下底面的中心為O和O1，A、C1兩點(diǎn)分別固定等量的正點(diǎn)電荷和負(fù)點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（）A.B點(diǎn)與B1點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向相同B.B點(diǎn)與D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向相同C.平面BDDB1是一個(gè)等勢面D.將一正試探電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到O1點(diǎn)，其電勢能減小【答案】D【解析】【詳解】A．電場強(qiáng)度是矢量，其疊加遵循平行四邊形定則，因?yàn)锳位置為正電荷，C1點(diǎn)的位置為負(fù)電荷，由電場的疊加可知，在B點(diǎn)與B1點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向不同，故A錯(cuò)誤；B．電場強(qiáng)度是矢量，其疊加遵循平行四邊形定則，因?yàn)锳位置為正電荷，C1點(diǎn)的位置為負(fù)電荷，B點(diǎn)和D點(diǎn)到正電荷和到負(fù)電荷的距離相等，由電場的疊加和對稱性可知，B點(diǎn)與D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向不相同，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)檎?fù)電荷是等量異種電荷，而D點(diǎn)更靠近正電荷，B1點(diǎn)更靠近負(fù)電荷，所以D點(diǎn)的電勢大于B1點(diǎn)的電勢，即平面BDDB1不是等勢面，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)镺點(diǎn)更靠近正電荷，O1更靠近正電荷，所以O(shè)點(diǎn)的電勢要大于O1點(diǎn)的電勢，根據(jù)電勢能的定義所以電勢高的地方，正電荷其電勢能大，將該電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到O1點(diǎn)，其電勢能減小，故D正確。故選D。二、多選題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.如圖所示的電路中，R是光敏電阻，其電阻阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小。當(dāng)外界的光照強(qiáng)度減弱時(shí)，下列說法正確的是（）A.燈泡亮度變暗 B.電壓表的示數(shù)減小C.電源的總功率增大 D.電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率減小【答案】AD【解析】【詳解】當(dāng)外界的光照強(qiáng)度減弱時(shí)，光敏電阻R的值增大，電路中的總電阻增大，電流減小。A．電流減小，燈泡變暗，A正確；B．根據(jù)可知，電路中電流減小，路端電壓增大，電壓表示數(shù)增大，B錯(cuò)誤；C．電源的總功率為電路中電流減小，電源總功率減小，C錯(cuò)誤；D．電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率為電路中電流減小，電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率減小，D正確。故選AD。10.如圖所示，圖一為直線加速器，它由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒共軸依次排列，圓筒長度按照一定的規(guī)律依次增加。被加速的帶電粒子每次通過圓筒間隙都被加速，且通過圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)；圖二為回旋加速器，D1、D2為兩個(gè)中空的D形金屬盒，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中。被加速的帶電粒子通過D形盒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)。兩個(gè)加速器中所接交流電源的電壓大小均保持恒定不變。下列說法正確的是（）A.直線加速器中金屬圓筒起到了屏蔽的作用，帶電粒子在圓筒中做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.回旋加速器中電場起加速作用，因此粒子獲得的最大速度由電場決定C.只增加交流電壓值U，回旋加速器仍可正常工作，且能減小帶電粒子在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間D.直線加速器中，帶電粒子在金屬圓板O中心處由靜止釋放，則之后依次通過1、2、3圓筒圓筒長度之比為1∶2∶3【答案】AC【解析】【詳解】A．直線加速器中的金屬圓筒起到了屏蔽的作用，其內(nèi)部場強(qiáng)為零，因此帶電粒子在圓筒中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．在回旋加速器的磁場中，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力有可得而在回旋加速器的電場中，根據(jù)動(dòng)能定理有可得則可知，電場的強(qiáng)弱決定了粒子在回旋加速器中被加速的次數(shù)，而回旋加速器的半徑?jīng)Q定了粒子能夠獲得的最大速度，故B錯(cuò)誤，C．粒子在回旋加速器中被加速，其在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期與回旋加速器兩D型盒中間所夾電壓的變化周期相同，而在一個(gè)周期內(nèi)粒子可以被加速兩次，當(dāng)只增加交流電壓值U，其周期不變，則回旋加速器仍可正常工作，但根據(jù)，可知，在回旋加速度半徑一定的情況下，粒子被加速的次數(shù)將減小，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將減小，故C正確；D．直線加速器中，帶電粒子在金屬圓板O中心處由靜止釋放，由于每兩個(gè)金屬筒之間的電壓交替變化，粒子每次經(jīng)過金屬筒間時(shí)都要被加速，則可知粒子經(jīng)過每個(gè)金屬筒的時(shí)間一定相同（一般為交流電的半個(gè)周期，即），設(shè)金屬筒間的電壓為，粒子的電荷量為，質(zhì)量為，則粒子第一次被加速后由動(dòng)能定理有粒子在金屬筒中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可得第一個(gè)金屬筒的長度為粒子第二次被加速由動(dòng)能定理有則可得第二個(gè)金屬筒的長度為粒子第三次被加速由動(dòng)能定理有則可得第三個(gè)金屬筒的長度為聯(lián)立以上各式可得故D錯(cuò)誤。故選AC。11.某條電場線是一條直線，沿電場線方向依次有O、A、B、C四個(gè)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間距離均為d＝0.1m，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿電場線方向建立x軸，該電場線上各點(diǎn)電場強(qiáng)度E隨x的變化規(guī)律如圖所示，E0＝2V/m。一個(gè)帶電量為1C的正電粒子，從O點(diǎn)由靜止釋放，僅受電場力作用。則下列說法正確的是（）A.粒子從O到A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.若O點(diǎn)的電勢為零，則A點(diǎn)的電勢為-0.1VC.粒子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為0.3JD.粒子在OA段電勢能減少量等于BC段電勢能減少量【答案】BC【解析】【詳解】B．圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積代表電勢的變化，沿著電場線，電勢逐漸降低，若O點(diǎn)的電勢為零，則A點(diǎn)的電勢為故B正確；A．粒子從O到A運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場強(qiáng)度不斷增大，所受電場力也不短增大，所以加速度增大，做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；D．根據(jù)及圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積可知粒子在OA段電勢能減少量大于BC段電勢能減少量，故D錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理可知解得故C正確。故選BC。12.如圖為一種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成∶粒子源、加速電場、靜電分析器、磁分析器、收集器。加速電場的加速電壓為U；靜電分析器通道中心線MN所在圓的半徑為R，通道內(nèi)有均勻輻射的電場，中心線處的電場強(qiáng)度大小相等；磁分析器中分布著方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁分析器的左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由粒子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m的帶電粒子b（粒子的初速度為零，重力不計(jì)），經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器，沿中心線MN做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而后由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器中，最終經(jīng)過Q點(diǎn)進(jìn)入收集器（進(jìn)入收集器時(shí)速度方向與O2P平行），O2Q的距離為d。下列說法正確的是（）A.磁分析器中勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面向外B.靜電分析器中心線處的電場強(qiáng)度C.不同種類的帶電粒子，通過靜電分析器的時(shí)間相同D.與帶電粒子b比荷相同的正電粒子都能進(jìn)入收集器，且在磁分析器中的時(shí)間相同【答案】ABD【解析】【詳解】A．從粒子在靜電分析器中的運(yùn)動(dòng)可以分析出粒子帶正電，進(jìn)入磁場后最終要運(yùn)動(dòng)到收集器中，所以在P點(diǎn)受力向下，根據(jù)左手定則，可判斷出磁場的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，A正確；B．靜電分析其中，電場力提供向心力，有在加速電場中，根據(jù)動(dòng)能定理，有聯(lián)立，解得B正確；C．靜電分析器中，運(yùn)動(dòng)周期為粒子通過靜電分析器的時(shí)間為由于不同的粒子，比荷不同，所以通過靜電分析器的時(shí)間不同，C錯(cuò)誤；D．能進(jìn)入收集器中的粒子，在磁場中洛倫茲力提供向心力，有解得在加速電場中，根據(jù)動(dòng)能定理，有聯(lián)立，解得可知，比荷相同的粒子在磁場中軌道半徑相同，粒子b能進(jìn)入收集器，與帶電粒子b比荷相同的正電粒子都能進(jìn)入收集器。在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為比荷相同的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，D正確。故選ABD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共12分。13.某中學(xué)校高二年級學(xué)生在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”實(shí)驗(yàn)中，按圖甲所示連接電路。單刀雙擲開關(guān)S先跟1相接，一段時(shí)間電路穩(wěn)定后把開關(guān)再改接2，實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來采集電流隨時(shí)間的變化情況，以開關(guān)改接2為計(jì)時(shí)起點(diǎn)得到的I-t圖像如圖乙所示。（1）開關(guān)S改接2后，電容器進(jìn)行的是_____（選填“充電”或“放電”）過程∶（2）上述過程中，通過電阻R的電荷量約為_____C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】①.放電②.########【解析】【詳解】（1）[1]單刀雙擲開關(guān)S先跟1相接，此時(shí)電容器與電源連接，電容器處于充電狀態(tài)，之后一段時(shí)間電路穩(wěn)定后把開關(guān)再改接2，電容器處于放電狀態(tài)；（2）[2]根據(jù)電流的定義式可知，的曲線與坐標(biāo)軸所圍成的總面積表示電容器極板所帶電荷量，根據(jù)圖乙可知，電容器極板所帶電荷量為14.某興趣小組想測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。（1）某同學(xué)想用多用電表粗測干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，下列說法正確的是________。A．多用電表可以粗測電動(dòng)勢，也可以粗測內(nèi)阻B．多用電表可以粗測電動(dòng)勢，不可以粗測內(nèi)阻C．多用電表可以粗測內(nèi)阻，不可以粗測電動(dòng)勢D．多用電表既不可粗測電動(dòng)勢，也不可粗測內(nèi)阻（2）其他同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室找來了以下器材∶A．量程0~3V的電壓表B．量程0~0.6A的電流表C．滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω）D．開關(guān)、導(dǎo)線若干按圖甲正確連接好電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)打到最________端（填“左”或“右”）。（3）另一同學(xué)提出一種可以準(zhǔn)確測量干電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方案∶①按如圖乙連接電路。閉合開關(guān)S1，先將開關(guān)S2接在a、b中的某一端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值。根據(jù)多組電壓表和電流表的示數(shù)，作出圖線，得到如圖丙中的圖線1；②保持開關(guān)S1閉合，再將開關(guān)S2接在另一端，重復(fù)①中操作，得到圖丙中的圖線2?？芍獔D線2對應(yīng)于S2接在________（選填“a”或“b”）端；③已知圖線1在U軸和I軸的截距分別為U1和I1，圖線2在U軸和I軸的截距分別為U2和I2。由此可知干電池的內(nèi)阻的準(zhǔn)確值為________?！敬鸢浮竣?B②.右③.b④.【解析】【詳解】（1）[1]多用電表電壓擋內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，所以用多用電表電壓擋可以粗測電源電動(dòng)勢，而多用電表電流擋內(nèi)阻與電源內(nèi)阻相差不大，所以不能用多用電表電流擋粗測電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻太小，也不能用歐姆擋測量。故選B。（2）[2]為了防止電流過大，從而保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器阻值應(yīng)調(diào)至最大，結(jié)合圖甲可知滑片應(yīng)打到最右端。（3）②閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2接在a點(diǎn)時(shí)，電流表相對于電源內(nèi)接，誤差來源于電流表分壓，所測的內(nèi)阻為電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和，電源內(nèi)阻的測量值偏大，所測電動(dòng)勢準(zhǔn)確，內(nèi)阻的誤差較大，與圖線1對應(yīng)；開關(guān)S2接在b點(diǎn)時(shí)，電流表相對于電源外接，誤差來源于電壓表分流，所測電源內(nèi)阻和電動(dòng)勢都偏小，內(nèi)阻的誤差較小，與圖線2對應(yīng)；③[4]閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2接在a點(diǎn)時(shí)，有可得當(dāng)時(shí)圖像的斜率閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2接在b點(diǎn)時(shí)，有當(dāng)時(shí)可得該干電池的內(nèi)阻的準(zhǔn)確值為四、計(jì)算題：本題共4小題，共40分。在答題卡上作答，要有必要的文字說明和步驟。15.如圖所示，某興趣小組利用實(shí)驗(yàn)室儀器再現(xiàn)密立根油滴實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)兩極板電壓為U時(shí)，觀測到一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的油滴懸浮靜止在電場之中，已知極板間距離為d，重力加速度為g。求：（1）求該油滴的帶電量q；（2）若將兩極板電壓調(diào)節(jié)為原來的2倍，求該油滴的加速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）質(zhì)量為m，電量為q的帶負(fù)電油滴懸浮靜止在電場之中，則有重力等于電場力則兩極板間的電場強(qiáng)度大小為所以油滴的帶電量為（2）若將兩極板電壓調(diào)節(jié)為原來的2倍，即板間的電場強(qiáng)度為由牛頓第二定律有得16.如圖所示，水平導(dǎo)軌間距L＝1m；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝1kg，與導(dǎo)軌保持良好接觸并與導(dǎo)軌垂直，細(xì)線繞過定滑輪，一端懸掛重物，另一端與導(dǎo)體棒相連；電源電動(dòng)勢E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω，定值電阻R＝4Ω；外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，方向水平向左；導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），定滑輪摩擦不計(jì)，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)，細(xì)線對ab的拉力為水平方向，重力加速度g＝10m/s2，導(dǎo)體棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。求∶（1）導(dǎo)體棒ab受到的安培力大??；（2）重物重力G的最大值。【答案】（1）；（2）5.5N【解析】【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律可得ab的電流大小方向由a到b；由安培力計(jì)算公式，可得ab受到的安培力大小由左手定則可知，安培力的方向垂直ab向下；（2）因最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則有最大靜摩擦力為當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí)，此時(shí)重物的重力最大，由平衡條件則有17.如圖所示，某種帶電粒子源源不斷地由靜止經(jīng)電壓為U0的加速電場加速后，沿水平放置的平行板電容器的中軸線進(jìn)入，第1個(gè)粒子恰好打在MN板的中點(diǎn)且被板吸收（圖中未畫出）。平行板電容器的電容為C，上極板接地，極板板長為板間距的3倍，打在板上粒子的電量能被MN板全部吸收，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，求∶（1）第一個(gè)粒子進(jìn)入電容器時(shí)電容器的板間電壓U；（2）隨著MN板不斷吸收打在板上的帶電粒子，直至某一粒子射入電容器后恰好能從極板右端飛出，如圖所示，求電容器的電量變化量Q?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)板間距離為，粒子在加速電場加速，根據(jù)動(dòng)能定理有粒子在MN板中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有豎直方向有加速度為初始時(shí)充電電容器的板間電壓為（2）某一粒子射入電容器后恰好能打在MN板的N點(diǎn)，有此時(shí)充電電容器的板間電壓為該過程中電容器的電量變化量為18.如圖所示，真空中某平面內(nèi)的xOy坐標(biāo)系，在區(qū)域有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在第一象限