1、计算题 有一平行板电容器,内部为真空,两个电极板的间距为
,极板的长为L,极板间有一均匀电场,U为两极板间的电压,电子从极板左端的正中央以初速
射入,其方向平行于极板,并打在极板边缘的D点,如图甲所示。电子的电荷量用e表示,质量用
表示,重力不计。回答下面各问题(用字母表示结果)

(1)求电子打到D点的动能;
(2)电子的初速V0至少必须大于何值,电子才能飞出极板?
(3)若极板间没有电场,只有垂直进入纸面的匀强磁场,其磁感应强度为B,电子从极板左端的正中央以平行于极板的初速
射入,如图乙所示,则电子的初速
为何值,电子才能飞出极板?
参考答案:(1)
?(2)
?
(3)两种可能:①电子从左边出,
②电子从右边出
本题解析:(1)
?(2分)
?(1分)
(2)设电子刚好打到极板边缘时的速度为V,则
?(1分)
(2分)
?(2分)
解得
?(1分)
要逸出电容器外必有
?(1分)
(3)有两种情况
①电子从左边出,做半圆周运动其半径
?(1分)
?(1分)
?(1分)
电子避开极板的条件是
?(1分)
②电子从右边出,
?
?(1分)
?(1分)
?(1分)
电子避开极板的条件是
?(1分)
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,极板长L="0.1" m,两板间距离d="0.4" cm,有一束由相同粒子组成的带正电粒子流,以某一初速度v0从两板中央平行于极板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中点O处.已知粒子质量为m=2×10-6 kg,电荷量q=1×10-8 C,电容器的电容C=1×10-6 F,g取10 m/s2,不计空气阻力及粒子间的相互影响.

(1)求粒子入射速度v0的大小;
(2)若在两极板间加上适当的恒定电压,要让以速度v0入射的上述带电粒子,恰好做匀速直线运动从两板间飞出,试确定下极板的带电性质和电荷量?
参考答案:(1)2.5m/s(2)下极板带正电荷,
本题解析:(1)带电粒子做平抛运动
水平位移:
?①?
竖直位移:
?②?
由①、②得
?
(2)下极板带正电荷?
由平衡条件有qE=mg?③?
又
?④?
Q=CU?⑤?
由③、④、⑤得
?⑥?
将数据代入⑥式,解得
点评:本题的分析关键是带电粒子做匀速运动的条件是重力和电场力等大反向。
本题难度:一般
3、简答题 带等量异种电荷的两平行金属板相距L,板长H,竖直放置,x轴从极板中点O通过,如图20所示。板间匀强电场的场强为E,且带正电的极板接地。将一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标为x0处释放。

小题1:试从牛顿第二定律出发,证明该带电粒子在极板间运动的过程中,电势能与动能总和保持不变。
小题2:为使该粒子从负极板上方边缘的P点射出,须在x0处使该粒子获得竖直向上的初速度v0为多大?
参考答案:
小题1:直接参照解析
小题2:
本题解析:
小题1:在带电粒子运动方向上任取一点,设其坐标为
,取接地极板为零势能点。将粒子从O点移到
处电场力做正功,
,即粒子在x处的电势能为
,在
处的电势能为
。
再由牛顿第二定律
①,
②,解得
③,又
④,
⑤,
,得
⑥,即该带电粒子在极板间运动的过程中,电势能与动能总和保持不变,证毕。
小题2:粒子在竖直向上射出后做类平抛运动。故竖直方向做匀速直线运动,到达P点时有
⑦;水平方向做初速度为零的匀加速运动,有
⑧,联立解得
本题难度:简单
4、填空题 一束质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如图所示。如果两极板间电压为U、两极板间的距离为d、板长为L。设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为____。(粒子的重力忽略不计)

参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。若不计重力,则a和b的比荷之比是

[? ]
A.1:2
B.1:8
C.4:1
D.2:1
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般