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1、简答题 一带电量q=6.4×10-19C、质量m=1.6×10-25㎏的初速度为零的粒子,经电压U=200V的加速电场加速后,沿垂直于电场线方向进入E=1.0×103V/m均匀偏转电场.已知粒子在穿越偏转电场过程中沿场强方向的位移为5cm,不计粒子所受重力,求偏转电场的宽度和粒子穿越偏转电场过程中偏角的正切.
参考答案:带点粒子在加速电场中做匀加速直线运动,根据动能定理得:
12mv02=Uq
解得:v0=
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并测量一只约几千欧电阻的阻值。
A 电流表,满偏电流为1mA,内阻为20Ω
B 电流表,满偏电流为0.6A,内阻为5Ω
C 电动势15V,内阻5Ω的直流电源
D 电动势3V,内阻3Ω的直流电源
E 最大阻值为5000Ω的滑动变阻器
F 最大阻值为100Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用___________(填字母);
(2)当欧姆表的表笔短接时,发现表指针没指到满偏,而是超出,则应将变阻器的阻值调___________(填“大”、“小”或“不变”),欧姆表调零后,滑动变阻器被接入部分的阻值为___________Ω;
(3)若用此欧姆表测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为___________Ω。
参考答案:(1)ADE
(2)大,2977
(3)6000
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积S、电流为I的电子束.已知电子的电量为e,质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为△l的电子束内的电子数是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,平面直角坐标系xoy内,在x≤0的区域内分布着匀强电场,其等势线如图中虚线所示(相邻等势面间的距离相等).在A点源源不断的产生速率为零、质量为m、电荷量为+q的粒子,经电场加速后从O点进入一个圆形的匀强磁场区,其磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其半径为R,直径OB在x轴上.在x=4R处有一个垂直x轴很大的光屏,与x轴的交点为C,粒子打在光屏上可出现亮点.设粒子的重力不计,A点所在的等势面电势为零,D点的电势为
.
(1)求从A点产生的粒子经电场和磁场后,打在光屏上的位置.
(2)若将圆形磁场区以O点为轴,整体逆时针将OB缓慢转过90度角(与y轴重合),求此过程中粒子打在光屏上的点距C点的最远距离.
参考答案:A与O间的电势差U=4UDA=4×B2R2q2m=2B2R2qm,

粒子经过电场加速过程中,由动能定理得:qU=12mv2-0,
解得:v=2qBRm,
粒子进入磁场做圆周运动轨道半径为r,
由牛顿第二定律:qvB=mv2r,解得:r=2R,
粒子运动轨迹如图甲所示,粒子做圆周运动的圆心角为2θ,
由几何关系得:tanθ=Rr=12,tan2θ=CF3R,
tan2θ=2tanθ1-(tanθ)2=43,解得:CF=4R,
故所以F点的坐标为(4R,4R);

(2)当圆形磁场旋转时,粒子做圆周运动的圆心和轨迹都不变,
当粒子在磁场中对应的弦长为直径时对应的坐标最大打到距离c点最远处如图乙所示,
由图中几何关系得:R=rsinβ,tan2β=CF3R,解得:CF=(4
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图,xoy坐标系中,在y>0的空间内,存在沿y轴负方向场强为4×103V/m的匀强电场;在y<0的空间内,存在沿y轴正方向场强为2×103V/m的匀强电场,一质量为10-10kg、带电量为+10-7C的粒子,在y=0.5m处的P点,沿x轴正方向、初速度v0=1000m/s进入电场,不计带电粒子重力。求:
(1)带电粒子在y方向的运动周期;
(2)带电粒子在一个周期内沿x轴方向的位移。

参考答案:解:(1)沿电场方向,由

得在y>0区域粒子的加速度大小
m/s2
在y<0区域粒子的加速度大小
m/s2
由
,得粒子到达x轴时间
s
由v=at1,粒子到达x轴时沿y轴方向的速度为
m/s
粒子进y<0区域后沿y轴方向速度减到零需时间
,得
s
所以,粒子在电场中运动的周期
s
(2)粒子沿x轴方向做匀速运动,由
得一个周期内粒子沿x轴方向的位移
m
本题解析:
本题难度:困难