高2022级高二上学期第一学月考试
物理试题
第一部分 选择题（共48分）
注意事项：
每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，请用橡皮擦干净后，在选涂其它答案标号。
一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）
1. 关于电场线的说法，正确的是（ ）
A. 电场线是客观存在的，不仅反映了电场的分布，也是电荷之间产生相互作用的物质基础
B. 电场线是从正电荷出发，到负电荷终止的不封闭曲线
C. 电场中任何两条电场线有可能相交
D. 电场线就是正点电荷的运动轨迹
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．电场是客观存在的，电场线是人们想象的，不是真实存在的，A错误；
B．根据电场线的特点知，电场线是从正电荷（或无穷远）出发到负电荷（或无穷远）终止的不封闭曲线，B正确；
C．电场线的切线方向就是电场的方向，如果两条电场线在同一点相交，则有两个切线方向，而事实上电场中的每一点只有一个方向，故任意两条电场线都不会相交，C错误。
D．根据电场线的特点，电场线也并不是电荷的运动轨迹，仅当静止电荷，或初速度与电场线共线的电荷，在电场线是直线的电场中，只受电场力作用时，运动轨迹才会与电场线重合，D错误。
故选B。
2. 如图所示是某验电器的结构图。下列相关说法正确的是（ ）
A. 金属箔张开过程，重力势能一定增加
B. 金属箔张开过程，斥力一定做负功
C. 金属箔张开，说明金属球带正电
D. 金属箔张开时，可能带异种电荷
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】验电器带电时，金属箔张开，是因为金属箔带同种电荷；金属箔张开过程，斥力做正功，重力势能增加。
故选A。
3. 两个半径为r的相同的金属球分别带有q1、q2的异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距为10r，其相互作用力为F1.现将两球接触后分开，再放回原来的位置，这时两球间的相互作用力为F2，则( )
A. F2＝F1 B. F2＝F1 C. F2>F 1 D. F2【答案】D
【解析】
【详解】根据同种电荷相互排斥，异种电荷互相吸引的性质，当两球带异种电荷时，两球表面所带电荷的“等效中心” 位置之间的距离必定小于10r，两球接触前的库仑力：；
根据题意两球接触后分开，两球各带q2的同种电荷，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必大于10r，而两球接触后平分电量，则两球的电荷量，则作用力，故A、B、C错误，D正确；
故选D．
【点睛】库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系．
4. 如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经一直线加速器加速形成细柱形的质子流且电流恒定，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束与质子源相距和的两处各取一横截面，和，在、，两处各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为、，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据电流的微观定义式可知
在处与处的电流相等
故
得
据动能定理知在处有
解得
在处
解得
联立各式得
故选C。
5. 某区域的电场分布与位置相关，如图（a）所示，Ox轴上正好存在与该轴正方向同向的电场分布，电场强度E的大小随x的变化情况如图（b）所示，若在原点O处静止释放一质子，质子在仅受电场力的作用下开始运动，下列说法正确的是（ ）
A. 质子的加速度一直增大
B. 质子所受电场力一直增大
C. 质子的电势能一直增大
D. 质子的动能一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由题图知，电场强度随着距离的增加先变大后变小，根据
可知，质子所受电场力、加速度先变大后变小，故AB错误；
CD．质子运动过程中，电场力做正功，因此电势能减小，动能增加，故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电动机M的线圈电阻为，定值电阻为。闭合开关S，电动机开始转动，稳定后电路中的电流为I，则（ ）
A. 电流大小 B. 电动机两端的电压
C. 电动机的机械功率 D. 电源的效率
【答案】C
【解析】
【详解】A．电动机为非纯电阻，欧姆定律不能运用，故A错误；
B．设电动机两端电压为U，对电动机分析有
P电=P机+P热
即
UI>I2R1
则
U>IR1
故B错误；
C．从能量角度分析，电动机的机械功率等于电源的总功率减去电路中的热功率，有
故C正确；
D．电源的效率
由于欧姆定律不成立，所以
故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示电路，小灯泡通电后其电压U随所加电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM为U轴的垂线，PQ为I轴的垂线，下列说法中正确的是（ ）
A. 随着所加电流的增大，小灯泡的电阻减小
B. 对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C. 在电路中灯泡L两端电压为U1时，电阻R两端的电压为I1R
D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”
【答案】D
【解析】
【详解】A．图线上的点与原点连线的斜率等于电阻大小，由数学知识可知，随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；
B．对应P点，小灯泡的电阻为，故B错误；
C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I2R，故C错误；
D．由恒定电流的功率公式P=UI，推广可知，对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积，故D正确．
8. 一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生的场强大小EO=，方向如图所示。把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为El、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4。则（ ）
A. E1> B. E2= C. E3> D. E4=
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据点电荷电场强度公式，且电荷只分布球的表面，对于图甲，虽表面积相同，但由于间距的不同，则上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小关系为，方向相同；因电荷Q在球心O处产生物的场强大小，又由于
得
，
A正确，B错误；
CD．对于图乙，半球面分为表面积相等的左、右两部分，是由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等，则根据电场的叠加可知：左侧部分在O点产生的场强与右侧电荷在O点产生的场强大小相等，即E3=E4。由于方向不共线，由合成法则可知，
C正确，D错误。
故选AC。
9. 如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出
A. 电阻R＝0.5Ω
B. 通过电阻的电流与两端电压成正比
C. 因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝=1.0Ω
D. 在R两段加上2.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是1.0 C
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由可知
故选项A错误；
B．由于图像是过原点的直线，通过电阻的电流与两端电压成正比，故选项B正确；
C．因为是物理图像，所以斜率
即
不能用倾角的正切的倒数求解电阻，故选项C错误；
D．由图像可知在R两端加上2.0 V的电压时，电流I=1A，所以每秒通过的电量
故选项D正确。
故选BD。
10. 如图，在竖直向上匀强电场中，A球位于B球的正上方，质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，其中只有一个小球带电，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. 如果A球带电，则A球一定带正电
B. 如果A球带电，则A球的电势能一定增加
C. 如果B球带电，则B球一定带正电
D. 如果B球带电，则B球的电势能一定增加
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，根据公式有
可知两球下落时间相同，两小球下落高度不同，根据公式
可知A球的加速度大于B球加速度，故若A球带电，必定带负电，受到向下的电场力作用，电场力做正功，电势能减小。若B球带电，必定带正电，受到向上的电场力作用，电场力做负功，电势能增加。
故选CD。
11. 如图所示的电路中，电源电动势为2V，内阻，电阻，电阻，电阻，滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω，电容器的电容，电阻与电容器间的导线记为d，单刀双掷开关S与触点1连接，下列说法正确的是（ ）
A. 如果仅将的滑片向上滑动，消耗的功率减少
B. 如果仅将滑片向上滑动，电源的输出功率增加
C. 如果仅将的滑片向上滑动，电容器两极板间的电势差增大
D. 若仅将开关S由触点1拨向触点2，流过导线d的横截面的电荷量为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．开关S与触点1连接，电路中R1和R4串联，如果仅将R4的滑片向上滑动，总电阻减小，总电流增大，根据P=I2R1可知R1消耗的功率增大，故A错误；
B．电源的输出功率随外电阻变化关系如图所示
原来R1和R4接入电路的总电阻大于内电阻，如果仅将R4的滑片向上滑动，外电阻接近内电阻，则电源的输出功率增加，故B正确；
C．开关S与触点1连接，电容器两端电压等于R1两端电压，如果仅将R4的滑片向上滑动，R1两端电压增大，则电容器两极板间的电势差增大，故C正确；
D．开关S与触点1连接，电路电流强度
R1两端电压
R4两端电压
此时电容器所带的电荷量
左端为高电势；若仅将开关S由触点1拨向触点2，此时电容器所带的电荷量
此时左端为低电势，所以流过导线d的横截面的电荷量为
故D正确。
故选BCD。
第二部分 非选择题（共52分）
注意事项：
必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、实验题（共14分）
12. 如图甲所示，螺旋测微器的读数为__________mm；如图乙所示，电压表的量程为3V，则电压表的读数为__________V．
【答案】 ①. 6.700 ②. 1.10±0.01
【解析】
【详解】[1] 由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器的读数为：d=6.5mm+20.0×0.01mm=6.700mm；
[2] 电压表量程为3V，由图示电压表表盘可知，其分度值为：0.1V，示数为：1.10V.
13. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户，某实验小组要对市场上出售的某品牌纯净水质量进行检测。电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，电导率是电阻率的倒数。该小组查阅国家2020版药典标准得知：合格纯净水的电导率，为方便检测，实验小组把电导率换算为电阻率，即合格标准为电阻率。为测量该纯净水的电阻，将水样装入一绝缘性能良好的圆柱形塑料容器内，容器两端用圆片状金属电极密封。测得该容器两电极间长度为5.0cm，圆柱内径圆面积为1.0cm2。除待测水样Rx外，实验室还提供如下器材：
A.电流表A1（量程0~1mA，内阻为15Ω）
B.电流表A2（量程0~300μA，内阻约为100Ω）
C.电压表V1（量程0~3V，内阻为5kΩ））
D.电压表V2（量程0~15V，内阻约为20kΩ）
E.滑动变阻器R1，阻值范围0~20Ω，允许的最大电流2A
F.滑动变阻器R2，阻值范围0~1kΩ，允许的最大电流0.5A
G.定值电阻R3=5
H.电源E（电动势为6V，内阻r约2Ω）
I.开关和导线若干；
（1）由于不知道容器内水样的电阻，该小组采用试触法确定电路的连接，如图甲，将电压表的不固定接头分别与b、c接触，观察电压表和电流表指针偏转情况，发现电流表的指针偏转变化明显，电压表指针偏转几乎不变，则应将电压表接头接在________（选填“b”或“c”）点。同时根据电表示数粗略估算水样电阻Rx约为30kΩ；
（2）为了多测几组数据，并且尽量精确测量水样电阻Rx，请在答题纸方框内画出实验电路原理图，并标明所选用器材________；
（3）将实验中测得的多组电压表和电流表的示数，在U-I坐标系中描点连线，得到图线如图，根据图线可得水样的电阻值Rx=_______Ω（保留2位有效数字）；
（4）根据题中有关数据，请你判断该水样是否合格？________（选填“是”或“否”）。
【答案】 ①. c ②. ③. ④. 否
【解析】
【详解】（1）[1]由题可知，接b时，电流表的指针偏转变化明显，说明电压表分流严重，接c时，电压表的偏转几乎不变，则说明电流表基本不分压，电流表用内接法，故应接c处，测量误差较小。
（2）[2] 电源电动势是6V，电压表V2量程太大，为准确测量电压，电压表应选择V1，电压表V1与定值电阻R3串联改装成6V的电压表测电压；通过水样的最大电流约为
且电流表应采用内接法，故电流表应选择A2，方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；由于待测水样电阻远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示
（3）[3] 根据图线可得水样的电阻值为
（4）[4]由公式可得
其电阻率小于合格标准纯净水电阻率，故不合格。
三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14. 如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求：
（1）小球所受电场力F的大小。
（2）小球的质量m。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据电场力的公式
解得
（2）由平衡条件得
解得
15. 如图所示，在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出）。由A点斜射出一质量为m，所带电荷量为+q的粒子，B为运动轨迹与y轴的交点，C和D是粒子运动轨迹上的两点。其中l0为常量，粒子所受重力忽略不计。
(1)求粒子从A到D过程中电势能的变化量；
(2)判断粒子从A到B、B到C和C到D三段过程所经历的时间关系，说明依据，并求出对应的时间；
(3)求粒子经过D点时的速度大小。
【答案】(1)；(2)tAB=tBC=tCD=；(3)
【解析】
【详解】(1)粒子从A到D过程中电势能的变化量
(2)由于粒子所受电场力沿y轴负方向，在x轴方向上粒子做匀速直线运动，又粒子从A到B、B到C和C到D三段过程在x轴方向上的位移相等，则经历的时间也相等，设
由对称性可知轨迹最高点为B点。由牛顿第二定律
解得
又
联立解得
即
(3)粒子在BD段做类平抛运动
解得
16. 如图所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm，板长L=30cm，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于A、B中间，距金属板右端x=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏。现在A、B板间加如图2所示的方波形周期电压，有大量质量m=1.0×10 7kg，电荷量q=-4.0×10 2C的带电粒子以平行于金属板的速度v0=1.0×104m/s持续射向挡板。已知U0=1.0×102V，粒子重力不计，求：
（1）粒子在电场中的运动时间；
（2）t=0时刻进入金属板间的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小；
（3）撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。
【答案】（1）；（2）0.07m；（3）19cm
【解析】
【详解】（1）假设粒子一直在电压U0下运动，则
解得
因此粒子不会撞击平行金属板，而粒子的水平分速度不变，则在电场中的运动时间
（2）在内粒子在竖直方向做匀加速直线运动，方向指向A金属板，在内粒子在指向A金属板的竖直方向做匀减速运动，以向下为正方向，两个运动过程中，加速度大小始终为
因此
所以位移大小为0.07m。
（3）粒子在电场中的运动时间等于电场变化的周期，故撤去挡板后，粒子离开电场的速度都相同，如图所示时刻进入的粒子向下偏转的距离最大，粒子先向下偏转做类平抛运动，加速度向下，再做加速度向上的类平抛运动。同样以向下为正方向，加速度大小仍为，前一段满足
所以
但是向下最大位移为向下的速度为零时，即
即在这个点射出的粒子出AB极板时向下位移最大为1cm，但是运动过程中最大位移为2cm，因此考虑这么一种粒子，在某位置出发，刚好向下位移最大2cm到达B极板，随后再向上运动，此时该粒子为光带最下端。
当粒子在射出时，粒子向上偏转最大，此时假设粒子出AB极板时恰好到达A极板右端，则此时粒子y方向的速度为
因此恰好与光带最下端的粒子y方向上的速度相同，故两者相互平行射出，光带距离也即为出电场的竖直方向位移差2022级高二上学期第一学月考试
物理试题
第一部分 选择题（共48分）
注意事项：
每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，请用橡皮擦干净后，在选涂其它答案标号。
一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）
1. 关于电场线的说法，正确的是（ ）
A. 电场线是客观存在的，不仅反映了电场的分布，也是电荷之间产生相互作用的物质基础
B. 电场线是从正电荷出发，到负电荷终止的不封闭曲线
C. 电场中任何两条电场线有可能相交
D. 电场线就是正点电荷的运动轨迹
2. 如图所示是某验电器的结构图。下列相关说法正确的是（ ）
A. 金属箔张开过程，重力势能一定增加
B. 金属箔张开过程，斥力一定做负功
C. 金属箔张开，说明金属球带正电
D. 金属箔张开时，可能带异种电荷
3. 两个半径为r相同的金属球分别带有q1、q2的异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距为10r，其相互作用力为F1.现将两球接触后分开，再放回原来的位置，这时两球间的相互作用力为F2，则( )
A. F2＝F1 B. F2＝F1 C. F2>F 1 D. F24. 如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经一直线加速器加速形成细柱形的质子流且电流恒定，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束与质子源相距和的两处各取一横截面，和，在、，两处各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为、，则（ ）
A. B. C. D.
5. 某区域电场分布与位置相关，如图（a）所示，Ox轴上正好存在与该轴正方向同向的电场分布，电场强度E的大小随x的变化情况如图（b）所示，若在原点O处静止释放一质子，质子在仅受电场力的作用下开始运动，下列说法正确的是（ ）
A. 质子的加速度一直增大
B. 质子所受电场力一直增大
C. 质子电势能一直增大
D. 质子的动能一直增大
6. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电动机M的线圈电阻为，定值电阻为。闭合开关S，电动机开始转动，稳定后电路中的电流为I，则（ ）
A. 电流大小 B. 电动机两端的电压
C. 电动机的机械功率 D. 电源的效率
7. 如图甲所示电路，小灯泡通电后其电压U随所加电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM为U轴的垂线，PQ为I轴的垂线，下列说法中正确的是（ ）
A. 随着所加电流的增大，小灯泡的电阻减小
B. 对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C. 在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I1R
D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”
8. 一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生的场强大小EO=，方向如图所示。把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为El、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4。则（ ）
A. E1> B. E2= C. E3> D. E4=
9. 如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出
A. 电阻R＝0.5Ω
B. 通过电阻的电流与两端电压成正比
C. 因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝=1.0Ω
D. 在R两段加上2.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是1.0 C
10. 如图，在竖直向上的匀强电场中，A球位于B球的正上方，质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，其中只有一个小球带电，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. 如果A球带电，则A球一定带正电
B. 如果A球带电，则A球的电势能一定增加
C. 如果B球带电，则B球一定带正电
D. 如果B球带电，则B球的电势能一定增加
11. 如图所示的电路中，电源电动势为2V，内阻，电阻，电阻，电阻，滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω，电容器的电容，电阻与电容器间的导线记为d，单刀双掷开关S与触点1连接，下列说法正确的是（ ）
A. 如果仅将的滑片向上滑动，消耗的功率减少
B. 如果仅将的滑片向上滑动，电源的输出功率增加
C. 如果仅将滑片向上滑动，电容器两极板间的电势差增大
D. 若仅将开关S由触点1拨向触点2，流过导线d的横截面的电荷量为
第二部分 非选择题（共52分）
注意事项：
必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、实验题（共14分）
12. 如图甲所示，螺旋测微器的读数为__________mm；如图乙所示，电压表的量程为3V，则电压表的读数为__________V．
13. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户，某实验小组要对市场上出售的某品牌纯净水质量进行检测。电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，电导率是电阻率的倒数。该小组查阅国家2020版药典标准得知：合格纯净水的电导率，为方便检测，实验小组把电导率换算为电阻率，即合格标准为电阻率。为测量该纯净水的电阻，将水样装入一绝缘性能良好的圆柱形塑料容器内，容器两端用圆片状金属电极密封。测得该容器两电极间长度为5.0cm，圆柱内径圆面积为1.0cm2。除待测水样Rx外，实验室还提供如下器材：
A.电流表A1（量程0~1mA，内阻为15Ω）
B.电流表A2（量程0~300μA，内阻约为100Ω）
C.电压表V1（量程0~3V，内阻为5kΩ））
D.电压表V2（量程0~15V，内阻约为20kΩ）
E.滑动变阻器R1，阻值范围0~20Ω，允许的最大电流2A
F.滑动变阻器R2，阻值范围0~1kΩ，允许的最大电流0.5A
G.定值电阻R3=5
H.电源E（电动势为6V，内阻r约2Ω）
I.开关和导线若干；
（1）由于不知道容器内水样电阻，该小组采用试触法确定电路的连接，如图甲，将电压表的不固定接头分别与b、c接触，观察电压表和电流表指针偏转情况，发现电流表的指针偏转变化明显，电压表指针偏转几乎不变，则应将电压表接头接在________（选填“b”或“c”）点。同时根据电表示数粗略估算水样电阻Rx约为30kΩ；
（2）为了多测几组数据，并且尽量精确测量水样电阻Rx，请在答题纸方框内画出实验电路原理图，并标明所选用器材________；
（3）将实验中测得的多组电压表和电流表的示数，在U-I坐标系中描点连线，得到图线如图，根据图线可得水样的电阻值Rx=_______Ω（保留2位有效数字）；
（4）根据题中有关数据，请你判断该水样是否合格？________（选填“是”或“否”）。
三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14. 如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求：
（1）小球所受电场力F的大小。
（2）小球的质量m。
15. 如图所示，在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出）。由A点斜射出一质量为m，所带电荷量为+q的粒子，B为运动轨迹与y轴的交点，C和D是粒子运动轨迹上的两点。其中l0为常量，粒子所受重力忽略不计。
(1)求粒子从A到D过程中电势能的变化量；
(2)判断粒子从A到B、B到C和C到D三段过程所经历的时间关系，说明依据，并求出对应的时间；
(3)求粒子经过D点时的速度大小。
16. 如图所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm，板长L=30cm，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于A、B中间，距金属板右端x=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏。现在A、B板间加如图2所示的方波形周期电压，有大量质量m=1.0×10 7kg，电荷量q=-4.0×10 2C的带电粒子以平行于金属板的速度v0=1.0×104m/s持续射向挡板。已知U0=1.0×102V，粒子重力不计，求：
（1）粒子在电场中的运动时间；
（2）t=0时刻进入金属板间的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小；
（3）撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。
