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1、选择题 一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则下列说法正确的是

A.粒子带正电
B.粒子的速度逐渐减小
C.粒子的加速度逐渐增大
D.粒子的电势能减小
参考答案:B
本题解析:由于电场的吸引力作用带电粒子轨迹向下偏转,所受电场力指向曲线的凹侧,所以粒子带负电。选项A错误。电场线密表示场强大,带电粒子受力大,加速度大,C错误。电场力对粒子做负功,粒子的速度减小,电势能增大,选项B正确,D错误
点评:难度较小,由粒子的轨迹首先判断电场力方向,这是解决本题的突破口
本题难度:简单
2、计算题 如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(-2l0,- l0)到C(-2l0,0)区域内,连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A′(0,l0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图虚线所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求

(1)粒子从A点到A′的时间t;
(2) 匀强电场的电场强度E;
(3)在AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?
参考答案:(1)T=
;(2)E=
;(3)AC间坐标为y=-
l0 (n=1,2,3…)的点通过电场后也能沿x轴正方向运动
本题解析:
试题分析: (1)从A′点射出的粒子,由A到A′的运动时间为T,粒子x轴方向匀速直线运动
2l0=v0T,?解得T=
?
(2)由运动的对称性知?
?解得:E=
(3)设到C点距离为Δy处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向运动,粒子第一次到达x轴用时为Δt,水平位移为Δx。
则Δx=v0Δt?
若满足2l0=n·2Δx(n=1,2,3…),则粒子从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向运动(如图所示)。

解得:Δy=
l0(n=1,2,3…)
即AC间坐标为y=-
l0 (n=1,2,3…)的点通过电场后也能沿x轴正方向运动。
本题难度:一般
3、计算题 (10分)两块水平金属极板A、B正对放置,每块极板长均为l、极板间距为d.B板接地(电势为零)、A板电势为+U,重力加速度为g.两个比荷(电荷量与质量的比值)均为
的带正电质点以相同的初速沿A、B板的中心线相继射入,如图所示.第一个质点射入后恰好落在B板的中点处.接着,第二个质点射入极板间,运动一段时间
后, A板电势突然变为
并且不再改变,结果第二个质点恰好没有碰到极板.求:

(1)带电质点射入时的初速
.
(2)在A板电势改变之前,第二个质点在板间运动的时间
.
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)第一个质点在极板间做类平抛运动
?①(1分)
?②(1分)
?③(1分)
解得质点的初速
?④(1分)
(2)第二个质点射入极板后,在时间
内做类平抛运动,有
?⑤(1分)
?⑥(1分)
?⑦(1分)
A板电势突然变为
后,质点所受电场力与重力平衡,做匀速直线运动,经过时间
恰好射出极板,则
?⑧(1分)
?⑨(1分)
由以上各式解得
?⑩(1分)
点评::带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示的匀强电场中,水平等距离的虚线表示其等势面,带电荷量
粒子只在电场力作用下从A点运动到B点过程中,动能增加
,若A点电势为一10V,下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是

A.粒子沿轨迹l运动,B点电势为零
B.粒子沿轨迹2运动,B点电势为20V
C.粒子沿轨迹1运动,B点电势为一20V
D.粒子沿轨迹2运动,B点电势为一20V
参考答案:A
本题解析:粒子从A点运动到B点,动能增加,电场力做正功,电场力方向必定向上,又根据电场力将指向运动轨迹的内侧,所以粒子沿轨道1运动.根据动能定理得:
,得
,又
,得
,故A正确
本题难度:一般
5、选择题 图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子( )

A.带负电
B.在c点受力最大
C.在b点的电势能大于在c点的电势能
D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化
参考答案:CD
本题解析:由带电粒子轨迹知,粒子与点电荷间为斥力,故粒子带正电,A错;粒子由b到c点电场力做正功,粒子电势能减小,故C正确;由点电荷电场特点知c点场强最小,粒子在c点受力最小,故B错误;因ab间电势差大于bc间电势差,粒子由ab电场力做功较bc电场力做功大,动能变化也大,故D正确。
本题难度:一般