1、计算题  如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏，现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知U0=1.0×102V，在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量m=1.0×10-7kg，电荷量q=1.0×10-2C，速度大小均为v0=1.0×104m/s，带电粒子的重力不计，则：

（1）求电子在电场中的运动时间；
（2）求在t=0时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到O点的距离；
（3）请证明粒子离开电场时的速度均相同；
（4）若撤去挡板，求荧光屏上出现的光带长度。

参考答案：（1）（2）（3），速度与水平方向夹角，则有
（4）

本题解析：(1)进入电场的粒子在水平方向不受力，做匀速直线运动
电子在电场中运动时间。
（2）电子在电场运动时间一共是，根据两极板电压变换图b，竖直方向其中电子匀加速运动，电子匀减速直线运动，由于电压大小一样，所以加速度大小相等

离开电场时竖直方向速度
竖直方向位移
离开电场后到金属板的过程，水平方向匀速直线运动
竖直方向匀速直线运动
所以打到荧光屏的位置到O点的距离
（3）任意时刻进入的电子水平方向都是匀速直线运动，运动时间不变，该时间刚好等于电场变化的周期。
竖直方向，根据运动时间等于一个周期可判断电压为时运动时间为，则电压为时运动时间为，所以竖直方向的速度
根据速度合成离开电场时的速度
速度与水平方向夹角，则有
（4）挡板去后，所以粒子离开电场的速度都相同，如前一问所得。示意图如下

时刻进入的粒子，正向偏转位移最大，且运动过程没有速度反向，
若粒子进入的位置合适，粒子可以从极板的上边沿离开电场。
时刻进入的粒子反向偏转过程中位移最大是速度减小到0的时候，若粒子位置合适，粒子此时刚好到达下极板，随后开始加速，时间为，此粒子下面的粒子将打在下极板上而不能离开电场。
次粒子正向偏移为

根据离开粒子速度大小方向相同，判断打在荧光屏上面的光带长度为

本题难度：困难

2、计算题  如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L＝0.4 m，两板间距离d＝4×10－3 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m＝4×10－5 kg，电荷量q＝＋1×10－8 C。(g＝10 m/s2)求：
(1)微粒入射速度v0为多少？
(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？

参考答案：解：(1)＝v0t，gt2，可解得：v0＝＝10 m/s
(2)电容器的上板应接电源的负极
当所加的电压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出

解得：U1＝120 V
当所加的电压为U2时，微粒恰好从上板的右边缘射出

解得：U2＝200 V
所以120 V＜U＜200 V

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  如图所示，水平放置两平行金属板长为L，间距为d，板间电压为U，一束电子均以速度v平行金属板射入电场中，欲使所有电子都不从板间飞出，则两板电压U至少为多少?（电子电量为e，质量为m）

参考答案：

本题解析：电子在电场内沿垂直极板方向运动路程不小于d时，所有电子会到达极板．

本题难度：简单

4、简答题  一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示。今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示。根据图乙给出的信息，（重力加速度为g）求：

（1）匀强电场的大小?
（2）小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中，电场力做了多少功?
（3）小球在h高度处的动能多大?

参考答案：（1）（2）
（3）

本题解析：（1）小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，设经过时间t，
水平方向：，
竖直方向：
所以?
（2）电场力做功为?
（3）根据动能定理

本题难度：一般

5、选择题  如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入间，最后垂直打在M屏．则下列结论正确的是(　　)

A．板间电场强度大小为
B．板间电场强度大小为
C．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等
D．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间

参考答案：BC

本题解析：AB、带电粒子在电场内运动的时间和电场外运动时间相等，最后垂直打在M屏上说明竖直分速度为零，在电场外有向下的加速度，大小为g，则在电场中应有向上的加速度，大小也为g，即，，；A错B对
C、粒子水平方向不受力，因此水平分速度不变，质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间均为；C对D错
故选BC
点评：中等难度。本题是类平抛运动与平抛运动的综合应用，把运动分解成水平方向和竖直方向来研究．

本题难度：一般