1、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
2、计算题 (15分)如图所示,极板A、B、K、P连入电路,极板P、K,A、B之间分别形成电场,已知电源电动势E=300V,电源内阻不计 ,电阻R1="2000KΩ," R2=1000KΩ,A、B两极板长
,间距
。一个静止的带电粒子,电荷量
、质量
,从极板K中心经 P、K间电场加速后,进入极板A、B间电场中发生偏转。(极板间电场可视为匀强电场且不考虑极板边缘效应,不计粒子重力)求:

⑴极板P、K之间电压UPK,A、B之间电压UAB
⑵粒子刚进入偏转极板A、B时速度v0
⑶粒子通过极板A、B时发生偏转距离y
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析: (1)极板PK之间的电压
即为
两端电压,所以
?3分
AB之间的电压为
,所以
? 3分
(2)由动能定理可得:
,解得
,代入数据可得:
(3)粒子在极板AB之间轨迹为抛物线,测移
?2分
而
,
,所以
,代入数据可得:
本题难度:一般
3、选择题 示波管是一种多功能的电学仪器,它的工作原理可以等效成下列情况:如图所示,真空室中电极K发出电子(初速度不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中。当A、B间电压为U2时,电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点。不计电子重力,下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )

A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大
C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小
参考答案: B
本题解析:
试题分析:设经过电压为U1的加速电场后,速度为v,则:

电子进入偏转电场后做类平抛运动,设偏移量为y,
,L=vt,
所以
,当U1变小,U2变大时,y变大,
考点: 带电粒子在电场中的运动
本题难度:一般
4、选择题 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带点粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是(?)
A.带电粒子将始终向同一个方向运动
B.2s末带点粒子回到原出发点
C.带电粒子在0-3s内的初、末位置间的电势差为零
D.0-3s内,电场力的总冲量为零,电场力的总功不为零