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1、简答题 用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子.在电离室中使纳米粒子电离后表面均匀带正电,且单位面积的电量为q0.电离后,粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、匀强磁场区域II,其中电场强度为E,磁感应强度为B、方向垂直纸面向外.收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上.已知纳米粒子的密度为ρ,不计纳米粒子的重力及纳米粒子间的相互作用.(V球=
πr3,S球=4πr2)
(1)如果半径为r0的某纳米粒子恰沿直线O1O3射入收集室,求该粒子的速率和粒子半径r0;
(2)若半径为4r0的纳米粒子进入区域II,粒子会向哪个极板偏转?计算该纳米粒子在区域II中偏转距离为l(粒子在竖直方向的偏移量)时的动能;(r0视为已知)
(3)为了让半径为4r0的粒子沿直线O1O3射入收集室,可以通过改变那些物理量来实现?提出一种具体方案.
参考答案:(1)半径为r0的纳米粒子在区域Ⅱ中沿直线运动,受到电场力和洛伦兹力作用
由F洛=qvB
F电=Eq
得qvB=Eq?①
v=EB②
粒子在区域Ⅰ中加速运动,通过小孔O2时的速度为v
由动能定理?qU=12mv2③
半径为r0的纳米粒子质量m=ρ×43πr3④
电量q=q0×4πr2⑤
由②③④⑤式得?r0=6q0UB2ρE2⑥
(2)由③④⑤式得半径为r0的粒子速率v=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,在真空室内x轴正半轴M(
,0)点固定一负的点电荷,电量Q=-6.4×10-6C.点电荷左侧的电场分布以y轴 为界限.在x轴负半轴远离原点某处有一粒子放射源不断沿x轴正向放射出速度相同的带正电的粒子.粒子质量m=3.0×10-27kg,电量q=+3.2×10-19C,速率v=3.2×106m/s.为使带电粒子进入y轴右侧后作匀速圆周运动,最终打在位于x正半轴点电荷右侧的荧光屏上(未画出),可在y轴左侧加一个方向垂直纸面向外、圆心在x轴上的圆形匀强磁场区域,其磁感应强度B=0.30T.不计粒子重力,静电力常数K=9×109N-m2/C2.求:
(1)所加圆形匀强磁场区域的圆心坐标.
(2)所加磁场的区域半径.
参考答案:(1)设粒子进入电场中做匀速圆周运动的轨道半径为r,
kQqr2=mv2r
r=kQqmv2=0.6(m)

由题意可知:要使粒子进入电场时作匀速圆周运动,须满足粒子必须在N点进入电场(如图所示),且MN=r,进入电场时速度方向垂直于MN
由几何关系可得ON=0.3(m)?
OO′=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一台电视机正在播放, 你若让一小纸片靠近它的屏幕, 你认为以下哪一种说法是有道理的是
A.没有什么异常现象
B. 小纸片飘落
C.小纸片被吸引
D. 因为屏幕有磁性
E.小纸片被吸引
F. 因为屏幕带静电
G.小纸片被排斥
H. 因为屏幕带静电
参考答案:C
本题解析:试题分析:屏幕位置积聚了电荷,小纸片被吸引, 因为屏幕带静电,故选C
考点:考查静电
点评:难度较小,一切放电现象都有可能引起静电
本题难度:一般
4、计算题 如图所示的装置,U1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为l,两板间距离为d。一个质量为m,带电量为-q的质点,经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中。若在两水平金属板间加一电压U2,当上板为正时,带电质点恰能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电质点则射到下板上距板的左端l/4处,为使带电质点经U1加速后沿中心线射入两金属板,并能够从两金属之间射出,问:两水平金属板间所加电压应满足什么条件,及电压值的范围。

参考答案:为使带电质点从两板间射出,两板间电压U始终应上极为正9U2/8>U>7U2/8
本题解析:
本题难度:困难
5、简答题 如图所示为“用电压传感器、电流传感器测干电池的电动势和内电阻”的实物图.要正确连接电路,电流传感器的正接线柱应连接变阻器的______端,电压传感器的正接线柱应连接变阻器的______端(均在a、b、c中选填).在电键闭合前,滑动变阻器的滑片P应该移到______端(在a、b中选填).
参考答案:根据伏安法测干电池的电动势和内电阻的原理,电流传感器应该与滑动变阻器串联,电压传感器并联到电路中,所以正接线柱应连接变阻器的c端,
电压传感器的正接线柱应连接变阻器的a端,在电键闭合前,滑动变阻器应该处于最大值,即滑片P应该移到b端.
故答案为:c,a,b,
本题解析:
本题难度:一般