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1、计算题 (本题9分)在如图所示的匀强电场中,一个电荷量Q=+2.0×10-8 C的点电荷所受电场力F=4.0×10-4 N.沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离s=0.10 m. 求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)该点电荷从A点移至B点的过程中, 91exam .org电场力所做的功W.
参考答案:(1)2.0×104 N/C(2)4.0×10-5 J
本题解析:(1)匀强电场的电场强度
E=N/C = 2.0×104 N/C
(2)电场力所做的功
W =" Fs" = 4.0×10-4×0.10 J = 4.0×10-5 J
考点:电场强度;电场力功。
本题难度:一般
2、计算题 (12分)如图所示电路中,电源电动势ε=18V,内阻r=1Ω,外电路中电阻R2=5Ω,R3=6Ω,平行板间距d=2cm,当滑动变阻器的滑动头P位于中点时,电流表的示数为2A,平行板间静止悬浮着一个电量q=8×10-7C带负电的微粒.电容器的电容C=50uF,
试求(1)滑动变组器R1的总阻值;(2)电容器所带的电量Q;(3)微粒的质量;(4)滑动变阻器P调到最上面,,电路稳定后微粒的加速度。(g=10m/s2)
参考答案:(1) ?(2) ?(3)?(4)
本题解析:(1)根据电路图可知:外电路的总电阻,结合闭合电路的欧姆定律,代入数据可解得
(2)根据电路图可知电容器两端的电压等于路端电压,,由可知?
(3)因为微粒静止,所以由得
(4)当把滑片调到最上边时,外电路的总电阻,由闭合电路的欧姆定律可知总电流,所以电容器两端的电压,由牛顿第二定律得
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,一束电子从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,金属板长为l,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两金属板间加直流电压U2时,光点偏离中线,打在荧光屏的P点,求OP为多少?(10分)
参考答案:OP=
本题解析:设电子射出偏转极板时偏移距离为y,偏转角为θ,则OP=y+L·tanθ ①
又y=at2=·?②
tanθ===?③
在加速电场加速过程中,由动能定理有eU1=m?④
由②③④式解得y=,tanθ=
代入①式得OP=
点评:学生能熟练分析粒子的加速和偏转问题,加速过程用动能定理,粒子的偏转是类平抛运动,可类比平抛运动去分析。
本题难度:一般
4、选择题 不定项选择
如图,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板小孔中穿出
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
5、选择题 如图所示,一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U1的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入.A、B板长为L,相距为d,电压为U2.则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是( )
A. B. C. D.
参考答案:C
本题解析:带电粒子在电场中被加速,则有 (1)
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,可看成匀速直线运动与匀加速直线运动的两分运动.
匀速直线运动:由运动学公式得 L=vt (2)
匀加速直线运动:设位移为x,则有(3)
要使带电粒子能飞出电场,则有(4)
由(1)-(4)可得: 故选:C.
考点:带电粒子在电场中的偏转.
本题难度:困难