题目内容
如图图(甲)所示,A、B是真空中水平放置的一对平行金属板,两板间距离d=15cm。今将B板接地，在A板间加上如图(乙)所示的交变电压(U0 =1080V),然后让一个质量m=1.6×10－27kg、电量大小q=1.6×10-19C的带电粒子(不计重力)在t=0时刻从B板附近由静止开始运动。空气阻力不计。
（1）判断粒子的电性；
（2）当t1=?时粒子的速度第一次达到最大，并求出此最大速度；
（3）当粒子的速度第一次达到最大时，粒子的电势能多大？
（4）粒子撞击极板A时的速度为多大？
（1）带负电（2）2.4×105 m/s（3）-4.608×10-17J（4）2.1×105 m/s
【解析】
试题分析：（1）粒子带负电
（2）t1=1×10-6s/3时速度第一次达到最大
a=qU/dm=7.2×1011 m/s2
V=at1=2.4×105 m/s
（3）EP =-mV2/2=-4.608×10-17J
（4）粒子在0--2×10-6s/3内先向上加速再向上减速，前进的位移ΔX1=2×aΔt12/2=8cm；
粒子在2×10-6s/3--1×10-6s内先向下加速再向下减速，前进的位移ΔX2=-2×aΔt22/2=-2cm；
所以粒子在一个周期（0--1×10-6s）内的位移为8cm-2cm=6cm。
因d=15cm=6cm+6cm+3cm，粒子经过2个周期后距A板的距离Δd=3cm。粒子在这3cm内做初速为零的匀加速运动一直到达A板。由VA2=2aΔd得VA=12√3×104≈2.1×105 m/s。
考点：本题考查了带电粒子在电容器两极板间的运动
点评：此题是一道力电综合性的题目，难度系数偏难，关键是根据粒子在电场中的受力情况判断粒子的运动情况，找出粒子在电场中的各种临界条件，然后结合牛顿运动定律分析解题
名校课堂系列答案
时刻释放电子，则电子运动的v-t图线如图二所示，该电子一直向着B板匀加速直线运动
时刻释放电子，则电子运动的v-t图如图三所示，该电子在2T时刻在出发点左边
时刻释放电子，在2T时刻电子在出发点的右边
（2）在“探究速度随时间变化的规律”实验中，小车做匀变速直线运动，记录小车运动的纸带如图所示．某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出．他量得各点到A点的距离如图所示，根据纸带算出小车的加速度为1.0m/s2．则：
①本实验中所使用的交流电源的频率为______Hz；
②打B点时小车的速度vB=______m/s，BE间的平均速度
=______m/s．（3）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R（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 |
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．在给定的器材中，图中滑动变阻器①应该选用______，电阻箱②应该选用______（均填写器材后面的代号）
．
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．
