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1、简答题

(1)带电粒子从D点离开电场时的动能是多大?
(2)如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场,它离开电场时的动能又是多大?
参考答案:
(1)
(2)
本题解析:(1)设正方形的边长为L,带电粒子质量为m,初速为
,电量为q,场经强为E
?(2分)?
?(2分)
从D点射出时侧移量
?(3分)?
?(2分)
在这一过程中,电场力做功
?(3分)
因此,带电粒子从D点离开电场时的动能
?(3分)
(2)如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射人电场,
?(3分)
本题难度:一般
2、计算题 下图是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时,a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电。经分选电场后,a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。已知两板间距d=0.1m,板的度l=0.5m,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10-5 C/kg。设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时,不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g取10m/s2。
(1)左右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?
(2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m,颗粒落至传送带时的速度大小是多少?
(3)设颗粒每次与传带碰撞反弹时,沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半。写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式。并求出经过多少次碰撞,颗粒反弹的高度小于0.01。

参考答案:解:(1)左板带负电荷,右板带正电荷
依题意,颗粒在平行板间的竖直方向上满足l=
gt2
在水平方向上满足
两式联立得
(2)根据动能定理,颗粒落到水平传送带上满足
?
(3)在竖直方向颗粒作自由落体运动,它第一次落到水平传送带上沿竖直方向的速度
反弹高度
根据题设条件,颗粒第n次反弹后上升的高度
当n=4时,hn<0.01m
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,水平放置的三块带孔的平行金属板与一个直流电源相连,一个带正电的液滴从A板上方M点处由静止释放,不计空气阻力,设液滴电量不变从释放到达B板小孔处为过程I,在BC之间运动为过程Ⅱ,则

[? ]
A.液滴一定能从C扳小孔中穿出
B.过程I中一定是重力势能向电势能和动能转化
C.过程I和过程Ⅱ系统机械能变化量大小相等
D.过程Ⅱ中一定是重力势能向电势能和动能转化
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图4所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环的上端,一个质量为m、带电荷量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则

A.小球运动过程中机械能守恒
B.小球经过环的最低点时速度最大
C.在最低点球对环的压力为(mg+qE)
D.在最低点球对环的压力为3(mg+qE)