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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省广州市广大附、广外、铁一三校2023-2024学年高二上学期期中物理试题

电路如图所示，电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， C为平行板电容器，其电容 $\text{[math]}$ ，虚线到两极板距离相等，极板长 $\text{[math]}$ ，两极板的间距 $\text{[math]}$ 。

（1）开关S处于断开状态时，电容器两端的电压是多少？

（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以 $\text{[math]}$ 的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（g取 $\text{[math]}$ ）

举一反三

两块水平平行放置的导体板如图甲所示，一个电子（质量为m、电荷量为e）由静止开始，经电压为U₀的电场加速后射入两板之间，若两板均不带电时，电子通过两板之间的时间为3t_0.。当在两板间加如图乙所示的周期为2t₀、幅值恒为U₀的周期性电压时，电子在t=0时刻沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。对于电子在极板之间的运动，以下说法正确的是（不计电子重力）∶（　　）

如图所示，光滑水平面AB和竖直面内的光滑 $\text{[math]}$ 圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，释放前弹簧的弹性势能为 $\text{[math]}$ ，脱离弹簧后经过B点，之后沿轨道BO运动恰好到达O点。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy，在 $\text{[math]}$ 区域有方向与x轴夹角为 $\text{[math]}$ 的匀强电场，小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求：

（1）求匀强电场的场强E；

（2）小球到达B点刚进入圆弧轨道时对B点的压力；

（3）若将匀强电场的场强大小调整为 $\text{[math]}$ ，方向水平向右，其他条件不变，求在小球离开弹簧后，运动过程中的最小速度。

电源的电动势为4.5 V，内阻为0.5 Ω

（1）外电路的电阻为4.0 Ω，路端电压是多大？

（2）如果在外电路上并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多大？

（3）如果在外电路中串联一个6.0 Ω的电阻，路端电压又是多大？

如图所示，宽为L = 0.5m的粗糙导轨MN、PQ与水平面成θ = 37°角，导轨上端接有电阻箱R，电源E，电键S。一根质量m = 0.1kg、长也为L = 0.5m、电阻为R₁ = 1Ω的金属杆ab水平放置在导轨上，金属杆与导轨垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数μ = 0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。空间存在竖直向上的匀强磁场，电源电动势E = 3V，内阻r = 0.5Ω，当电阻箱的电阻调为R = 0.9Ω时，金属杆静止且与导轨无摩擦。取重力加速度g = 10m/s² ， sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）金属杆要在导轨上保持静止，求电阻箱R接入电路中的阻值范围。

某兴趣小组使用如图甲所示电路，探究太阳能电池的输出电压与光照强度及外电路电阻的关系，图中电压表为理想电压表。

如图所示，竖直放置长为L的平行金属板A、B，板间距离为 $\text{[math]}$ ， A、B板与一电压为 $\text{[math]}$ 的电源保持连接，从A板内侧中央O处以等大的速率 $\text{[math]}$ ，在沿纸面180°范围内朝各个方向均匀喷出质量为 $\text{[math]}$ 、电量为 $\text{[math]}$ 的带负电微粒。微粒重力不计，求：

（1）若微粒沿垂直B板的虚线方向射出，该微粒达到B板时的动能；

（2）若粒子能全部落在B板上，板长L至少多长；

（3）若B板长 $\text{[math]}$ ，且恰好有三分之二的微粒落在板上，此时所加电压U的大小。

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