1、填空题 如图所示,边长为l的正方形ABCD区域内存在大小为E的有界匀强电场,电场线平行于纸面。质量m、带电 量+q的粒子从AB边中点O以任意平行纸面方向、大小不变的初速度射入电场,仅在电场力作用下运动。若某个粒子从CD边中点离开电场,则该粒子射入时的初速度方向为_____________;要使所有粒子离开电场时电势能都减小qEl,则入射初速度不能超过_____________。

参考答案:从O→O"(或沿电场线方向),
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图甲所示为电视机中的显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中,经过偏转磁场后打到荧光屏MN上,使荧光屏发出荧光形成图像,不计逸出的电子的初速度和重力。已知电子的质量为m、电荷量为e,加速电场的电压为U,偏转线圈产生的磁场分布在边长为l的正方形abcd区域内,磁场方向垂直纸面,且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。在每个周期内磁感应强度都是从-B0均匀变化到B0。磁场区域的左边界的中点与O点重合,ab边与OO′平行,右边界bc与荧光屏之间的距离为s。由于磁场区域较小,且电子运动的速度很大,所以在每个电子通过磁场区域的过程中,可认为磁感应强度不变,即为匀强磁场,不计电子之间的相互作用。
(1)求电子射出电场时的速度大小。
(2)为使所有的电子都能从磁场的bc边射出,求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。
(3)所有的电子都能从磁场的bc边射出时,荧光屏上亮线的最大长度是多少?

参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)设电子射出电场的速度为v,则根据动能定理,对电子的加速过程有


(2)当磁感应强度为B0或-B0时,电子刚好从b点或c点射出





设电子打在荧光屏上离O′点的最大距离为d,

由于偏转磁场的方向随时间变化,根据对称性可知,荧光屏上的亮线最大长度为:

本题难度:一般
3、计算题 如图所示的平行板电容器板间距离d=1m,两板间的电压随时间变化图线如图(b),t =0时刻,有一荷质比为2×1010?C/Kg粒子以平行于极板的速度v0=2×105m/s射入电容器,开始向下偏转,t=3×10-5s时刻刚好从极板右侧面射出电场,带电粒子的重力不计。

求:(1) 平行板电容器的板长;
(2)定性画出粒子的运动轨迹图;
(3)粒子射出电容器时偏转的角度(用反函数表示)
参考答案:(1)6m? (2)答案见下图?(3) 
本题解析:(1) 粒子在平行板电容器板间做类平抛运动,水平方向为匀速直线运动
?
L= V0t=2×105
3×10-5m=6m?
(2)?如右图,水平等分1分,曲面向下1分,竖直等分1分.?
(3)射出时竖直速度
?
由速度的分解得到:
所以:
?
点评:本题学生明确粒子在平行板电容器板间运动的轨迹,在画轨迹图时注意在水平方向和竖直方向时间与位移的对称性,第三问不熟练的学生应画出速度分解的示意图去分析。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是 ()

A.电荷M的电荷量等于电荷N的电荷量
B.两电荷在电场中运动的加速度相等
C.从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功
D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同
参考答案:C
本题解析:
试题分析:由题,两个电荷都做类平抛运动,竖直方向做匀加速运动,其加速度为a=
,竖直位移为y=
=
,由图看出,相遇时,M的竖直位移大于N的竖直位移,而m、E、t相等,则得到,M的比荷大于N的比荷,M的加速度大于N的加速度.故A、B错误;由于m相等,则上分析知,M受到的电场力大于N受到的电场力,而电场力在竖直方向上,M的竖直位移大于N的竖直位移,所以从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对M做的功大于电场力对N做的功.故C正确;D、水平方向两电荷都做匀速直线运动,则有?x=v0t,t相等,而M的水平位移大于N的水平位移,所以M的初速度大于N的初速度.故D错误.
本题难度:一般
5、选择题 如图,质量相同的带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入匀强电场中,P从平行板间正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们都打到上极板同一点,不计粒子重力

A.它们运动的时间相同
B.它们运动的加速度相同
C.它们所带的电荷量相同
D.电场力对它们做功相同
参考答案:A
本题解析:运动时间等于
,由于x相等,因此选项A正确。根据
,Q的加速度是P的两倍,选项B错误。再根据
,可知Q的电量是P的两倍,选项C错误。由
,电场力对Q做的功是P的4倍,选项D错误。
本题难度:一般
fools rush in where angels fear to tread. 天使畏惧处,愚人敢闯入.