一、选择题（10个小题，共40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，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）
1．如图所示是某电场中的几条电场线，在电场中有A、B两点，试比较两点的电场强度Ｅ大小和电势φ高低，其中正确的是： （ ）
A．EA＞EB，φA＞φB； B．EA＞EB，φA＜φB；
C．EA＜EB，φA＞φB； D．EA＜EB，φA＜φB．
2．若带正电的小球只受电场力作用，则它在任意一段时间内（ ）
A．一定沿电力线由高电势处向低电势处运动
B．一定沿电力线由低电势处向高电势处运动
C．不一定沿电力线运动，但一定由高电势处向低电势处运动
D．不一定沿电力线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动
3．电路如图所示，已知电池组的总内电阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω，
电压表的示数U=2.5V，则电池组的电动势E应等于：（ ）
A．2.0V B．2.5V
C．3.0V D．3.5V
4．如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分
为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现把R1和R2并联在电路中，消耗
的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R．下列关于
P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是
（ ）
A．特性曲线在Ⅰ区，P1
D．特性曲线在Ⅲ区，P1＞P2
5．如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻
器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的
示数变化情况为 （ ）
A．电流表示数变大
B．电流表示数减小
C．电压表示数变大
D．电压表示数变小
6．如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒
子从电场中的O点以相同的初速度飞入。仅在电场力作用
下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则：（ ）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a加速度增大，b加速度增大
C．a电势能减小，b电势能增大
D．a和b的动能一定都增大
7．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角
形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电量的
大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图
中四条有向线段中的一条来表示，它应是： （ ）
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
8．如图所示，O为两个等量异种点电荷+q、-q连线的中点，P为
连线中垂线上的任意一点，分别用φo、φp和Eo 、Ep代表该
电场中O、P两点的电势和场强的大小，则： （ ）
A．φo>φp，Eo>Ep B．φo=φp，Eo>Ep
C．φo<φp ，Eo
A．串联一个10KΩ的电阻 B．并联一个10KΩ的电阻
C．串联一个9.5KΩ的电阻 D．并联一个9.5KΩ的电阻
10．如图所示，一个带电小球 固定在光滑水平绝缘桌面上，在桌面的另一处有另一个带异种电荷的小球 ．现给 球平行桌面且垂直 的速度 则下列说法错误的是 （ ）
A．B球可能做直线运动
B．A球对B球的库仑力可能对B球不做功
C．B球的电势能可能增加
D．小球可能从电势较高处向电势较低处运动
第Ⅱ卷 （共60分）
二、本题共2小题，共14分。把答案填在题中横线上或按题目要求作答。
11．（7分）为了测量某电池的电动势 E（约为3V）和内阻 r，可供选择的器材如下：
A．电流表G1（2mA 100Ω） B．电流表G2（1mA 内阻未知）
C．电阻箱R1（0~999.9Ω） D．电阻箱R2（0~9999Ω）
E．滑动变阻器R3（0~10Ω 1A） F．滑动变阻器R4（0~1000Ω 10mA）
G．定值电阻R0（800Ω 0.1A） H．待测电池
I．导线、电键若干
（1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：
I1（mA） 0.40 0.81 1.20 1.59 2.00
I2（mA） 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根据测量数据，请在图乙坐标系中描点作出I1—I2图线。由图得到电流表G2的内阻等于_________Ω。
（2）在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图丙所示的电路，图中滑动变阻器①应该选用_________，电阻箱②选________（均填写器材代号）。
（3）根据图丙所示电路，请在图丁中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。
12．（7分）（1）在测定金属电阻率的实验中，用螺旋测微器测量一金属
丝的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该金属丝的直径为 。
用欧姆表粗略测得该金属丝的电阻约为2 ，另外，实验室内还提
供了下列器材供重新测定该金属丝的电阻使用：
A．电源E（电动势为3.0V ，内阻不计）
B．电压表V（量程为0 ～3.0V ，内阻约为2kΩ）
C．电流表A（量程为0～0.6A ，内阻约为1Ω）
D．滑动变阻器R（阻值10Ω，额定电流2.0A）
E．开关S一个,导线若干
为获得尽可能高的实验精度，请你利用上述器材设计一个测
定金属丝电阻的实验电路，并把实验原理图画在右侧的方框中。
（2）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是 （填“金属”或“半导体”）。
通电时间 t/s 5 10 15 20 25 30
电压 u/v 0.40 0.62 1.02 1.26 1.52 1.64
电流 i/m A 0.20 0.43 0.81 1.82 2.81 3.22
（3）如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′ 串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的 侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝ 。
三、本题共3小题；共46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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（12分）如图甲所示，真空中的电极k连续不断地发出电子（设电子初速度为零），经电压为U1的电场加速后由小孔S穿出，沿水平金属板A、B间中轴线从左边射入。A、B板长均为L=0.20 m，两板之间距离为d=0.05 m，靠近的右端有足够大的荧光屏P。如果加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示，设电子在电场中加速时间极短，可认为加速电压不变，当A、B板间 所加电压为U2=60V时，求一个周期内荧光屏发光与不发光的时间之比。
14．（16分） 如图所示，水平面上放有用绝缘材料制成的L形滑板（平面部分足够长且不计厚度），质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m、电量为+q的小物体，忽略一切摩擦的影响。整个装置置于水平向右的场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与物体都静止。（在碰撞过程中无电荷转移）试问：
（1）释放小物体，第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大?
（2）若物体与A壁碰后速度大小为碰前速率的 ，则物体在第二次跟A壁碰撞之前，滑板的速度v2和物体的速度v3分别为多大?
15．（18分）如图甲所示，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图乙所示的方波电压，t=0时A板比B板的电势高。电压的正向值为U0，反向值也为U0，现有由质量为m电量为+q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板中轴OO＇线的速度v0= 不断射入，所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响。试求：
（1）粒子射出电场时位置离中轴线OO＇的距离范围
（2）粒子射出电场时的速度
（3）若要使射出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能通过圆形磁场边界的一个点处，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？
参考答案
1．B 2．C 3．C 4.C 5. A D 6.D 7.B 8．B 9. C 10.A
11．（7分）（1）如图乙 200
（2）R3或E R2或D
（3）如图丁
12．（共7分）
（1）0.700mm
实验原理图（图略）：电流表外接法 滑动变阻器为限流器
（2）半导体
（3）右 t=
13．（12分）解：当偏转电压一定时，电子的初速度达到一定值时才能从极板间飞出。
电子加速过程中，根据动能定理有：eU1= ------------------------------------（2分）
偏转过程中，由牛顿第二定律有：eE=ma--------------------------------------------------（1分）
而 （1分） （1分） （1分）
当电子从右板边缘射出时，有 ，----------（2分）
故有
------------------------------------------------------ （1分）
这说明当加速电压小于480V时，电子将打在极板上，荧光屏不发光。有图象可见，这时应有： ， -----------------------------------（2分）
式中 即为不发光的时间。因此，一个周期内荧光屏发光与不发光的时间之比为
---------------------------------------------------------（1分）
14．（16分）解：
（1）释放小物体，物体在电场力作用下水平向右运动，此时，滑板静止不动，对于小物体，
由动能定理得： （4分）
解得 （2分）
（2）碰后小物体反弹，由动量守恒定律：
得 （3分）
解得 （2分）
之后，滑板以v2匀速运动，直到与物体第二次碰撞，从第一次碰撞到第二次碰撞时，物体与滑板位移相等、时间相等、平均速度相等
（3分）
解得 （2分）
15．（18分）
解：（1）当粒子由 时刻进入电场，向下侧移，则
解得 （2分）
当粒子由 时刻进入电场，向上侧移，则
解得 （2分）
所以，在距离O/中点下方 至上方 范围内有粒子打出。 （2分）
（2）打出粒子的速度都是相同的，在沿电场线方向速度大小为 （2分）
所以打出速度大小为
解得 （2分）
设速度方向与v0的夹角为θ，则 （2分）
（3）要使平行粒子能够交于圆形磁场区域边界且有最小区域时，磁场直径最小值与粒子宽度相等，粒子宽度 （2分）
故磁场区域的最小半径为 （1分）
粒子在磁场中作圆周运动 （1分）
解得 （2分）
