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1、选择题 如图所示,一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U1的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入.A、B板长为L,相距为d,电压为U2.则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是( )

A.
B.
C.
D. 
参考答案:C
本题解析:带电粒子在电场中被加速,则有
(1)
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,可看成匀速直线运动与匀加速直线运动的两分运动.
匀速直线运动:由运动学公式得 L=vt (2)
匀加速直线运动:设位移为x,则有
(3)
要使带电粒子能飞出电场,则有
(4)
由(1)-(4)可得:
故选:C.
考点:带电粒子在电场中的偏转.
本题难度:困难
2、选择题 一带电粒子(重力忽略)在正电荷的电场中运动的轨迹如图中曲线所示,则

A.粒子在A、B两点的速度VA>VB
B.粒子在A、B两点的所受的电场力FA>FB
C.粒子在A、B两点的动能EKA>EKB
D.粒子在A、C两点的电势能EPA>EPC
参考答案:AC
本题解析:在曲线运动中合外力的方向总是指向曲线的凹侧,所以该带电粒子受到的是斥力作用,从B点到A点电场力做正功,动能增大,所以A点速度较大,A对;距离点电荷越远场强越小,电场力越小,B错;同理C对;AC两点处在一条等势线上,所以A、C两点电势相同,带电粒子在两点的电势能相同,D错;
点评:本题为力与运动的关系,难度中等,首先根据运动轨迹判断电场力的方向是求解本题的突破口,要熟悉常见电场周围电场线和等势线的分布情况,知道电势能与电势的关系
本题难度:一般
3、计算题 如图(a),平行金属板A和B间的距离为d ,它们的右端安放着靶MN(可金属板右侧上下移动也可在纸面内转动),现在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压,t=0时A板比B板的电势高,电压的正向值为U0,反向值也为U0.现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO/的速度大小为
持续不断射入,所有粒子在AB间的飞行时间均为T,且不会与金属板相碰,不计重力影响.求:
(1)金属板长度
(2)粒子飞出电场时位置离O/点的距离范围
(3)要使粒子能全部打在靶MN上,靶MN的长度至少多大?
参考答案:
(1)金属板的长度
……………………………(1分)
(2)当粒子由
时刻进入电场,向下侧移最大,则
?…………(2分)
当粒子由
时刻进入电场,向上侧移最大,则
?……………………………………………(2分)
所以,在距离O/中点下方
至上方
范围内有粒子打出.…………(1分)
粒子在电场中运动时,加速度向下的时间是
,加速度向上的时间是
,所有粒子离开电场时都有相同的竖直方向的速度
?(2分)?设粒子离开电场时速度方向与v0的夹角为θ,则
……………(1分)
即所有的粒子平行射出电场,如下图所示,要使靶长度最小,需要将靶垂直于粒子出射方向放置……………(1分)

靶长最小值
本题解析:
略
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,真空中水平放置长为L的平行金属板,以两板中间线为x轴,以垂直于极板过极板右端为y轴建立坐标系,在t=0时,将图中所示的电压加在两板上,与此同时持续不断的电子沿x轴以速度v0飞入电场,均能从两板间飞出,关于电子穿过y轴的位置,正确的描述是

[? ]
A.当L=v0t时,电子从同一位置穿过,这个位置在y轴正方向某处
B.当L=v0t时,电子从两个不同位置穿过,一个在坐标原点,一个在y轴正方向某处
C.当L=v0t时,电子在一段区域穿过,这个区域在y轴正方向上从原点开始
D.当L=v0t时,电子在一段区域穿过,这个区域在y轴正方向上不包括原点在内
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,水平面上有一倾角为α=30°的斜面,图中竖直虚线左侧空间存在水平向右的匀强电场,虚线右侧无电场。现有一质量为m、电荷量为-q的绝缘小球(可视为质点)从斜面顶端A点以初速度v0水平向右抛出,小球落到斜面上的B点,且B点恰好为电场右侧边界与斜面的交点,接着小球与斜面发生弹性碰撞,当小球再次落到斜面上时恰好打在斜面最底端的C点,已知重力加速度为g,匀强电场的场强大小为,求:斜面总长度L。(小球与斜面发生弹性碰撞时,碰撞前后的瞬间速度大小相等,且遵守光的反射定律)
参考答案:
本题解析:小球从A点到B点的过程时,从水平和竖直方向分解小球的运动,设水平分位移为
,竖直分位移为
--------------------------------------------(每式1分,共2分)
?得
------------------------------------------------(1分)
设小球落入B点时的水平分速度为
竖直方向的分速度为

? -----------------------------------(每式1分,共2分)

--------------------------------------------------------------(1分)
设速度方向与水平方向的夹角为
则:
所以:
由此可知小球从B点反弹时的速度大小是
且沿水平方向,故小球接着做平抛运动.---(2分)
得
--------------------(2分)
所以
---------------------------------------------------------(2分)
---------------------------------------------------------(2分)
(若第一部分选择沿斜面和垂直斜面两个方向分解,比照上述标准给分)

本题难度:一般