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1、计算题 (8分)如图,在区域I分布有沿-y方向的匀强电场,场强大小为为E,区域II分布有垂直xoy向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两区宽度相同,有一个质子从I区的左侧垂直边界入射,恰好垂直II区右边界射出,求质子的入射速度。

参考答案:
本题解析:设电场和磁场的宽度为d,设射出电场时的速度方向与水平方向夹角为
粒子在电场中的加速度为
运动时间为
粒子射出电场时的速度为
,根据几何关系可得
(1)
粒子在磁场中运动时,半径为
,根据几何关系可得
(2)
联立(1)(2)可得
,解得
故又有
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,水平方向的匀强电场场强为E,有一带电物体P自O点竖直向上射入,它的初动能EK0=4J,当P上升至最高点M时,其动能EKm=6J,那么当它折回通过与O在同一水平线上的O′时,其动能EK为(?)

A.10J
B.12J
C.24J
D.28J
参考答案:D
本题解析:将带电体的实际运动分解为竖直上抛和水平方向的初速度为0的匀加速直线运动。当物体到最高点的时候在竖直方向速度为0,此时物体的动能6J,为静电力做功得到的,上升过程的时间和下落过程的时间相等,水平方向做初速度为零的匀变速运动,所以下落过程水平位移是上升过程水平位移的三倍。所以下落过程静电力做功为18J,当它折回通过与O在同一水平线上的O′时,整个过程重力不做功,所以此时的动能为:4J+6J+18J=28J.
故选:D.
点评:求粒子的动能,关键的是找到粒子的偏转距离之间的关系,根据偏转距离的关系可以确定对粒子动能的变化.
本题难度:简单
3、选择题 如图13-9-9所示是一个示波管工作的部分原理图,电子经加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏移量为y,两极板间距为d,电压为U,板长为L,每单位电压引起的偏移量(y/U)叫做示波管的灵敏度.为了提高灵敏度,可采用的办法是(? )

图13-9-9
A.增加两极板间的电势差U
B.尽可能增加板长L
C.尽可能减小极板间距d
D.使电子的入射速度v0大些
参考答案:BC
本题解析:由L=v0t,y=
at2=
·
t2得
=
,由此可知正确选项为BC.
本题难度:简单
4、计算题 如图1在真空中,O点放置一点电荷D,MN与PS间为无电场区域,A、B为两平行金属板,两板间距离为b,板长为2b,O1O2为两板的中心线。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从距O点正下方R处,以速度V0垂直MN向左进入点电荷D的电场,绕O点做匀速圆周运动,通过无电场区域后,恰好沿O1O2方向进入板间,此时给A、B板加上如图2所示的电压u,最后粒子刚好以平行于B板的速度,从B板的边缘飞出,不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受重力,已知静电力常量为K。
(1)求点电荷D的电量Q,并判断其电性;
(2)求交变电压的周期T和电压U0。


参考答案:解:(1)对粒子在做圆周运动时,库伦力提供向心力则
解得
由于粒子带正电,故点电荷D带负电
(2)对粒子在板间运动时,设运动时间为t,则:2b=v0t ,
又知t=nT(n=1,2,…)
解得
(n=1,2,…),
(n=1,2,…) 。
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一带电粒子在此电场中的运动轨迹,若带电粒子是从a处运动到b处的。以下有关a、b两处的比较正确的是

A.粒子带负电。
B.粒子在b点加速度大。
C.粒子在b点动能大。
D.粒子在b点电势能较高。
参考答案:AD
本题解析:曲线运动合力方向总是指向曲线的凹侧,由此可知粒子所受电场力偏向右,粒子带负电,选项A正确;场强越大电场力越大,加速度越大,由此可知选项B错误;从a运动到b电场力做负功,动能减小,电势能增大,选项C错误;选项D正确;故选AD
点评:本题难度较小,首先应从粒子运动轨迹入手判断所受电场力大致方向
本题难度:简单