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1、选择题 如图所示,一质量为m、带电荷量为q的微粒,从两平行金属板正中央沿与匀强电场垂直方向射入,不计重力,当入射速度为v时,它恰好穿过电场而不碰金属板,现使微粒入射速度变为,仍恰好穿越电场,保持其他量不变时,可行的方法是
[? ]
A.使粒子带电荷量变为原来的
B.使两板间电压减为原来的
C.使两板间距离增为原来的2倍
D.使两板间距离增为原来的4倍
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 .如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域,刚好通过竖直平面中的P点,已知连线OP与初速度方向的夹角为45°,则此带电小球通过P点时的动能为? ( )
A.mv
B.mv
C.2mv
D.mv
参考答案:D
本题解析:小球到P点时,水平位移和竖直位移相等,即v0t=vPyt,所示合速度vP==v0
EkP=mv=mv.故选D.
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为+q,质量为m 的小球,以初速度v0从斜面底端的A点开始沿斜面上滑,当达到斜面顶端的B点时,速度仍为v0,则( )
A.? A、B两点间的电势差一定等于mgLsinθ/q
B. 小球在B点的电势能一定大于A点的电势能
C. 若电场是匀强电场,则该电场的强度的最大值一定为mg/q
D. 若该电场是斜面中点正上方某点 C的点电荷Q产生的,则Q一定是负电荷
参考答案:AD
本题解析:过程中电场力做正功,重力做负功,并且从低端到顶端两力做功和为零,故,所以AB两点的电势差一定为mgLsinθ/q,A正确,过程中电场力做正功,所以电势能减小,故B点的电势能小于A点的电势能,B错误,若电场是匀强电场,则该粒子合力为零,根据矢量三角形定则可得,电场只有最小值,没有最大值,C错误,若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的,则Q 一定是负电荷,D正确,
故选AD
点评:本题的突破口是到达斜面顶端的速度仍为v0,即两力合功为零,
本题难度:一般
4、简答题 如图甲所示,偏转电场的两个平行极板水平放置,板长L=0.08m,板距足够大,两板的右侧有水平宽度l=0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场.一个比荷为的带负电粒子(其重力不计)以v0=8×105m/s速度从两板中间沿与板平行的方向射人偏转电场,进入偏转电场时,偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化,粒子离开偏转电场后进入匀强磁场,最终垂直磁场右边界射出.求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)磁场的磁感应强度B
参考答案:(1)0.1m(2)0.2T
本题解析:
(1)电子在磁场中的轨迹如图所示.
设电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,由几何关系,
有?⑤………..2分
?⑥ ………..2分
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,有??⑦………..1分
⑧………..2分
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,一带电粒子电荷量为q=+2×10-10C,质量为m=1.0×10-12kg,从静止开始在电势差为U1的电场中加速后,从水平放置的电容器两极板正中央沿水平方向进入偏转电场,电容器的上极板带正电,电荷量为Q=6.0×10-9C,下极板接地,极板长10cm,两极板相距5cm,电容C=12pF(粒子重力不计)。求.:
(1)当U1=2000V时,粒子射出电容器的速率v和沿垂直于板面方向的偏移距离y;
(2)要使该粒子能从电容器中射出,加速电压U1的取值范围
参考答案:(1)1000m/s2;1.25cm(2)
本题解析:离子经过加速电场的过程中,由动能定理得:
?
经过偏转电场的过程中,粒子仅受垂直于极板向下的静电力
平行板电容器的电压?
解法一:将粒子的运动分别沿v0方向(x)和垂直于v0方向(y)分解
x方向:
y方向:?
1000m/s2?
?
=1.25cm?
解法二:由动能定理得
?
联立得1000m/s2?
要使电荷从电容器中射出,则必须满足条件
?即??
解得?
点评:本题难度中等,带电粒子在电场中做的是类平抛运动,计算电场力做功可利用公式W=qU计算,抓住临界条件是求解本题的关键
本题难度:一般
Care killed a cat. 忧虑能杀人。