1、选择题 如图所示,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从A运动到B,则(? )?

A.电场力对粒子做正功
B.粒子的动能减少
C.该粒子带负电
D.粒子的加速度增大
参考答案:BCD
本题解析:此题考查电场。由轨迹的弯曲方向可以判断出所受电场力方向沿电场线向下。而电场线向上,则粒子带正电,A选项错误。从A运动到B的过程中,电场力做负功,动能减少,电势能增加。BC选项正确。从A运动到B的过程中,电场线变密集,所以电场强度变大,电场力变大,加速度变大。D选项正确。所以答案选BCD。
本题难度:简单
2、计算题 如图所示的示波管,质量为m,带电量为q的电子由阴极发射后,经电子枪加速水平飞入偏转电场,最后打在荧光屏上,已知加速电压为U1,偏转电压为U2,两偏转极板间距为d,板长为L1,从偏转极板到荧光屏的距离为L2,

(1)求电子离开加速电场的速度v1
(2)求电子离开偏转电场时竖直方向偏移的距离y1和偏转的角度α
(3)求电子打在荧光屏上的偏距y2.
参考答案: (1)
;(2)
,
;(3)
本题解析:
试题分析:(1)在加速电场中,根据动能定理得:U1q=
解得:
(2)电子进入偏转电场后做类平抛运动,则有:水平方向有:t1=
由牛顿第二定律得
加速度
;竖直方向有:
电子离开电场时竖直分速度为:vy=at 则 tanα=
联立解得:
(3)电子离开偏转电场后做匀速直线运动,则到达荧光屏的时间为:
t2=
偏转距离为:y′=vyt2
电子打在荧光屏上的偏距:y2=y′+y1
联立解得:
考点: 带电粒子在电场中的运动
本题难度:一般
3、选择题 一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线从J到K穿过?一匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,其中有φa<φb<φc<φd,若不计粒子的重力,可以确定(?)

A.粒子带正电
B.从J到K粒子的电势能增加
C.粒子带负电
D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变
参考答案:CD
本题解析:AC、电场线与等势面垂直且由高等势面指向低等势面,由题可知该匀强电场的电场线,垂直于等势面由d指向a,由图可知带电粒子受向右的电场力,电场力方向与场强方向相反,即粒子带负电;C正确
B、从J到K电场力做正功,电势能减小,动能增大,动能与电势能之和不变;D正确
故选CD
点评:电场线与等势面垂直且由高等势面指向低等势面,只有电场力做功,动能与电势能之和不变。
本题难度:简单
4、简答题 如图2-4所示,让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分成三股?请说明理由。

参考答案:设带电粒子质量为
、电量为q,经过加速电场加速后,再进入偏转电场中发生偏转,最后射出。设加速电压为? U1,偏转电压为U2,偏转电极长为L,两极间距离为d,带电粒子由静止经加速电压加速,则U1q=
,
。
带电粒子进入偏转电场中发生偏转,则水平方向上:
,
竖直方向上:
。
可见带电粒子射出时,沿竖直方向的偏移量
与带电粒子的质量
和电量q无关。而一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子,它们仅质量或电量不相同,都经过相同的加速和偏转电场,故它们射出偏转电场时偏移量相同,因而不会分成三股,而是会聚为一束粒子射出。
本题解析:带电粒子在电场中具有加速作用和偏转作用。分析问题时,注意运动学、动力学、功和能等有关规律的综合运用。
本题难度:一般
5、计算题 (17分)如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正方形边长为L且ad边与x轴重合,ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限的磁场区域,不计粒子所受的重力.求:

(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后能到达y轴上,且速度与y轴负方向成450角?
(4)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后不能到达y轴上?
参考答案:(1)
?(2)
,放行与x轴正方向成45度角?(3)
(4)
本题解析:(1)粒子做类平抛运动
解得:
(2)到达a点时水平速度为v0,竖直速度vy
水平方向2h=v0t?竖直方向
得:vy=v0
所以到达a点的速度
,放行与x轴正方向成45度角

(3)粒子到达y轴上,且速度与y轴负方向成45度角,必须要从ab边射出,从b点射出对应的此时磁感应强度B1最小,粒子在磁场中的轨迹以O1为圆心一段四分之一圆弧,设半径为r1,
由
得:
所以磁感应强度须满足的条件:
(4)粒子恰好不能到达y轴上,此时粒子垂直bc边射出,对应的此时磁感应强度B2,粒子在磁场中的轨迹以O2为圆心一段八分之一圆弧,
设半径为r2,
由
得
所以磁感应强度须满足的条件
本题难度:一般