1、计算题 .如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场.一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中.管的水平部分长为l1=0.2m,离水平地面的距离为h=5.0m,竖直部分长为l2=0.1m.一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半,求:

(1)小球运动到管口B时的速度大小;
(2)小球着地点与管的下端口B的水平距离.(g=10m/s2).
参考答案:(1)2.0m/s (2)4.5m
本题解析:(1)在小球从A运动到B的过程中,对小球由动能定理有:mv-0=mgl2+F电l1,①
解得:vB=②
代入数据可得:vB=2.0m/s③
(2)小球离开B点后,设水平方向的加速度为a,位移为s,在空中运动的时间为t,
水平方向有:a=,④
s=vBt+at2,⑤
竖直方向有:h=gt2,⑥
由③~⑥式,并代入数据可得:s=4.5m.
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,质量为m,电量为q的带电粒子以初速v0进入场强为E的匀强电场中,电场长度为L,电容器极板中央到光屏的距离也是L.已知带电粒子打到光屏的P点,求偏移量OP的大小.

参考答案:EqL2/mv2
本题解析:略
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,质量为m=1g、电量为q=2´10-6C的带电微粒从偏转极板A、B中间的位置以v0=10m/s的初速度垂直电场方向进入长为L=20cm、距离为d=10cm的偏转电场,出电场后落在距偏转电场x=40cm的挡板上,微粒的落点P离开初速度方向延长线的距离为y2=20cm,不考虑重力的影响。求:

(1)加在A、B两板上的偏转电压UAB;
(2)粒子击中挡板时的动能Ek;
(3)改变偏转电压UAB,则当U¢AB为多少时,微粒落点P¢离开初速度延长线的距离最大?最大距离是多少?
参考答案:(1)UAB=104V(2)
(3)y¢2=25cm,U¢AB=1.25´104V
本题解析:(1)微粒的轨迹如图所示,由类平抛运动的特点有:
,
,且
解之:UAB=104V (4分)

(2)粒子刚射出电场时
(或
),
,离开电场后做匀速直线运动,故
(4分)
(3)当
时,偏转距离达到最大
则
,解得U¢AB=1.25´104V (2分)
此时由
,解得y¢2=25cm (4分)
考点:考查了带电粒子在电场中的偏转和加速
本题难度:困难
4、选择题 如图为一匀强电场,某带电微粒从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是(? )

A.粒子带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C.粒子在A点的动能比在B点多0.5J
D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
参考答案:CD
本题解析:考点:
专题:计算题.
分析:在由A运动B的过程中,有两个力做功,一是重力做负功,一是电场力做正功.从运动轨迹上判断,粒子带正电.从A到B的过程中,电场力做正功为1.5J,所以电势能是减少的,A点的电势能要大于B点电势能.从A到B的过程中,克服重力做功2.0J,电场力做功1.5J,由动能定理可求出动能的变化情况.从A到B的过程中,做功的力有重力和电场力,应用能量的转化与守恒可比较AB两点的机械能.
解答:解:A、由运动轨迹上来看,垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转,说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同,所以带电粒子应带正电.选项A错误.
B、从A到B的过程中,电场力做正功,电势能在减少,所以在A点是的电势能要大于在B点时的电势能.选项B错误.
C、从A到B的过程中,克服重力做功2.0J,电场力做功1.5J,由动能定理可知,粒子在A点的动能比在B点多0.5J,选项C正确.
D、从A到B的过程中,除了重力做功以外,还有电场力做功,电场力做正功,电势能转化为机械能,带电粒子的机械能增加,由能的转化与守恒可知,机械能的增加量等于电场力做功的多少,所以机械能增加了1.5J,选项D正确.
故选CD.
点评:对于本题,大家要明确以下几点:
1、电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力做功的数值.这常是判断电荷电势能如何变化的依据.
2、电势能是电荷与所在的电场所共有的,且具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能的零点.
3、电荷在电场中移动时,电场力做的功与移动的路径无关,只取决于起止位置的电势差和电荷的电量,这一点与重力做功和高度差的关系相似.
本题难度:简单
5、选择题 如图的虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率,沿不同的方向,从A点飞入电场后,沿不同的径迹1和2运动,由轨迹可以判定:

A.两粒子带电多少一定不同
B.两粒子的电性一定不同
C.粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大
D.经过B、C两点,两粒子的速率可能不等
参考答案:BC
本题解析:由图无法判定两电荷在同一位置时所受电场力的大小,故无法判定两粒子带电量的大小关系,故A错误.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力,而电荷2受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同.选项B正确;由B选项分析可知2粒子在从A向C运动过程中电场力先做正功后做负功,故动能先增大后减小.而粒子1在从A向B运动过程中电场力先做负功后做正功,故动能先减小后增大.由于BC两点在同一等势面上,故粒子1在从A向B运动过程中电场力等于2粒子在从A向C运动过程中电场力所做的总功.由于两粒子以不同的速率从A点飞入电场故两粒子的分别经过B、C两点时的速率一定不相等.可知C对;D错;
思路分析:
点评:根据轨迹判定电荷1受到中心电荷的斥力,而电荷2受到中心电荷的引力,可知两粒子在从A向B、C运动过程中电场力做功情况.根据BC两点在同一等势面上,,可判定从A到B和从A到C过程中电场力所做的总功为0
本题难度:一般