2017年湖北省襄阳市优质高中联考高考物理模拟试卷

2017年湖北省襄阳市优质高中联考高考物理模拟试卷二、选择题1．设竖直向上为y轴正方向，如图曲线为一质点沿y轴运动的位置﹣时间（y ﹣t）图象，已知图线为一条抛物线，则由图可知（）A．t=0时刻质点速度为0B．0～t1时间内质点向y轴负方向运动C．0～t2时间内质点的速度一直减小D．t1～t3时间内质点相对坐标原点O的位移先为正后为负2．下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关3．“嫦娥”三号探测器经轨道Ⅰ到达P点后经过调整速度进入圆轨道Ⅱ，经过变轨进入椭圆轨道Ⅲ，最后经过动力下降降落到月球表面上．下列说法正确的是（）A．“嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2km/sB．“嫦娥”三号”由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要加速C．“嫦娥”三号”分别经过轨道Ⅱ、Ⅲ的P点时，加速度相等D．“嫦娥”三号”在月球表面经过动力下降时处于失重状态4．如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ象限中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子在x轴上的A点垂直于x轴射入磁场，第一次入射速度为v，且经时间t1恰好在O点反向射出磁场，第二次以2v的速度射入，在磁场中的运动时间为t2，则t1：t2的值为（）A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．4：15．如图所示，质量为m、长为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当棒中通以恒定电流后，金属棒摆起后两悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=60°，下列说法正确的是（）A．电流方向由N指向MB．悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=60°时，金属棒处于平衡状态C．悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=30°时，金属棒速率最大D．恒定电流大小为6．如图所示，aoe为竖直圆o的直径，现有四条光滑轨道a、b、c、d，它们上端均在圆周上，四条轨道均经过圆周的e点分别交于水平地面．现让一小物块分别从四条轨道最上端静止下滑到水平地面，则小物块在每一条轨道上运动时所经历的时间关系为（）A．t a＜t d B．t b＞t c C．t d＜t c D．t b＞t a7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：5，b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（）A．当S与a连接，t=1×10﹣2s时，电流表的示数为0B．当S与a连接，t=1.5×10﹣2s时，电压表示数为50VC．将S由a拨到b时，电阻R消耗的功率为100WD．将S由b拨到a时，1s内电阻R上电流方向改变100次8．半径分别为r和2r的同心圆导轨固定在同一水平面内，一长为r，电阻为R 的均匀直导棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．导轨电阻不计．下列说法正确的是（）A．金属棒中电流从A流向BB．金属棒两端电压为Bω2rC．电容器的M板带正电D．电容器所带电荷量为CBωr2二、非选择题：9．某兴趣小组利用如图（a）所示的实验装置探究“小球的平均速度和下落高度的关系”．通过电磁铁控制的小球从A点自由下落，下落开始时自动触发计时装置开始计时，下落经过B时计时结束，从而记录下小球从A运动到B的时间t，测出A、B之间的距离h．（1）用游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）测量小球的直径，示数如图（b）所示，其读数为cm．（2）小球在空中下落的平均速度的表达式=．（用测得物理量的符号表示）（3）改变B的位置，测得多组数据，经研究发现，小球下落的平均速度的平方（）2和下落的高度h的关系如图c所示，若图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=．10．要测绘一个标有“6V 2.5W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A．直流电源（6V，内阻未知）B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）C．电流表A（0﹣0.6A，内阻未知）D．滑动变阻器R（0﹣20Ω，5A）E．滑动变阻器R´（0﹣200Ω，1A）F．定值电阻R0（阻值1990Ω）G．开关与导线若干（1）由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线．该方案实际上不可行，其最主要的原因是；（2）为完成本实验，滑动变阻器应选择（填器材前的序号）；（3）请完成本实验的实物电路图（图1）的连线．（4）如图2所示为该种灯泡的U﹣I图象，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图3所示电路，电源的电动势为E=6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电动势均为P，则P=W，电源的内阻r=Ω．11．如图所示，质量分布均匀、形状对称的金属块内有一个半径为R的原型槽，金属块放在光滑的水平面上且左边挨着竖直墙壁．一质量为m的小球从离金属块做上端R处静止下落，小球到达最低点后向右运动从金属块的右端冲出，到达最高点后离圆形槽最低点的高度为R，重力加速度为g，不计空气阻力．求：（1）小球第一次到达最低点时，小球对金属块的压力为多大？（2）金属块的质量为多少．12．真空室中有如图甲所示的装置，电极K持续发出的电子（初速不计）经过电场加速后，从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO′射入．加速电压U1=，M、N板长均为L，偏转极板右侧有荧光屏（足够大且未画出）．M、N两板间的电压U MN随时间t变化的图线如图乙所示，其中U2=．调节两板之间的距离，使得每个电子都能通过偏转极板，已知电子的质量、电荷量分别为m、e，不计电子重力．（1）求电子通过偏转极板的时间t；（2）偏转极板之间的最小距离d；（3）当偏转极板间的距离为最小值d时，荧光屏如何放置时电子击中的范围最小，该范围的长度是多大．（二）选考题【物理一选考3-3】13．下列说法正确的是（）A．﹣2℃时水已经结为冰，此时水分子已经停止了热运动B．100℃水的内能小于100℃水蒸气的内能C．悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈D．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大E．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵增大14．如图所示，在两端封闭的均匀半圆管道内封闭有理想气体，管内有不计质量可自由移动的活塞P，将管内气体分成两部分，其中OP与管道的水平直径的夹角θ=45°．两部分气体的温度均为T0=300K，压强均为P0=1.0×105 Pa．现对管道左侧气体缓慢加热，管道右侧气体温度保持不变，当可动活塞P缓慢移动到管道最低点时（不计摩擦），求：①管道右侧气体的压强；②管道左侧气体的温度．2017年湖北省襄阳市优质高中联考高考物理模拟试卷参考答案与试题解析二、选择题1．设竖直向上为y轴正方向，如图曲线为一质点沿y轴运动的位置﹣时间（y ﹣t）图象，已知图线为一条抛物线，则由图可知（）A．t=0时刻质点速度为0B．0～t1时间内质点向y轴负方向运动C．0～t2时间内质点的速度一直减小D．t1～t3时间内质点相对坐标原点O的位移先为正后为负【分析】根据位置的变化分析质点的速度大小和方向．根据初、末位置关系分析位移的正负．【解答】解：AB、0～t1时间内，y不断减小，说明t=0时刻质点速度不为0，0～t1时间内质点向y轴正方向运动，故AB错误．C、根据斜率表示速度，可知，0～t2时间内质点的速度一直减小，故C正确．D、t1～t3时间内质点相对坐标原点O的位移一直为正，故D错误．故选：C【点评】本题考查位移﹣时间图象，掌握图象的点线面的意义即可顺利求解．要知道图象的斜率表示速度．2．下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关【分析】太阳内部的核聚变反应，β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固．【解答】解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，故A错误；B、β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故B 正确；C、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C错误；D、放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，故D错误．故选：B【点评】本题是原子物理部分的内容，卢瑟福的原子的核式结构模型、裂变与聚变、比结合能等等都是考试的热点，要加强记忆，牢固掌握．3．“嫦娥”三号探测器经轨道Ⅰ到达P点后经过调整速度进入圆轨道Ⅱ，经过变轨进入椭圆轨道Ⅲ，最后经过动力下降降落到月球表面上．下列说法正确的是（）A．“嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2km/sB．“嫦娥”三号”由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要加速C．“嫦娥”三号”分别经过轨道Ⅱ、Ⅲ的P点时，加速度相等D．“嫦娥”三号”在月球表面经过动力下降时处于失重状态【分析】根据三个宇宙速度的意义判断发射速度；根据万有引力定律和牛顿第二定律列式判断加速度的大小；超重和失重只与加速度的方向有关，当加速度方向向下，物体失重状态，加速度的方向向上时处于超重状态．【解答】解：A、“嫦娥”三号在飞月的过程中，仍然在地球的引力范围内，所以在地球上的发射速度要小于第二宇宙速度，即小于11.2km/s，故A错误；B、由图可知“嫦娥”三号”在轨道Ⅰ上是椭圆轨道，在P点需要的向心力大于提供的向心力，“嫦娥”三号”由轨道Ⅱ上需要的向心力大于提供的向心力．在同一点月球提供的向心力是相等的，由需要的向心力：可知速度越大，需要的向心力越大，所以“嫦娥”三号”由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要减速，故B错误；C、根据万有引力提供向心力G=ma，得a=，则知到月球的距离相同，则加速度相同，故探测器在轨道Ⅲ轨道经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过P 时的加速度，故C正确；D、“嫦娥”三号”在月球表面动力下降时向下做减速运动，加速度的方向向上，处于超重状态，故D错误．故选：C【点评】本题要掌握万有引力定律和卫星变轨道问题，并要知道卫星绕月球运动的向心力由万有引力提供，能结合圆周运动的规律进行求解．4．如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ象限中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子在x轴上的A点垂直于x轴射入磁场，第一次入射速度为v，且经时间t1恰好在O点反向射出磁场，第二次以2v的速度射入，在磁场中的运动时间为t2，则t1：t2的值为（）A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．4：1【分析】由洛仑兹力提供向心力得到半径公式，由此可以看出当速度变为原来的2倍时，半径也变为原来的2倍．结合题意此时粒子在磁场中偏转90°后垂直于y轴射出磁场，而粒子在磁场中运动的时间仅由偏转角决定，与速度无关，从而可以求出两次粒子运动的时间之比．【解答】解：由于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛仑兹力提供向心力从而得到半径公式：，时间：，只与粒子偏转的角度有关．由题意当粒子的速度变为2v时，其半径也变为原来的2倍，则粒子偏转90°后垂直y轴射出．所以，故ABD错误，C正确．故选：C【点评】本题容易出错的是：粒子运动的周期与粒子的速度无关，所以很容易判断出时间之比为了1：1，但没有考虑到磁场区域只在第Ⅰ象限，粒子还没有达x 轴时已穿出磁场，所以粒子只偏转90°5．如图所示，质量为m、长为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当棒中通以恒定电流后，金属棒摆起后两悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=60°，下列说法正确的是（）A．电流方向由N指向MB．悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=60°时，金属棒处于平衡状态C．悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=30°时，金属棒速率最大D．恒定电流大小为【分析】根据受力分析，利用左手定则判断出电流的方向，根据运动的对称性判断出速度最大时的位置；【解答】解：A、根据左手定则可知电流的方向由M流向N，故A错误；B、悬线与竖直方向夹角为θ=60°时，金属棒速率为零，并非处于平衡状态，故B 错误C、由运动的对称性可知悬线与竖直方向的夹角为θ=30°时金属棒的速率最大，故C正确；D、在θ=30°时，对金属棒进行受力分析可知，，解得I=，故D正确故选：CD【点评】对金属棒进行受力分析、利用对称性原则判断出速度最大的位置，根据安培力公式分析即可正确解题．6．如图所示，aoe为竖直圆o的直径，现有四条光滑轨道a、b、c、d，它们上端均在圆周上，四条轨道均经过圆周的e点分别交于水平地面．现让一小物块分别从四条轨道最上端静止下滑到水平地面，则小物块在每一条轨道上运动时所经历的时间关系为（）A．t a＜t d B．t b＞t c C．t d＜t c D．t b＞t a【分析】根据几何关系求出轨道的长度，结合牛顿第二定律求出物块下滑的加速度，根据位移时间公式求出物块在滑动时经历的时间大小关系【解答】解：设上面圆的半径为r，e到地面的高度为R，则轨道的长度为：s=2rcosα+，下滑的加速度为：a==gcosα，根据位移时间公式得：x=at2，则有：t==．因为a、b、c，d夹角由小至大，所以有t d＞t c＞t b＞t a．故AD正确，B、C错误．故选：AD【点评】解决本题的关键通过牛顿第二定律和运动学公式得出时间的表达式，结合角度的大小关系进行比较7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：5，b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（）A．当S与a连接，t=1×10﹣2s时，电流表的示数为0B．当S与a连接，t=1.5×10﹣2s时，电压表示数为50VC．将S由a拨到b时，电阻R消耗的功率为100WD．将S由b拨到a时，1s内电阻R上电流方向改变100次【分析】根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论【解答】解：由图象可知，电压的最大值为V，交流电的周期为2×10﹣2s，所以交流电的频率为f=50Hz，A、交流电的有效值为220V，根据电压与匝数程正比可知，副线圈的电压为25V，根据欧姆定律知I=，根据电流与匝数成反比知原线圈电流为I1=，故A错误．B、当单刀双掷开关与a连接时，副线圈电压为25V，电压表示数为有效值为25v，不随时间的变化而变化，故B错误；C、S与b连接时，副线圈两端的电压，电阻R消耗的功率为===100W，则C正确D、变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz，1s电流方向改变100次，所以D正确．故选：CD【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题8．半径分别为r和2r的同心圆导轨固定在同一水平面内，一长为r，电阻为R 的均匀直导棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．导轨电阻不计．下列说法正确的是（）A．金属棒中电流从A流向BB．金属棒两端电压为Bω2rC．电容器的M板带正电D．电容器所带电荷量为CBωr2【分析】根据右手定则求得切割磁感线时的感应电流方向，把切割的金属棒看成v=rω求得感应电动势的大电源求得电容器极板带电的正负，根据E感=以及小，再根据闭合电路欧姆定律求得金属棒两端的电压，再根据Q=CU求得电容器所带的电荷量．【解答】解：A、根据右手定则可知，金属棒AB逆时针切割磁感时，产生的感应电流应该是从B向A，故A错误；B、据E感=以及v=rω可得切割磁感线时产生的电动势E感=，切割磁感线的导体相当于电源，则AB两端的电压相当于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，=，故B错误；C、切割磁感线的AB相当于电源，在AB内部电流方向由B向A，故金属棒A相当于电源正极，故与A接近的电容器M板带正电，故C正确；D、由B分析知，AB两端的电压为，好电容器两端的电压也是，故电容器所带电荷量Q=CU=，故D正确．故选：CD．【点评】本题的关键要掌握转动切割感应电动势公式E=BL2ω，知道切割磁感线的那部分导体相当于电源，导体两端电压相当于电源的路端电压．二、非选择题：9．某兴趣小组利用如图（a）所示的实验装置探究“小球的平均速度和下落高度的关系”．通过电磁铁控制的小球从A点自由下落，下落开始时自动触发计时装置开始计时，下落经过B时计时结束，从而记录下小球从A运动到B的时间t，测出A、B之间的距离h．（1）用游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）测量小球的直径，示数如图（b）所示，其读数为0.960cm．（2）小球在空中下落的平均速度的表达式=．（用测得物理量的符号表示）（3）改变B的位置，测得多组数据，经研究发现，小球下落的平均速度的平方（）2和下落的高度h的关系如图c所示，若图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=2k．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；根据平均速度等于位移与所需要时间比值，根据动能定理及图线斜率可求解g．【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为9mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为12×0.05mm=0.60mm，所以最终读数为：9mm+0.60mm=9.60mm=0.960cm．（2）根据平均速度公式=，（3）根据动能定理：mgh=mv2，则v2=2gh=，图中斜率K=，故g==2k故答案为：（1）0.960；（2）；（3）2k．【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量，掌握图线的斜率含义，注意平均速度与瞬时速度关系．10．要测绘一个标有“6V 2.5W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A．直流电源（6V，内阻未知）B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）C．电流表A（0﹣0.6A，内阻未知）D．滑动变阻器R（0﹣20Ω，5A）E．滑动变阻器R´（0﹣200Ω，1A）F．定值电阻R0（阻值1990Ω）G．开关与导线若干（1）由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线．该方案实际上不可行，其最主要的原因是电流表G分压较小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）为完成本实验，滑动变阻器应选择D（填器材前的序号）；（3）请完成本实验的实物电路图（图1）的连线．（4）如图2所示为该种灯泡的U﹣I图象，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图3所示电路，电源的电动势为E=6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电动势均为P，则P=0.20W，电源的内阻r= 2.5Ω．【分析】（1）根据两电表的量程可以确定方案是否可行；（2）明确电路结构，从而确定滑动变阻器的使用；（3）根据灯泡电阻大小选择电流表内外接法，否则应用内接法，则可得出对应的实物图；（4）小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，可知此时灯泡L1的电阻，通过电阻在图象中得出电流、电压，从而得出功率P的大小．而灯泡L2的电流是L1电流的2倍，根据L2的电流，通过图线得出此时的电压，再根据闭合电路欧姆定律求出电源的内阻．【解答】解：（1）电流表G测量电压范围太小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）本实验只能采用分压接法，因此滑动变阻器应选择总阻值较小的D；（3）由于满足灯泡电阻更接近电流表内阻，所以电流表应用外接法，由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以变阻器应采用分压式，如图所示：（4）由图3所示电路图可知，小灯泡L1与定值电阻R并联，它们两端电压相等，它们的电功率均为P，由P=UI可知，通过它们的电流相等，它们的电阻相等，即此时灯泡电阻为5Ω，由图2所示图象可知，灯泡两端电压为1V时通过灯泡的电流为0.2A，此时灯泡电阻为5Ω，则功率P=UI=1×0.2=0.2W；由电路图可知，L2串联在干路中，通过L2的电流为I=0.2+0.2=0.4A，由图3所示图象可知，电流0.4A所对应的电压为4V，由闭合电路欧姆定律可知，电源内阻为：r==2.5Ω．故答案为：（1）电流表G分压较小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）D；（3）实物图连线如图；（4）0.20；2.5．【点评】本题考查了连接实物电路图、实验器材的选择、求功率；第（4）小题是本题的难点，分析清楚电路结构、根据电路结构及串联电路特点求出灯泡两端电压，由图象求出通过灯泡的电流是正确解题的关键．11．如图所示，质量分布均匀、形状对称的金属块内有一个半径为R的原型槽，金属块放在光滑的水平面上且左边挨着竖直墙壁．一质量为m的小球从离金属块做上端R处静止下落，小球到达最低点后向右运动从金属块的右端冲出，到达最高点后离圆形槽最低点的高度为R，重力加速度为g，不计空气阻力．求：（1）小球第一次到达最低点时，小球对金属块的压力为多大？（2）金属块的质量为多少．【分析】（1）由机械能守恒求出小球在最低点的速度，由牛顿运动定律求出小球在最低点对金属块的压力；（2）由动量守恒定律和机械能守恒即可求出．【解答】解：（1）小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据动能定理有：mg•2R=小球刚到最低点时，根据圆周运动和牛顿第二定律的知识有：根据牛顿第三定律可知小球对金属块的压力为：F N′=F N联立解得：F N′=5mg（2）小球第一次到达最低点至小球到达最高点过程，小球和金属块水平方向动量守恒，选取向右为正方向，则：mv0=（m+M）v根据能量转化和守恒定律有：联立解得：M=7m答：（1）小球第一次到达最低点时，小球对金属块的压力为5mg；（2）金属块的质量为7m．【点评】本题主要考查了机械能守恒定律、动量守恒定律以及动量定理的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况和运动情况，选择合适的定理求解，难度适中．12．真空室中有如图甲所示的装置，电极K持续发出的电子（初速不计）经过电场加速后，从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO′射入．加速电压U1=，M、N板长均为L，偏转极板右侧有荧光屏（足够大且未画出）．M、N两板间的电压U MN随时间t变化的图线如图乙所示，其中U2=．调节两板之间的距离，使得每个电子都能通过偏转极板，已知电子的质量、电荷量分别为m、e，不计电子重力．（1）求电子通过偏转极板的时间t；（2）偏转极板之间的最小距离d；（3）当偏转极板间的距离为最小值d时，荧光屏如何放置时电子击中的范围最小，该范围的长度是多大．【分析】（1）根据动能定理求加速电场的末速度，进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向匀速直线运动（2）t=0、T、2T…时刻进入偏转电场的电子，竖直方向先加速运动，后作匀速直线运动，射出电场时沿垂直于竖直方向偏移的距离y最大．匀加速运动和匀速运动的竖直位移满足条件，即可求解（3）先求出不同时刻射出偏转电场的电子沿垂直于极板方向的速度，再求出电子速度偏转角，从而求出侧移距离的最大值与最小值之差，即可求解【解答】解：（1）加速电场，根据动能定理有：偏转电场中，水平方向：解得时间为：t=T（2）t=0、T、2T…时刻进入偏转电场的电子，竖直方向先加速运动，后作匀速直线运动，射出电场时沿垂直于竖直方向偏移的距离y最大．竖直方向加速有：竖直方向匀速运动有：。