1、简答题
如图所示,三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上,并与车内的电池连接,小车的总质量为M,A、B板,B、C板间距均为L,金属扳B、C上,开有小孔,两小孔的连线沿水平方向且垂直于三块金属板,整个装置静止在光滑水平面上,已知车内电池G的电动势为E1,电池H的电动势为E2,现有一质量为m,带电量为+q的小球以初速度v0沿两孔连线方向射入小车(设带电小球不影响板间电场).?
(1)小球进入小车中由C板向B板运动时,小球和小车各做什么运动?
(2)证明小球由C板到B板的过程中,电场力对球和小车组成的系统做功为qE1;
(3)为使小球不打到A板上,电池H的电动势E2应满足什么条件?
参考答案:(1)向左做匀加速直线运动,车向右做匀加速直线运动(2)W=W1+W2=FL=qE1(3) E2>E1+(Mmv02/2q(M+m))
本题解析:(1)带电小球进入小车由C向B运动的过程中,由于车和球受恒定电场力的作用球向左做匀加速直线运动,车向右做匀加速直线运动.
?(2)金属板B、C间的电场强度为
E=E1/L,
?带电小球和车所受的电场力为 F=qE=qE1/L.
?设小车的位移为s,则球的位移为L-s,电场力对车的功为W1=Fs,电场力对球所做的功为
?W2=F(L-s),所以电场力对球与车组成的系统做功为
?W=W1+W2=FL=qE1.
?(3)小球进入A、B板间运动后,小球和车均做匀减速运动,设小球相对小车静止时,小球和车的速度为v,由动量守恒,有 mv0=(M+m)v,
由动能定理知
?qE2-qE1>(1/2)mv02-(1/2)(M+m)v2,
则 E2>E1+(Mmv02/2q(M+m)).
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,一个质量为m,带电量为q的正离子,从D点以某一初速度v0垂直进入匀强磁场。磁场方向垂直纸面向内,磁感应强度为B。离子的初速度方向在纸面内,与直线AB的夹角为60°。结果粒子正好穿过AB的垂线上离A点距离为L的小孔C,垂直AC的方向进入AC右边的匀强电场中。电场的方向与AC平行。离子最后打在AB直线上的B点。B到A的距离为2L。不计离子重力,离子运动轨迹始终在纸面内,求:

(1)粒子从D点入射的速度v0的大小;
(2)匀强电场的电场强度E的大小。
参考答案:(1)
;(2)
。
本题解析:(1)离子在磁场中做圆周运动,轨迹如图所示。

由几何关系可知,离子圆周运动半径r满足:
①
离子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力
由牛顿第二定律:
②
由①②解得入射速度
③
(2)离子进入电场后做类平抛运动,轨迹如图所示。
水平方向
④
竖直方向
⑤
由③④⑤解得匀强电场的电场强度
⑥
考点:带电粒子在复合场中的运动
本题难度:一般
3、选择题 带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的(?)
A.1.60×
C
B.-2.50×
C
C.8.00×
C
D.-1.00×
C
参考答案:B
本题解析:由于任何物体所带的电量都是电子所带电量的整数倍,而电子所带的电量是1.60×
C,故A是一个电子的电量,C是5个电子的电量,D也是电子所带电量的整数倍,只有B不是整数倍,故它是不可能的,选B。
本题难度:简单
4、选择题 如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中,在两云的尖端之间形成了一个放电通道,此时恰好有一束垂直于放电通道射来的带正电的粒子向右发生了偏转,则关于A、B带电情况的说法中正确的是

[? ]
A.带同种电荷
B.带异种电荷
C.B带正电
D.A带正电
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 A、B为两个完全一样的面积足够大的金属薄板,其中A板上有一小孔。现让A、B两板水平正对放置,两板间距离为d,且使A、B两板与电源两极保持相连。让质量为m、带电荷量为-q的小球从A孔正上方与A相距为d的O处由静止释放,小球刚好不能与B 板接触。若保持A板不动,将B板向上移动,使A、B间距离为0.5d,仍让小球从O处由静止释放,求小球从O下落的最大距离。(设重力加速度为g,不计空气阻力)

参考答案:
本题解析:设A、B两板间的电压为U.A、B两板间距离为d时,对小球运动的整个过程,由动能定理得:
mg?2d-qU=0
则得:qU=2mgd
当A、B两板间距离为
时,设小球从O下落的最大距离为h.
A板与小球下落最低点间的电压为U′,由动能定理得: mgh-q U′=0
而 
联立解得:
考点:带电粒子在电场中的运动;动能定理.
本题难度:一般