1、选择题 一带电的粒子射入一固定的点电荷Q形成的电场中,沿图中虚线由a点运动到b点,a、b两点到点电荷的距离分别是ra、rb,且ra>rb,若粒子只受电场力,则在这一过程中(? )

A.粒子一定带正电荷
B.电场力一定对粒子做负功
C.粒子在b点的电势一定高于a点的电势
D.粒子在b点的加速度一定小于在a点的加速度
参考答案:B
本题解析:电场力的方向总是指向曲线的凹侧,由此可知带电粒子所受电场力为斥力,由于不知道场源电荷的电性,故无法判断试探电荷的电性,A错;粒子由a运动到b,电场力做负功,B对;电势能增大,由于不知道粒子的电性,故无法判断电势的高低,C错;距离场源电荷越近电场力越大,加速度越大,D错;故选B
点评:难度较小,明确粒子运动轨迹,判断电场力方向,由电场力做功的正负判断电势能和动能的变化
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,水平放置的平行金属板的板长
,板间匀强电场的场强
,一束电子以初速度
沿两板中线垂直电场进入板间,从板最右端到竖立的荧光屏的距离
,求电子打在荧光屏上的光点偏离荧光屏中心O的距离Y。(电子的比荷
)

参考答案:解:
,
,
解得
代入数据,得
本题解析:
本题难度:困难
3、简答题 如图A所示,长为L,相距为d的两平行金属板与一电源相连.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度
沿平行金属板的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变化规律如图B所示.为使带电粒子射出电场区时的速度方向正好平行于金属板.求:

(1)所加电压的周期T应满足什么条件?
(2)所加电压的振幅U0应满足什么条件?
参考答案:(1)? T=L/n
? n∈Z?(2)
? n∈Z
本题解析:(1)由于带电粒子所受电场力垂直于初速度方向,不改变水平速度,设它在nT 时刻射出电场,则有:
nT=L/
,故T应满足条件T=L/n
? n∈Z
(2)带电粒子受电场力垂直于
向极板运动,在入射后第一个半周期内竖直位移:

在第二个半周期内,带电粒子做匀减速运动至速度为0,位移仍为
=
/8md
在第一个周期内的位移为△
由此可知,带电粒子在nT时还没有落在金属板上的条件为

则电压的振幅应满足条件为:

本题难度:简单
4、简答题 如图所示,在
的空间中,存在沿
轴方向的匀强电场
;在
的空间中,存在沿
轴负方向的匀强电场,场强大小也为
。一电子
在
处的P点以沿
轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力。求:

(1)电子的
方向分运动的周期。
(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:电子在电场中运动的受力情况及轨迹如下图所示。

在
的空间中,沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运动,沿
轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为
,则
,
,?
,解得,
,
。
电子从A点进入
的空间后,沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动,沿
轴负方向做加速度大小仍为
的匀减速直线运动,到达Q点。根据运动的对称性得,电子在
轴方向速度减为零的时间
,电子沿y轴正方向的位移
=
。电子到达Q点后,在电场力作用下,运动轨迹QCP1与QAP关于QB对称,而后的运动轨迹沿y轴正方向重复PAQCP1,所以有:
(1)电子的
方向分运动的周期
;
(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离
。
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,质量为
的带电粒子以
的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长
,板间距
,当AB间加电压
时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),重力加速度取g=10m/s2
求:(1)粒子带什么电?电荷量为多少?
(2)A、B间所加电压为多少时,带电粒子刚好能从上极板右端飞出?

参考答案:(1)负电,10-11C?(2)1800V
本题解析:(1)、当AB间加电压UAB=103V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,可知带电粒子受到的重力和电场力是一对平衡力,电场力向上,由题意知电场的方向向下,所以带电粒子带负电.由平衡条件有:
=mg…①?得:q=
=1×10-11C…②
(2)、粒子飞越时间t=
=0.05s
当带电粒子刚好能从上极板右端飞出时,位移是
,设加速度为a,则由运动学公式有:
=
a t2
得:a=
=8m/s2
对带电粒子进行受力分析,受重力和电场力作用,设此时的电场力为F,由牛顿第二定律有:
F-mg=ma
得:F=ma+mg=9×10-7N,
又有F=qE=q
以上各式联立的U=1800V.
本题难度:一般
Force can never destroy right. 武力决不能摧毁正义。