2022-2023学年浙江省绍兴市柯桥区高二上学期期中检测物理试题(鲁高卷） （解析版）

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2022学年第一学期绍兴柯桥区高二物理学科期中质量检测卷（鲁高卷）
考生须知：1、本卷共4大题，22小题，满分100分，时间90分钟，
2、请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、选择题1（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符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列关于物理量和单位的表述正确的是（　　）
A. eV是电势差的单位 B. /m是电阻率的单位
C. V/m是电场强度的单位 D. mA·h是能量的单位
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据

可知eV是能量单位，故A错误；
B．根据

可电阻率的单位是·m，故B错误；
C．根据

可知V/m是电场强度的单位，故C正确；
D．根据

可知mA·h是电荷量的单位，故D错误。
故选C。
2. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A. 由公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比
B. 由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比
C. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D. 由公式可知，电场强度E的方向与电场力F的方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．金属的电阻率与材料及温度有关，与导体的电阻无关，A错误；
B．由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比，B正确；
C．公式中的d指的是匀强电场中沿电场方向的距离，C错误；
D．电场强度E的方向与正试探电荷所受电场力F的方向相同，D错误。
故选B。
3. 我国的太阳能资源十分丰富，太阳能产业发展迅速。现有一太阳能电池板，测得它的没有接入电路时的电压为600mV，短路电流为20mA，若将该电池板与一阻值为20的电阻器连成一闭合电路，则它的内电阻和路端电压分别是（　　）
A. 20，0.24V B. 20，0.60V
C. 30，0.24V D. 30，0.60V
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知电源电动势

电源的内电阻

路端电压

故C正确，ABD错误。
故选C。
4. 绍兴市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为400W，LED灯功率为180W，若更换5000盏，则一个月可节约的电能约为（　　）
A. 1×104 kW·h B. 4×105 kW·h C. 8×106 kW·h D. 1×107 kW·h
【答案】B
【解析】
【详解】估计一盏灯每天工作12h，则一个月可节约的电能为

故选B。
5. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球（可以看成点电荷），A球带电量为+2q，B球带电量为-q，由静止开始释放后A球加速度大小为B球的两倍，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. A球受到的静电力是B球受到静电力的2倍
B. A球的质量是B球质量的2倍
C. A球受到的静电力与B球受到的静电力是一对平衡力
D. A、B球相互靠近过程中加速度都增大，且A球加速度总是B球的两倍
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．A球受到的静电力与B球受到的静电力是相互作用力，大小相等，方向相反，A错误；
B．因为两球受力大小相等，但A球的加速度是B球的两倍，所以根据牛顿第二定律

可知，A球的质量为B球的，B错误；
C．平衡力必须作用在同一个物体上。C错误；
D．A、B球相互靠近过程中，相互作用力越来越大，所以加速度都增大，并且力的大小相等，A球质量为B球质量的，所以A球加速度总是B球的两倍。D正确。
故选D
6. 电荷量相等的两个电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，AB连线中点为O，在A、B所形成的电场中，以O为圆心，半径为R的圆垂直AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面，两者的交点为e、f，g为圆上一点，则下列说法正确的是（　　）

A. a与b、c与d是两对场强和电势均相同的点
B. 将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点，其所受电场力先减小后增大
C. 将一电荷由e点沿直线eOf移到f点，其所受电场力先减小后增大
D. 将一电荷由a、b、c、d四点分别移到圆平面上任意一点时，其电势能的变化量大小均相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据等量异种电荷等势面的分布，a与b、c与d是两对电势相等的点，根据等量异种电荷电场的分布，a与b、c与d是两对场强大小相等的点，但是方向不同。A错误；
B．圆弧egf上电场强度大小相同，所以将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点，其所受电场力大小不变。B错误；
C．沿直线eOf，电场强度先增大后减小，所以将一电荷由e点沿直线eOf移到f点，其所受电场力先增大后减小。C错误；
D．根据等量异种电荷等势面的分布，a、b、c、d四点与圆平面的电势差的绝对值相等，所以将一电荷由a、b、c、d四点分别移到圆平面上任意一点时，其电势能的变化量大小均相等。D正确。
故选D。
7. 如图所示的电路中电源的电动势，内阻，，。下列说法正确的是（  ）

A. 若C、D间连接一根导线，则电源效率最高
B. 若C、D间连接一个理想电流表，其示数为A
C. 若C、D间连接一个理想电压表，其示数为
D. 若C、D间连接一个的电容器，则电容器所带的电荷量为
【答案】B
【解析】
【详解】A．若C、D间连接一根导线，外电阻变小，路端电压变小，电源效率

变小，故A错误；
B．若C、D间连接一个理想电流表，则R2、R3先并联再与R1串联，外电路总电阻

总电流

理想电流表示数为

故B正确；
C．若C、D间连接一个理想电压表，电压表测R2两端电压，电压表示数为

故C错误；
D．若C、D间连接一个的电容器，电容器两极板间电压

电容器所带的电荷量为
Q=CUC
故D错误。
故选B。
8. 如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体乙刚好能嵌入导体甲，导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中，则（　　）

A. 导体丙的电阻最大
B. 导体甲两端的电压最大
C. 导体乙消耗的电功率最大
D. 三段导体在相等时间内产生的热量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题知三个导体电阻的电阻率ρ相同，长度l相同，根据电阻定律

可知，比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得
，，S丙=L2
所以三个电阻的阻值相等，A错误；
BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，根据串联电路的特点，流过它们的电流相等，则根据
，，
可知各自两端的电压、消耗的电功率、在相等时间内产生的热量均相等，BC错误，D正确。
故选D。
9. 电容器是现代电子产品不可或缺的重要组成部分，2021年3月份，我国无线充专用MLCC研发获得重大突破，NPO电容实现国产，并且开始批量出货，在此之前，NPO电容产量均集中在日韩企业手中，国产化替代加速后，2021年将会走进我们的日常生活。NPO电容是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器，某兴趣小组要测定一个NPO电容器的电容，设计的电路图如图甲所示，用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时间变化的曲线。下列说法正确的是（　　）

A. 流过的电流方向竖直向上
B. 充电时的电流大小变化可能如图乙中图线a
C. 图乙中a图线与坐标轴围起来的面积表示电容C
D. 增大的阻值，电流变化应为图丙中的图线b
【答案】B
【解析】
【详解】A．由甲图可知充电后电容器上极板带正电，故电容器放电时流过的电流方向竖直向下，选项A错误；
B．充电过程随着电容器上极板电荷量越来越多，电路中电流大小不断减小，所以充电时的电流大小变化可能如图乙中图线a，选项B正确；
C．根据微积分的思想，I-t图线与坐标轴围起来的面积表示电荷总量Q，选项C错误；
D．电容器充满电后，电压一定，若增大的阻值，放电初始时刻的最大电流减小，电流变化应为图丙中的图线c，选项D错误。
故选B。
10. 某旅行充电器和某锂离子电池的铭牌如图所示，则以下说法正确的是（　　）

A. 该锂电池充满电后可贮存5.04×106C的电量
B. 用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为7.4W
C. 用该充电器给该锂电池充电时，电池内部锂离子从正极运动到负极
D. 该锂电池从无电状态到充满电，需要消耗18648J电能
【答案】CD
【解析】
【详解】A．该锂电池充满电后可贮存的电量

A错误；
B．用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为

B错误；
C．用该充电器给该锂电池充电时，电池内部带正电的锂离子是从正极运动到负极，C正确；
D．若给该锂电池充满电，需要消耗的电能

D正确。
故选CD。
11. 如图所示，电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中，已知极板长度l，间距d，电子质量m，电荷量e。若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是（ ）

A. 偏转电压 B. 偏转的角度 C. 射出电场速度 D. 电场中运动的时间
【答案】B
【解析】
【详解】AD．粒子在平行板电容器中做以初速度做类平抛运动，分解位移：


电场力提供加速度：

极板间为匀强电场，偏转电压和电场强度满足：

联立方程可知偏转位移满足：

结合上述方程可知，由于初速度未知，所以偏转电压和电场中运动的时间无法求出，故AD错误；
BC．偏转的角度满足：

解得：；初速度未知，粒子飞出电场时的竖直方向速度无法求出，所以粒子射出电场的速度无法求出，故B正确，C错误。
故选B．
12. 如图所示，平行金属板A、B相距10cm，板间存在方向向上的匀强电场，电场强度大小，金属板所带电荷量保持不变。C、D为板间两点，C点距B板，D到A板。下列说法正确的是（　　）

A. C、D两点间的电势差为
B. 若B接地，则点的电势为
C. 若A板接地，同时B板下移，则C点的电势小于14V
D. 一个电子从D点移动到C点，电势能减少了10J
【答案】A
【解析】
【详解】A．匀强电场电势差与电场强度关系得

电势差与零势面选取无关，故A正确；
B．沿电场线方向电势减低，有

又

则当板接地时，有

所以

B错误；
C．若A板接地，因
，
则点的电势

将板下移，根据

由于金属板所带电荷量保持不变，所以两板间的电场强度保持不变，则不影响点的电势，故C错误；
D．一个电子从D点移动到C点，电场力做功为

由功能关系得

故电势能减少了10eV，故D错误。
故选A。
13. 在校园冬季安全大检查中，某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是(　　)

A. 若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变)，不会影响报警器的安全性能
B. 若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移
C. 若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移
D. 增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】A．设电铃工作电压为U，当IR2＝U时报警，若电池内阻较大，同一温度时，R2上电压较小，可能不会报警，选项A错误；
BC．R2减小时，R1上电压增大，R2上电压减小，可能不报警；反之，R2上电压增大，易报警，选项B错误，选项C正确；
D．电源电动势增大时，R2上电压增大，报警临界温度降低，选项D错误．
二、选择题II（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
14. 静电除尘的原理结构图如图甲所示，静电喷涂的原理结构图如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 对图甲，电晕极与收尘极之间的电场为匀强电场
B. 对图甲，电晕极附近的气体分子被强电场电离，电子向收尘极运动使含尘气体中的粉尘带负电，积累在筒壁一定量后进入下方的漏斗排出
C. 对图乙，喷口喷出的雾化涂料微粒带正电，被涂工件不带电
D. 对图乙，工件与喷口之间较强的电场使带电雾化涂料向带电的工件运动，正负电荷的作用使涂料均匀地涂在工件上
【答案】BD
【解析】
【详解】A．对图甲，电晕极与收尘极之间的电场为辐射电场不是匀强电场，A错误；
B．对图甲，电晕极附近的气体分子被强电场电离，电子向收尘极运动使含尘气体带负电，积累在筒壁一定量后进入下方的漏斗排出，B正确；
C．对图乙，喷口喷出的雾化涂料微粒带负电，被涂工件带正电，C错误；
D．对图乙，工件与喷口之间较强的电场使带电雾化涂料向带电的工件运动，正负电荷的作用使涂料均匀地涂在工件上，D正确；
故选BD。
15. 如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时小灯泡L恰能正常发光，下列说法正确的是（　　）

A. 此电源的内阻为1.5Ω
B. 由图可知小灯泡L的额定功率小于6W
C. 小灯泡L的电阻随两端电压的增大而增大
D. 把小灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据图线的斜率的绝对值为电源内阻，可得此电源的内阻

故A错误；
B．两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压，额定电流，则额定功率为

故B错误；
C．根据欧姆定律

可知灯泡图像上的点与原点连线的斜率表示电阻的大小，可知小灯泡L的电阻随两端电压的增大而增大，故C正确；
D．电源的输出功率图像如下

由图可看出当时输出功率最大，有选项C知小灯泡L的额定电压，额定电流，则小灯泡L正常发光时的电阻为

若把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，则更接近内阻则电源的输出功率变大，故D正确。
故选CD。
16. 如图所示，在密立根油滴实验中，一个质量为m的带电油滴进入两块相距为d的水平放置的平行板之间。未加电压时，油滴可以速度v匀速通过平行板区域。若在两平板间加电压U，油滴将在电场中减速到零并保持静止。已知油滴运动时所受阻力大小与运动速度和小球半径乘积成正比。重力加速度为g。则（　　）

A. 油滴带的电荷量为
B. 不加电压时，该油滴速度v与半径成反比
C. 该油滴从进入平行板到静止过程，做加速度减小的减速运动
D. 该油滴在加电压U后，从进入平行板到静止过程，下落的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场中减速到零并保持静止，则有

解得

A错误；
B．油滴运动时所受阻力大小与运动速度和小球半径乘积成正比，设比例系数为，则有

设油滴的密度为，则有

未加电压时，油滴可以速度v匀速通过平行板区域，则有

整理得

不加电压时，该油滴速度v与半径的平方成正比，B错误；
C．加电场之后，带电油滴在运动过程中受力如图所示

油滴的加速度为

由此可知，该油滴从进入平行板到静止过程，做加速度减小的减速运动，C正确；
D．设该油滴在加电压U后，从进入平行板到静止过程，下落的距离为，该过程中克服空气阻力做功为，根据动能定理可得

解得

D错误。
故选C。
第II卷（非选择题）
三、实验题（共20分）
17. （1）某同学用多用电表测量图甲中各元件的物理量，若调零和挡位选择正确，闭合开关后，下列操作正确的是_______
A．测量通过灯泡电流时，将红、黑表笔分别接在图中c、d两点
B．测量电阻两端的电压时，将红、黑表笔分别接在图中b、c两点
C．测量电阻的阻值时，将红、黑表笔分别接在图中b、c两点
D．测量电源的电动势时，将红、黑表笔分别接在图中a、e两点

（2）经正确步骤操作，表盘示数情况如图乙：
①若选择开关为直流100mA时读数为________mA
②若选择开关为直流2.5V时读数为_______V
③若选择欧姆“×100”档测电阻的阻值时，发现指针偏转角度过大，为了得到更准确的数据，经正确操作后，多用电表的示数如图乙所示，则待测电阻的阻值为_______（结果保留三位有效数字）。
（3）张同学在图丙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法正确的是_______
A．将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障
B．将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关出现断路故障
C．将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良
【答案】 ①. B ②. 44 ③. 1.10 ④. 190 ⑤. AC##CA
【解析】
【详解】（1）[1]A．测量通过灯泡的电流时，多用电表应串联接入电路；A错误；
B．测量电阻两端的电压时，将红、黑表笔分别接在图中b、c两点，B正确；
C．测量电阻的阻值时，应先将S断开，再将红、黑表笔分别接在图中b、c两点，C错误；
D．测量电源的电动势时，应先将S断开，再将红、黑表笔分别接在图中a、e两点，D错误。
故选B。
（2）[2]当选择开关为直流100mA时，读数应读对应指针所指中间一栏刻度的量程，且该量程与100mA有倍数关系的所对应的数值，将数值读出后在程以该倍数，即为测量值。所以选择开关为直流100mA时读数为

[3]多用表中直流电压和交流电流、直流电流均读中间一栏刻度，所以当选择开关为直流电压2.5V时，读数应读对应指针所指中间一栏刻度的量程，且该量程与2.5V有倍数关系的所对应的数值，将数值读出后在程以该倍数，即为测量值。所以选择开关为直流电压2.5V时读数为

[4]旋转选择开关至欧姆“×10”挡，短接调零后，测电阻时，电阻值等于指针所指最上面一栏的示数与倍率的乘积。则金属丝的电阻约为

（3）[5]A．红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明路端电压为零，可能是由于灯泡短路造成的，故A正确；
B．红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关未出现断路故障，故B错误；
C．红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近2.5V，说明除灯泡部分外，其它电路不存在问题，灯泡不亮的原因可能是灯泡位置存在断路，故C正确。
故选AC。
18. 某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时，在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，其间充满待测的自来水，然后用如图甲所示电路进行测量。

该同学选用器材如下：
电压表（量程15V，内阻约90）、电流表（量程300μA，内阻约50）、滑动变阻器（100，1A）、电池组（电动势E=12V，内阻r=6）、开关一个、导线若干。
实验中测量情况如下：
安装前他用图乙的20分度的游标卡尺测玻璃管的内径，测得玻璃管的内径为30.75mm，用刻度尺测得两电极相距L=0.314m。实验中还测得包括0在内的9组电流I、电压U的值，在坐标纸上描点如图丙。
根据以上材料回答下面的问题：
（1）测量玻璃管内径时，应将图乙游标卡尺中的A、B、C三部分中的________与玻璃管内壁接触；该同学测得玻璃管的内径为30.75mm，则此时游标尺上的刻度线与主尺上第_____根线对齐。
（2）根据实验数据可知该同学测得水柱的电阻R=___________（保留两位有效数字）；
（3）根据测得水柱电阻值可知实验中电路设计的不妥之处是___________，请在答卷的虚线框中画出改进后的电路图_________。（电路图中用Rx表示自来水的电阻）

【答案】 ①. A ②. 45 ③. 9.8×104～1.2×105 ④. 电流表应该采用内接（或电流表不应该采用外接） ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]测量玻璃管内径时应该用内爪，即A部分；
[2]由于使用的是20分度的游标卡尺，玻璃管的内径为

如下图所示

因此游标尺第15根线和主尺45根线对齐；
（2）[3]根据图像可知斜率等于电阻，即

由于误差原因，9.8×104～1.2×105均算正确；
（3）[4]根据测得水柱电阻值可知水柱阻值较大，远远大于电流表的内阻，而与电压表内阻较为接近，因此电流表选择内接法更合适；
[5]改进后的电路图如下图所示

四、计算题（共35分,19题8分，20题6分，21题9分，22题12分）
19. 如图所示，一电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止，重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）水平向右的匀强电场的电场强度；
（2）若将电场强度减小为原来的一半，物块的加速度是多大；
（3）电场变化后物块下滑距离L，此过程中物块机械能的变化量是多大

【答案】（1）；（2）0.3g，（3）-0.3mgL
【解析】
【详解】（1）对物块受力分析，根据共点力的平衡条件可得

解得

（2）对物块受力分析，根据牛顿第二定律可得

解得

（3）电场变化后物块下滑距离L，此过程中物块机械能的变化量为

20. 空间电站的设想是将太空站建在与地球同步轨道的一个固定位置上，向地球上的固定区域供电。其发电原理如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电站，通过光电转换把太阳能转变成电能，再经微波转换器将电流转换为微波，并通过天线将电能以微波形式向地面发送，地面接收站通过天线把微波能还原成电能。
（1）如果太阳能电池的硅片面积为，可提供电功率为，巨大的太阳能收集板系统的总面积可达，其发电功率是多少千瓦？
（2）利用微波传输电能，输电效率可达，试计算到达地面接收站时的功率实际是多少千瓦。
（3）一个太阳灶每平方米平均每分钟吸收太阳能，若其效率为，那么表面积为的太阳灶的功率为多少？

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）已知面积与该面积上获得的功率，然后求出总面积获得的功率。
（2）已知功率与效率，应用效率公式可以求出效率。
（3）根据题意求出获得的功，应用功率公式求出功率。
【解答】（1）由题可知

则

（2）由

可知

（3）太阳灶的功率

【点睛】本题是一道信息给予题，认真审题，根据题意获取所需信息，然后应用功率公式可以解题，本题是一道基础题。
21. 某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压表和电流表测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图丙、丁所示，当重物匀速上升时，重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为91.2g，不计一切摩擦及电表内阻的影响，取g＝10m/s2。求：
（1）该电源的电动势与内阻；
（2）该电动机在图乙所示时间内的效率；
（3）该电动机的内阻（保留2位有效数字）。

【答案】（1）3.2V；1.25Ω；（2）95%；（3）0.94Ω
【解析】
【详解】（1）电动机与电源构成闭合回路，由图丙、丁知，刚启动时U1＝2.8V，I1＝0.32A，由闭合电路欧姆定律

电动机稳定工作时U2＝3.0V，I2＝0.16A，有

联立解得
，
（2）电动机的输入功率为

由题图乙可知重物匀速上升时的速度为

电动机的输出功率为

电动机的效率为

联立解得

（3）设电动机的内阻为r0，电动机稳定工作时，根据焦耳定律得


联立解得

22. 如图甲所示建立坐标系，射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成，放置在第Ⅱ象限，细管C离两板等距，细管C开口在y轴上。放射源P在A极板左端，可以沿特定方向发射某一速度的粒子。若极板长为L，间距为d，当A、B板加上某一电压时，粒子刚好能以速度从细管C水平射出，进入位于第Ⅰ象限的静电分析器恰好做匀速圆周运动。时刻粒子垂直x轴进入第Ⅳ象限的交变电场中，交变电场随时间变化关系如图乙，规定沿x轴正方向为电场正值的方向。静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心O，运动轨迹处的场强大小为。已知粒子电荷量为2e（e为元电荷），质量为m，求：
（1）粒子从放射源发射至运动到C的过程中动能的变化和发射时速度的大小v；
（2）粒子在静电分析器中运动的轨迹半径r和运动的时间；
（3）当时，粒子的坐标。

【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子运动到C处时速度为，由题意可知，粒子在平行金属板中的逆运动为类平抛运动，水平方向有

竖直方向有

由牛顿第二定律有

联立解得

粒子从放射源P运动到C的过程中，由动能定理有

解得

动能的变化量

解得

（2）粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有

解得

由

解得

（3）时，粒子在x轴方向的速度

所以一个周期内，粒子在x轴方向的平均速度

每个周期内粒子沿x轴正方向前进的距离

时，粒子的横坐标为

所以时，粒子的横坐标为

粒子的纵坐标为