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1、计算题 实验表明,炽热的金属丝可以发射电子.如图所示,设射出的电子速度为零,经加速电压U1加速后进入偏转电场.偏转电极长L1,相距d, 竖直放置的荧光屏距金属板右端为L2.若在偏转电极间加电压U2时,光点偏离中线,打在荧光屏的P点。已知,电子的质量是m,电量为e ,电子重力不计。求:

(1)电子离开加速电场时的速度.
(2)电子离开偏转电场时偏转角的正切值.
(3) 荧光屏上op距离.
参考答案:(1)
;(2)
;(3)
本题解析:(1)由eU1=
mv02得v0=
?
(2)由vy=at,a=
,t =
?得:
vy=at=
,? vx=v0
tanθ=
=
=
(3)由y=
at2,t=
,a=
,
得:
op=
本题难度:一般
2、计算题 (22分)如图所示,在xoy平面内第二象限的某区域存在一个圆形匀强磁场区,磁场方向垂直xoy平面向外。一电荷量为e、质量为m的电子,从坐标原点O处以速度v0射入第二象限,速度方向与y轴正方向成30°角,经过磁场偏转后,通过P(0,
)点,速度方向垂直于y轴,不计电子的重力。电子在圆形磁场区域中作圆周运动的轨道半径为
,求:

(1)电子从坐标原点O 运动到P点的时间t1;
(2)所加圆形匀强磁场区域的最小面积;
(3)若电子到达y轴上P点时,撤去圆形匀强磁场,同时在y轴右侧加方向垂直xoy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B1,在y轴左侧加方向垂直xoy平面向里的匀强磁场,电子在第(k+1)次从左向右经过y轴(经过P点为第1次)时恰好通过坐标原点。求y轴左侧磁场磁感应强度大小B2及从P点运动到坐标原点的时间t2
参考答案:(1)
(2)
(3)
?
本题解析:(1)由几何关系,电子从O点运动到P点的路程为:

将

所以从O点运动到P点的时间为
(2)以AB为直径的圆形磁场即为最小的圆形磁场区域,最小面积为
(3)设电子在y轴右侧和左侧做圆周运动的半径分别为r1和r2,则有

如图乙的几何关系可知



设电子在y轴右侧和左侧做圆周运动的周期分别为T1和T2, 则


解得 
本题考查的是带电粒子在磁场中的运动问题,根据几何关系,应用带电粒子在磁场中的运动的相关公式,即可计算出结果;
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,水平放置的平行金属板A、B接在电压恒定的电源上。两个质量相等的带电粒子M和N,同时分别从极板A的边缘和两极板的正中央沿水平方向进入板间电场,它们恰好在板间某点相遇。若不考虑粒子的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是(?)

A.粒子M带电量小于粒子N的带电量?
B.两粒子在电场中运动的加速度相等
C.从开始到相遇,电场力对粒子M做更多的功
D.进入电场时两粒子的初速度大小一定相同
参考答案:C
本题解析:考点:
专题:带电粒子在电场中的运动专题.
分析:两个电荷同时进入电场到相遇,运动时间相等;从轨迹图可以看出,M电荷的水平分位移和竖直分位移都比N电荷的大;将电荷的运动沿水平和竖直方向正交分解后根据运动学公式和牛顿第二定律联合列式分析即可.
解答:解:A、B、从轨迹可以看出:yM>yN,故
t2>
t2
解得粒子M带电量大于粒子N的带电量,因为两粒子质量相等,所以可知M所受电场力较大,则粒子M的加速度大于粒子N的加速度,故AB错误
C、电场力的功为:W=qEy,因为M的电荷量较大,并且竖直位移也大,所以从开始到相遇,电场力对粒子M做更多的功;故C正确
D、从轨迹可以看出:xM>xN,故vMt>vNt,故vM>vN,故D错误;
故选C.
点评:本题关键将合运动沿水平和竖直方向正交分解,然后根据运动学公式列式分析.
本题难度:一般
4、填空题 如图所示,电子以v0沿与电场垂直方向从A点飞进匀强电场,并从另一端B沿与场强方向成150°角飞出,则A、B两点电势差是___。(设电子电荷量为e、质量为m)

参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (12分)一带电平行板电容器竖直放置,如图所示.板间距d=0.1 m,板间电势差U=1000 V.现从A处以速度vA=3 m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m=0.02 g、电荷量为q=10-7 C),经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处,(取g=10 m/s2)求:

(1)分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况;
(2)A、B间的距离.
参考答案:(1)见解析 (2)7.2 cm
本题解析:(1)在水平方向上,小球开始向左做初速度为vA的匀减速运动,速度变为零后向
右做匀加速运动,直到达到B点,过程中加速度不变,由电场力提供外力.
在竖直方向上,小球向下做初速度为零的匀加速运动,直到达到B点,重力提供外力.
(2)水平方向:电场力为F=
q,加速度a=
小球向左运动到最远的时间为t=
=0.06 s.
在这段时间内向左运动的距离x=vAt-
at2=0.09 m<0.1 m,不会撞到左壁.
小球达到B点所用时间为T=2t
竖直方向下落距离即为所求hAB=
gT2=7.2 cm.
本题考查带电粒子在电场中的运动,加速度由电场力提供,当运动到最远时速度减小到零,由运动学共识可判断运动位移小于0.1m,可知物体不会撞到左壁
本题难度:一般