1、简答题 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C不带电,将A、B固定 ,相距r,然后让C球反复与A、B球多次接触,最后移去C球,试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?
参考答案:A、B间的相互作用力减为原来的4/7
本题解析:题中所说C与A、B反复接触之间隐含一个解题条件:即A、B原先所带电量的 总和最后在三个相同的小球间均分,则A、B两球后来带的电量均为
=2Q。
A、B球原先是引力,大小为:
F=
A、B球后来是斥力,大小为:

即F′
,A、B间的相互作用力减为原来的4/7。
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,阴极K发射电子,阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速。A,B是偏向板,使飞进的电子偏离。若已知P,K间所加电压
,A,B两极板长
,A,B两板间距
,所加电压
,
,电子质量
,电子的电荷量
,设从阴极出来的电子速度为零,不计重力。
(1)电子通过阳极P时的速度
是多大?
(2)电子通过偏转电极时具有动能
是多大?
(3)电子过偏转电极后到达距离偏转电极
荧光屏上
点,此点偏离入射方向的距离y是多大?
参考答案:⑴
?⑵
?⑶
本题解析:⑴由动能定理得
,
,
代入数据解得?

(2)电子在偏转极板中做类平抛运动,偏转位移为
,
,
,
,代入数据解得

(3)由电子从偏转极板的中心射出得到
,代入数据解得y=
。
点评:本题学生能用动能定理和类平抛运动的知识求解,会借助相似三角形对应边成比例去分析问题。
本题难度:一般
3、选择题 带电粒子以初速v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中,它离开时偏离原方向h,偏角为,下列说法中正确的是φ
粒子在电场中作类似平抛的运动
偏角φ与粒子的电量和质量无关
C.粒子飞过电场的时间,决定于极板长和粒子进入电场时的初速度
D.粒子偏移距离h,可用加在两极板上的电压控制
参考答案:ACD
本题解析:带电粒子在电场中只受垂直于初速度的电场力作用,所以做类平抛运动,A对;偏转角φ的正切tanφ=
,由关系式可知,偏转角与电量和质量都有关系,B错;飞出电场的时间t=l/v,所以C对;沿电场方向的偏转位移h=
,对同一粒子来说,可以由电压控制偏转距离,D对。
本题难度:简单
4、简答题 图甲所示的平行板电容器板间距离为d,两板所加电压随时间变化图线如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度V0射入电容器,t1=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器,带电粒子的重力不计,求:

(1)平行板电容器板长L;
(2)子射出电容器时偏转的角度φ;
(3)子射出电容器时竖直偏转的位移y。
?
参考答案:(1)L =3v0T ?(2)φ=arctan
(3)
本题解析:(1)t=3T,○○方向匀速直线运动,L=v0t=3v0T
(2)射出电容器时,偏转角度为φ, tgφ=vy/v0,? vy=2at=
,?
∴φ=arctan
(3)电场方向粒子先匀加速再匀减速然后又匀加速至出电容器,
0~T,
? T~2T,
2T~3T,?
?∴?
本题难度:简单
5、简答题 (共18分)如图所示,一个质量为m,带电量为+q的微粒,从a点以大小为v0的初速度竖直向上射入水平方向的匀强电场中。微粒通过最高点b时的速度大小为2v0方向水平向右。求:
(1)该匀强电场的场强大小E;
(2)a、b两点间的电势差Uab;
(3)该微粒从a点到b点过程中速率的最小值vmin。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)分析:沿竖直方向和方向建立直角坐标,带电微粒受到重力及电场力作用,两力分别沿竖直方向和水平方向,将物体的运动分解为竖直方向和水平方向的两个分运动:

在竖直方向物体做匀减速运动,加速度
,
水平方向物体做匀加速运动,初速度为0,加速度
b点是最高点,竖直分速度为0,有:
。
水平方向有:
联立两式得:
(2)水平位移:
? ab两点间的电势差:
(3)设重力与电场力的合力为F,其与水平方向的夹角为
,
则:
如图所示,开始一段时间内,F与速度方向夹角大于90°,合力做负功,动能减小,后来F与速度夹角小于90°,合力做正功,动能增加,因此,当F与速度v的方向垂直时,小球的动能最小,速度也最小,设为
。
即:


联立以上三式得:
所以最小速度:
本题难度:一般