1、简答题 如图所示为一种测量电子比荷仪器的原理图,其中阴K释放电子,阳A是一个中心开孔的圆形金属板,AK间加一定的电压.在阳极右侧有一对平行正对带电金属MN,板间存在方向竖直向上的匀强电场O点为荧光屏的正中央位置,K与O的连线M、N板间的中心线重合.电子从阴极逸出并AK间的电场加速后从小孔 射出,KO连线方向射M、N两极板间.已知电子从阴极逸出时的初速度、所受的重力及电子之间的相互作用均可忽略不计,在下列过程中,电子均可打到荧光屏上.
(1)为使电子M、N极板间不发生偏转,需在M、N极板间加一个垂直纸面的匀强磁场,请说明所加磁场的方向.
(2)如M、N极板间的电场强度为E、垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度B,K与A间的电压为U,电子恰能沿直KO穿过平行金属板,打在荧光屏正中央,求电子的比荷(电荷量和质量之比)
(3)已M、N板的长度L1,两极板右端到荧光屏的距离L2,如果保M、N极板间的电场强E,以及加速电U不变,而撤去所加的磁场,求电子打到荧光屏上的位置O点的距离.
参考答案:(1)电子通过M、N极板间电场、磁场区域时不发生偏转,电子,所受的电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反,电子所受的电场力竖直向下,则洛伦兹力竖直向上,由左手定则可判定磁场方向磁场垂直纸面向外.
(2)电子穿过M、N极板间时受力平衡,则有:eE=ev0B,
电子在KA间经电压U加速时有:eU=12mv20
联立解得,电子的比荷为:em=E22UB2
(3)撤去所加的磁场后,电子通过M、N两板间时,做类平抛运动,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,水平方向做匀速直线运动.?
电子在MN间运动的时间为:t1=L1v0,加速度为:a=eEm
则电子的偏转距离为:y1=12at21=eEL212mv20=EL214U
电子离开MN间电场后做匀速直线运动,到达荧光屏的时间为:t2=L2v0,电子竖直方向的分速度为:vy=at1=eEL1mv0,电子在竖直方向上位移大小为:
y2=vyt2=eEL1L2mv20=EL1L22U
故电子打到荧光屏上的位置O点的距离为:Y=y1+y2=EL1(L1+2L2)4U
答:(1)为使电子M、N极板间不发生偏转,需在M、N极板间加一个垂直纸面的匀强磁场,所加磁场的方向垂直纸面向外.
(2)电子的比荷为E22UB2.
(3)电子打到荧光屏上的位置O点的距离为EL1(L1+2L2)4U.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法,下面四个物理量都是用比值法定义的。以下公式不属于定义式的是
[? ]
A.电流强度
B.磁感应强度
C.电场强度
D.电阻
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,加速度减小,则可以判断(? ).

A.电场线方向由B指向A? B.电场线方向由A指向B
C.Q为负电荷?D.Q为正电荷
参考答案:AC
本题解析:当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,即电场力做正功,负电荷所受电场力的方向跟场强反向相反,则场强方向B—A,A对B错;qE=ma,加速度减小,场强减小,所以场源电荷在左端,根据负电荷的场强方向指向它自己,可知场源电荷为负电荷,C对;D错;
点评:本题难度较小,由动能增加判断电场力方向,根据加速度大小变化判断场强大小变化,其实本题还是考查学生对常见的电场分布的掌握情况
本题难度:简单
4、选择题 如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,加速度减小,则可以判断( ).

A.电场线方向由B指向A B.电场线方向由A指向B
C.Q为负电荷 D.Q为正电荷
参考答案:AC
本题解析:当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,即电场力做正功,负电荷所受电场力的方向跟场强反向相反,则场强方向B—A,A对B错;qE=ma,加速度减小,场强减小,所以场源电荷在左端,根据负电荷的场强方向指向它自己,可知场源电荷为负电荷,C对;D错;
考点:考查电场力、场强大小的判断
点评:本题难度较小,由动能增加判断电场力方向,根据加速度大小变化判断场强大小变化,其实本题还是考查学生对常见的电场分布的掌握情况
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,Q1、Q2为两个等量同种正点电荷,在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点,其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点),N为两电荷连线中垂线上的一点。则下列说法中正确的是

A.O点电势一定高于N点电势
B.O点场强一定小于M点场强
C.将一个负点电荷从M点移到N点,需克服电场力做功
D.若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点,则该点电荷在O点时电势能最大
参考答案:ABC
本题解析:从O到A沿着电场线移动,电势越来越低,故O点电势高于N点电势,A正确;O点位于等量同种电荷的连线中点处,场强为零,而M点场强不为零,因此O点场强一定小于M点场强,B正确;将一个负点电荷从M点移到O点克服电场力做功,再从O点移动到N点,同样也克服电场力做功,由于电场力做功与路径无关,因此C正确;,将正电荷从M点移到O点,电场力做正功,电势能减少,正电荷在O点电势能比M点电势能小,D错误。
本题难度:一般
There is no rose without a thorn. 没有无刺的蔷薇.