安徽省安庆市2016-2017学年高二物理上册期中考试题.doc

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2016-2017学年安徽省安庆市望江中学高二（上）期中物理试卷

一、单项选择题（每个小题只有一个正确答案，每小题4分．总分48分）
1．下列说法中正确的是（　　）
A．只有体积很小的电荷才能看成点电荷
B．任何带电体的带电量一定是元电荷电量的整数倍
C．以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度相等
D．检验电荷的电性改变，所在位置的场强方向也随之改变
2．关于电流强度的说法中正确的是（　　）
A．根据I=Q/t可知I与Q成正比
B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流
C．电流有方向，电流是矢量
D．根据I=，电阻越大，电流越小
3．关于电动势E，下列说法中正确的是（　　）
A．电动势E的大小，与非静电力功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比
B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均有关
C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
4．下列四个电场中，a、b两点电场强度与电势均相同的是（　　）
A．
以正点电荷为圆心的圆周上的两点
B．
负点电荷电场中同一电场线上的两点
C．
与匀强电场电场线垂直的直线上的两点
D．
等量异号点电荷连线中垂线上的两点
5．在电场线如图所示的电场中有M、N两点，一个带电离子（不计重力）仅在电场力作用下由静止开始从M点运动到N点，则（　　）

A．M点处的电场强度比N点处的电场强度大
B．该离子在M点的电势能大于在N点的电势能
C．M点处的电势比N点处的电势低
D．该离子在N点的速度可能为零
6．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为1V、6V和9V．则D、E、F三点的电势分别为（　　）

A．+7V、+2V和+1V B．﹣7V、﹣2V和+1V C．+7V、+2V和﹣1V D．+7V、﹣2V和+1V
7．如图带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷，在静电平衡后，下列物理量中不等于零的是（　　）

A．导体腔内任意点的电场强度 B．导体腔内任意点的电势
C．导体外表面的电荷量 D．导体空腔内表面的电荷量
8．示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管．若在荧光屏上出现如图所示的正弦式交变电流波形，则在水平偏转电极XX′、竖直偏转电极YY′上所加的电压波形是（　　）

A．XX′加图1波形电压、YY′加图2波形电压
B．XX′加图2波形电压、YY′加图1波形电压
C．XX′加图3波形电压、YY′加图1波形电压
D．XX′加图4波形电压、YY′加图1波形电压
9．如图所示，两根细线挂着两个质量相同的不带电小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现使A、B带上异种电性的电荷（AB间的电场力小于重力），此时上、下细线受力分别为FA′、FB′，则（　　）

A．FA=FA′，FB＞FB′ B．FA=FA′，FB＜FB′
C．FA＜FA′，FB＞FB′ D．FA＜FA′，FB＜FB′
10．如图所示，AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是（　　）

A．φA＞φB，EA＞EB B．φA＞φE，EA＜EB C．φA＜φB，EA＞EB D．φA＜φB，EA＜EB
11．图中是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电．现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示．A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于（　　）

A． B． C． D．
12．空间有一电场，各点电势φ随位置的变化情况如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．O点的电场强度一定为零
B．﹣x1与﹣x2点的电场强度相同
C．将负电荷从﹣x1移到x1电荷的电势能增大
D．﹣x1和x1两点在同一等势面上

二、实验题
13．在电场中将q=1×10﹣10 C的正电荷从A点移到B点，电势能减少了2×10﹣8 J，则UAB=　　V；若是在A、B间移动的是负电荷，则负电荷的电势能　　（填“增加”或“减少”），UAB=　　V．
14．用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性．
（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在　　端．（选填“a”或“b”）
（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整．
（3）实验后作出的U﹣I图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是：　　．
（4）根据所得到的图象如图丙所示，求出它在额定电压（2.4V）下工作时的电阻值R=　　Ω，这个测量值比真实值偏　　．（选填“大”或“小”）

三、计算题（总分41分，请写出必要的文字叙述．画出相应的受力图或运动情景图．）
15．某电阻两端电压为8V，20s通过的电荷为40C，则此电阻为多大？20s内有多少电子通过它的横截面积？
16．如图所示，质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线（不可伸长）悬挂于O点，并处在场强为E、水平向左的匀强电场中，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至虚线所示位置（细线水平拉直，与O点相同高度）后从静止开始释放，则：
（1）小球带何种电荷，电量是多少？
（2）求小球摆动到最低点时速度v的大小和细线所受拉力FT的大小．

17．如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E．初速可忽略的电子经过一个电势差U未确定的电场直线加速后，从y轴上的A点以垂直于电场的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h），已知电子的电量为e，质量为m，（重力忽略不计），若电子可以在第一象限从MN边界离开电场区域，求：
（1）加速电场的电势差要满足的条件；
（2）若满足上述条件的加速电场的电势差为U0时，求电子经过x轴时离坐标原点O的距离X．

2016-2017学年安徽省安庆市望江中学高二（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析

一、单项选择题（每个小题只有一个正确答案，每小题4分．总分48分）
1．下列说法中正确的是（　　）
A．只有体积很小的电荷才能看成点电荷
B．任何带电体的带电量一定是元电荷电量的整数倍
C．以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度相等
D．检验电荷的电性改变，所在位置的场强方向也随之改变
【考点】电场强度；元电荷、点电荷．
【分析】点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷．而元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，所有带电电荷量均是元电荷的整数倍．场强是矢量，只有大小和方向都相同，场强才相同．
【解答】解：
A、当两个带电体形状和大小及电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，点电荷是一种理想化的物理模型，电荷看成点电荷时体积不一定很小，故A错误．
B、任何带电体的带电量一定是元电荷电荷量的整数倍．故B正确．
C、以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不相等，故C错误．
D、场强反映电场本身的性质，与检验电荷无关，所以检验电荷的电性改变，所在位置的场强方向不随之改变，故D错误．
故选：B

2．关于电流强度的说法中正确的是（　　）
A．根据I=Q/t可知I与Q成正比
B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流
C．电流有方向，电流是矢量
D．根据I=，电阻越大，电流越小
【考点】电流、电压概念．
【分析】电流由通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t共同决定；恒定电流的大小和方向始终保持不变；电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，自由电荷的定向一定就形成电流．
【解答】解：A、根据I=可知I是通过某一横截面积的电量Q与通过这些电量所用时间t的比值，当t一定时，I与Q成正比，当Q一定时，通电时间越长，电流越小．故A错误；
B、恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化，而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，只能说明大小相等，不能说明方向也不变．故B错误；
C、电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，故电流是标量，故C错误；
D、根据I=可知流过导体的电流与导体的电阻值成反比，电阻越大，电流越小．故D正确．
故选：D

3．关于电动势E，下列说法中正确的是（　　）
A．电动势E的大小，与非静电力功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比
B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均有关
C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
【考点】电源的电动势和内阻．
【分析】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和．
【解答】解：A、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，与非静电力做功W的大小以及移送电荷量q的大小无关．故A错误；
B、电动势反映本身的特性，电动势与制作的材料有关，与体积的大小无关，与外电路的结构无关．故B错误；
C、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱；电势差、电势电势描述电场的能的性质的物理量，三者的本质不同．故C错误；
D、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势越大，本领越大．故B正确．
故选：D

4．下列四个电场中，a、b两点电场强度与电势均相同的是（　　）
A．
以正点电荷为圆心的圆周上的两点
B．
负点电荷电场中同一电场线上的两点
C．
与匀强电场电场线垂直的直线上的两点
D．
等量异号点电荷连线中垂线上的两点
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．
【分析】电势是标量，同一等势面各点电势相等．电场强度是矢量，只有大小和方向均相同时，场强才相同．根据各种电场的电场线和等势面的分布情况，进行分析．
【解答】解：
A、a、b是同一等势面上的两点，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同．故A错误．
B、a处电场线比b处电场线密，则a处场强较大，顺着电场线方向，电势降低，则b点的电势较高，故B错误．
C、a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a、b又在同一等势面上，电势相等，故C正确．
D、等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同．根据电场线的分布可知：a处场强较大．故D错误．
故选：C．

5．在电场线如图所示的电场中有M、N两点，一个带电离子（不计重力）仅在电场力作用下由静止开始从M点运动到N点，则（　　）

A．M点处的电场强度比N点处的电场强度大
B．该离子在M点的电势能大于在N点的电势能
C．M点处的电势比N点处的电势低
D．该离子在N点的速度可能为零
【考点】电场线；电势能．
【分析】根据沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方场强进行判定．
【解答】解：A：由电场线的性质可知，电场线分布密的N点处的电场强度大，故A错误；
B：带电离子仅在电场力作用下由静止开始运动，所以带电粒子受力的方向向右，与电场线的方向相同，带电粒子带正电，由静止开始从M点运动到N点做加速运动，电场力做正功，电势能减少动能增加，电势能与电能的和保持不变．故B正确；
C：沿电场线的方向电势越来越低，即M点处的电势比N点处的电势高，故C错误；
D：由题意知，带电粒子带正电，由静止开始从M点运动到N点做加速运动，电场力做正功，电势能减小动能增大．故D错误．
故选：B

6．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为1V、6V和9V．则D、E、F三点的电势分别为（　　）

A．+7V、+2V和+1V B．﹣7V、﹣2V和+1V C．+7V、+2V和﹣1V D．+7V、﹣2V和+1V
【考点】电势；电场强度．
【分析】在匀强电场中，沿着任意方向前进相同距离，电势的降落必定相等，根据这个特点并结合几何关系就可以得到D点的电势；沿着图中一周电势变化量为零．
【解答】解：根据题意，有：
φA=1V
φB=6V
φC=9V
设φD=xV，由于匀强电场中沿着任意平行的方向前进相同距离，电势的降落必定相等，故：
φE=（x﹣5）V
φF=[（x﹣5）﹣3]V=（x﹣8）V
φA=[（x﹣8）+2]V=（x﹣6）V
故1=x﹣6，
解得x=7
故φD=7V
φE=（x﹣5）V=2V
φF=[（x﹣5）﹣3]V=（x﹣8）V=﹣1V
故选C．

7．如图带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷，在静电平衡后，下列物理量中不等于零的是（　　）

A．导体腔内任意点的电场强度 B．导体腔内任意点的电势
C．导体外表面的电荷量 D．导体空腔内表面的电荷量
【考点】静电现象的解释．
【分析】处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上．如果这个导体是中空的，当它达到静电平衡时，内部也将没有电场．这样，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽．
【解答】解：A、由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响．所以导体腔内任意点的场强为零．所以A错误．
B、导体的外壳接地，整个导体腔是大地的远端，可以看作无穷远处，电势为0，而这是个等势体．于是导体腔内任意点的电势都为零．所以B错误．
C、+Q将大地的负电荷吸引到外表面，因为球壳上的电荷相互排斥，所以只能外表面有电荷．所以C正确，D错误．
故选：C．

8．示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管．若在荧光屏上出现如图所示的正弦式交变电流波形，则在水平偏转电极XX′、竖直偏转电极YY′上所加的电压波形是（　　）

A．XX′加图1波形电压、YY′加图2波形电压
B．XX′加图2波形电压、YY′加图1波形电压
C．XX′加图3波形电压、YY′加图1波形电压
D．XX′加图4波形电压、YY′加图1波形电压
【考点】示波器的使用．
【分析】示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象．
【解答】解：要显示一个周期的信号电压，XX′偏转电极要接入锯齿形电压，YY′加图1波形电压．则只有D项符合要求，故D正确，ABC错误
故选D

9．如图所示，两根细线挂着两个质量相同的不带电小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现使A、B带上异种电性的电荷（AB间的电场力小于重力），此时上、下细线受力分别为FA′、FB′，则（　　）

A．FA=FA′，FB＞FB′ B．FA=FA′，FB＜FB′
C．FA＜FA′，FB＞FB′ D．FA＜FA′，FB＜FB′
【考点】库仑定律．
【分析】运用整体法研究，根据共点力平衡状判断上丝线受的力的变化．再隔离B研究，进行受力分析，根据共点力平衡状判断下丝线受的力的变化．
【解答】解：运用整体法研究两个质量相等的小球A和B，不管A、B是否带电，整体都受重力和上丝线的拉力，
则由平衡条件得：上丝线的拉力F=2mg．
所以FA=FA′．
再隔离B研究，不带电时受重力和下丝线的拉力，
由平衡条件得：FB=mg．
带电时受重力、下丝线的拉力和A对B的向上的吸引力．
由平衡条件得：FB′+F′=mg．
即FB′＜mg．
所以FB＞FB′
故A正确、BCD错误．
故选：A．

10．如图所示，AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是（　　）

A．φA＞φB，EA＞EB B．φA＞φE，EA＜EB C．φA＜φB，EA＞EB D．φA＜φB，EA＜EB
【考点】电场线；电场强度；电势．
【分析】从速度时间图线得到电子做加速运动，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况，
电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．
【解答】解：从速度时间图线得到电子做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力向右，且不断变小，故A点的电场强度较大，
故EA＞EB；
负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向左，沿场强方向，电势变小，故A点电势较小，即φA＜φB；
故选：C．

11．图中是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电．现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示．A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于（　　）

A． B． C． D．
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能；带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】由平行板电容器的电容C和带电量Q，由电容的定义式求出板间电压．由E=求出板间场强．根据功的计算公式求解电场力对试探电荷q所做的功．
【解答】解：由电容的定义式C=得板间电压U=，板间场强E==．试探电荷q由A点移动到B点，电场力做功为：W=qEs•sin30°=，选项D正确，ABC错误
故选：D

12．空间有一电场，各点电势φ随位置的变化情况如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．O点的电场强度一定为零
B．﹣x1与﹣x2点的电场强度相同
C．将负电荷从﹣x1移到x1电荷的电势能增大
D．﹣x1和x1两点在同一等势面上
【考点】电势；等势面．
【分析】电势的高低与场强的大小无关，沿着场强方向，电势一定降低；电势的定义式为：φ=．根据φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化．
【解答】解：A、φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识得知，O点场强最小，并不一定为零，故A错误；
B、沿着电场线方向，电势是降低的，则有﹣x1与﹣x2点的电场强度方向相反，故B错误；
C、电势的定义式为φ=，故电势能为Ep=qφ，将负电荷从﹣x1移到x1电荷的电势能由负值变为正值，电荷的电势能增大．故C正确
D、﹣x1和x1两点电势不相等，故一定不在同一等势面上，故D错误；
故选：C．

二、实验题
13．在电场中将q=1×10﹣10 C的正电荷从A点移到B点，电势能减少了2×10﹣8 J，则UAB=　200　V；若是在A、B间移动的是负电荷，则负电荷的电势能　增加　（填“增加”或“减少”），UAB=　200　V．
【考点】电势能；电势差与电场强度的关系．
【分析】知道电场力做功与电势能变化的关系，负电荷由A点移到B点，其电势能减少了0.2J，电场力对负电荷做功正功，根据电势差公式UAB=求解A、B两点间的电势差UAB．
【解答】解；正电荷从A点移到B点电势能减少了2×10﹣8J，电场力对负电荷做功正功，根据电势差公式UAB===200V，
若移动的是负电荷，电荷量不变，则电场力对负电荷做功负功，点电荷的势能将增加，增加的数值等于功的绝对值．但AB两点的电势差不变，仍然是200V．
故答案为：200，增加，200．

14．用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性．
（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在　a　端．（选填“a”或“b”）
（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整．
（3）实验后作出的U﹣I图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是：　随着灯丝中的电流增大，温度升高，灯丝的电阻率增大，电阻增大　．
（4）根据所得到的图象如图丙所示，求出它在额定电压（2.4V）下工作时的电阻值R=　4.8　Ω，这个测量值比真实值偏　小　．（选填“大”或“小”）

【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．
【分析】做电学实验首先应注意保护电流表，因此，闭合开关前应将滑动触头打到使通过电流表电路的电流最小的位置．
【解答】解：（1）、由图甲知当滑动触头打到a端时通过电流表的电流是零，为防止烧表，在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在a端．
（2）、根据电路图连线实物图如图所示．

（3）、图中曲线弯曲的主要原因是随着灯丝中的电流增大，温度升高，灯丝的电阻率增大，电阻增大．
（4）、由图丙知小灯泡在额定电压（2.4V）下工作时的电流为0.5A，由R=得R=Ω=4.8Ω，根据欧姆定律，由于电压表的分流使得电流表测量值大于通过小灯泡的实际电流，故测得的电阻值偏小．
故答案为（1）a．（2）如图所示．（3）随着灯丝中的电流增大，温度升高，灯丝的电阻率增大，电阻增大．（4）4.8，小．

三、计算题（总分41分，请写出必要的文字叙述．画出相应的受力图或运动情景图．）
15．某电阻两端电压为8V，20s通过的电荷为40C，则此电阻为多大？20s内有多少电子通过它的横截面积？
【考点】电流、电压概念．
【分析】根据电流的定义式I=可求通过导体的电流；根据欧姆定律可以求出电阻，根据n=可以求出30s内通过它的横截面积的自由电子的个数．
【解答】解：根据I=得通过导体的电流为：I=A=2A
根据欧姆定律得：R=Ω=4Ω
一个电子的电荷量为：e=1.6×10﹣19C
得：n==2.5×1020个
答：此电阻为4Ω．30s内有2.5×1020个电子通过它的横截面．

16．如图所示，质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线（不可伸长）悬挂于O点，并处在场强为E、水平向左的匀强电场中，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至虚线所示位置（细线水平拉直，与O点相同高度）后从静止开始释放，则：
（1）小球带何种电荷，电量是多少？
（2）求小球摆动到最低点时速度v的大小和细线所受拉力FT的大小．

【考点】动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；向心力；电场强度．
【分析】（1）小球静止在电场中时，受到重力、线的拉力和电场力而平衡，根据平衡条件确定小球的电性．小球在匀强电场中，受到的电场力大小为F=qE，根据平衡条件求出带电小球的电量．
（2）先由动能定理求出小球摆动到最低点时的速度v，再根据牛顿第二定律和向心力公式求解拉力FT的大小．
【解答】解：
（1）由于带电小球所受电场力方向向左，电场线方向也向左，则小球带正电．分析小球的受力情况，作出受力图如右图，根据平衡条件得：
qE=mgtanθ
解得：q=
（2）小球从水平位置摆动到最低点的过程中，由动能定理得：
mgL﹣qEL=
解得：v=
小球在最低点时，由重力与细线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
FT﹣mg=m
解得：FT=mg
由牛顿第三定律可知细线所受的拉力大小为mg．
答：
（1）小球带正电荷，电量是；
（2）小球摆动到最低点时速度v的大小为，细线所受拉力FT的大小为mg．

17．如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E．初速可忽略的电子经过一个电势差U未确定的电场直线加速后，从y轴上的A点以垂直于电场的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h），已知电子的电量为e，质量为m，（重力忽略不计），若电子可以在第一象限从MN边界离开电场区域，求：
（1）加速电场的电势差要满足的条件；
（2）若满足上述条件的加速电场的电势差为U0时，求电子经过x轴时离坐标原点O的距离X．

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差．
【分析】（1）根据动能定理求出电子由加速电场获得的速度．电子进入图中电场时，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动，由牛顿第二定律和运动学公式结合求出电子离开电场距离x，当x＞d，电子离开有界电场．
（2）电子离开电场后做匀速直线运动，分别求出水平和竖直两个方向的位移，再求解电子经过x轴时离坐标原点O的距离X．
【解答】解：（1）以电子为研究对象，受力分析知，电子进入图中电场时，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动．
进入电场前，设加速电压为U，进入电场的速度为v0，在电场运动的时间为t，由动能定理得：
eU=mv02…①
进入电场后，电子做类平抛运动
所以 x=v0t…②
y=at2…③
a=…④
当电子离开电场时，x＞d..⑤
联立①②③④⑤解得：
（2）当电子离开电场后，做匀速直线运动．运动轨迹如图所示．
设离开电场的夹角为θ，所以
电子在电场的偏转距离
电子出电场后由图可知：
电子经过x轴时离坐标原点O的距离X为：X=d+Ycotθ=+
答：（1）加速电场的电势差要满足的条件为；
（2）若满足上述条件的加速电场的电势差为U0时，求电子经过x轴时离坐标原点O的距离X为+．
沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

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