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1、选择题 如右图所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置一光滑、绝缘的挡板ABCD,AB段为直线形挡板,BCD段是半径为R的圆弧形挡板, 挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行.现有一带电荷量为q、质量为m的小球静止从挡板上的A点释放,并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出,则( )

A.小球运动到N点时,挡板对小球的弹力可能为零
B.小球运动到N点时,挡板对小球的弹力可能为Eq
C.小球运动到M点时,挡板对小球的弹力可能为零
D.小球运动到C点时,挡板对小球的弹力一定大于mg
参考答案:C
本题解析:小球沿光滑轨道内侧运动到D点抛出,说明小球在N、C、M点的速度均不为零,
对N点:
,
必大于Eq,A、B均错误;
在C点:
,无法比较
与mg的大小,D错.C正确
故选C
点评:本题的关键是根据牛顿第二定律列出圆周运动向心力等式,根据等式分析
本题难度:一般
2、计算题 如图所示一带电粒子以竖直向上的初速度v自A点进入场强为E,方向水平向右的匀强电场。当粒子到达B点时,速度大小仍为v,但方向变为水平,(重力加速度为g)求
(1)A、B两点的电势差为多少?
(2)从A点运动到B点所经历的时间为多少?

参考答案:解:设A到B运动时间为t,带电粒子质量m,为带电量为q
水平方向:Eq/m=v/t
竖直方向:g=v/t
得Eq=mg,m/q=E/g
t=v/g
x=vt/2

得UAB=Ev2/2g
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (20分)如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板长和板间距均为2d。在金属板左侧板间中点处有电子源S,能水平发射初速为v0的电子,电子的质量为m,电荷量为e。金属板右侧有两个磁感应强度大小始终相等,方向分别垂直于纸面向外和向里的匀强磁场区域,两磁场的宽?度均为d。磁场边界与水平金属板垂直,左边界紧靠金属板右侧,距磁场右边界d处有一个荧光屏。过电子源S作荧光屏的垂线,垂足为O。以O为原点,竖直向下为正方向,建立y轴。现在M、N两板间加上图示电压,使电子沿SO方向射入板间后,恰好能够从金属板右侧边缘射出.进入磁场。(不考虑电子重力和阻力)

(1)电子进人磁场时的速度v;
(2)改变磁感应强度B的大小,使电子能打到荧光屏上,求:
①磁场的磁感应强度口大小的范围;
②电子打到荧光屏上位置坐标的范围。
参考答案:(1)
,方向与水平夹角
?(2)①
②
到
本题解析:(1)电子在MN间只受电场力作用,从金属板的右侧下边沿射出,有
?…①(1分)
?…②(1分)
?…③(1分)
?…④(1分)
由①~④解得
?(1分)
速度偏向角
?…⑤(1分)?
?…⑥(1分)
(2)电子恰能(或恰不能)打在荧光屏上,有磁感应强度的临界值
,此时电子在磁场中作圆周运动的半径为 R
?…⑦(2分)
又有
?…⑧(2分)
由⑦⑧解得:
?…⑨(1分)
磁感应强度越大,电子越不能穿出磁场,所以取磁感应强度
时电子能打在荧光屏上(得
不扣分)。?(1分)
如图所示,电子在磁感应强度为
时,打在荧光屏的最高处,由对称性可知,电子在磁场右侧的出射时速度方向与进入磁场的方向相同,即
。?…⑩(1分)

出射点位置到SO连线的垂直距离
?…(11)(1分)
电子移开磁场后做匀速直线运动,则电子打在荧光屏的位置坐标
?
…………(12)(1分)
由(11)(12)解得
?(1分)
当磁场的磁感应强度为零时,电子离开电场后做直线运动,打在荧光屏的最低点,其坐标为
?………………(13)(1分)
电子穿出磁场后打在荧光民屏上的位置坐标范围为:
到
?(2分)
本题难度:一般
4、计算题 (8分)如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0再从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形区域是该匀强电场的边界,已知正方形的边长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d.

(1)若离子恰从c点飞离电场,求ac两点间的电势差Uac;
(2)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E.
参考答案:(1)Uac=
;(2)E=
本题解析:(1)设此时场强大小为E,则:ab方向,有:L=v0t
ad方向,有:L=
Uac=EL,解得:Uac=
(2)根据Ek=mv02 可知,离子射出电场时的速度v=
,方向与ab所在直线的夹角为45°,即vx=vy
根据x=vxt,y=
,可得x=2y,则离子将从bc边上的中点飞出,即y=
根据动能定理,有Eqy=
解得:E=
考点:带电粒子在电场中的运动
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,水平放置两平行金属极板间有一垂直于极板的匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M.一带电量为q、质量为m的质点从两板中央平行于极板方向射入板间,最后垂直打在M屏上,则 ?

A.质点在板间运动的时间与它从板的右端运动到光屏M的时间相等
B.质点入射时的动能小于打到屏上时的动能
C.板间电场强度大小为mg/q
D.质点在板间运动的加速度大小为g,方向竖直向上
参考答案:AD
本题解析:考点:带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;动能定理的应用.
分析:质点运动过程中受到重力和电场力作用,将质点的运动沿着水平和竖直方向正交分解,水平方向不受外力,一直做匀速运动,竖直方向,先受重力和电场力作用向上匀加速,后只受重力向上匀减速,与板碰撞时,竖直分速度恰好减为零;然后根据运动学公式列式分析.
解答:解:A、质点运动过程中受到重力和电场力作用,将质点的运动沿着水平和竖直方向正交分解,水平方向不受外力,一直做匀速运动,故质点在板间运动的时间与它从板的右端运动到光屏M的时间相等,故A正确;
B、竖直方向,先受重力和电场力作用向上匀加速,后只受重力向上匀减速,与板碰撞时,竖直分速度恰好减为零,故质点入射时的动能等于打到屏上时的动能,故B错误;
C、D、对于竖直分运动,加速时,有qE-mg=ma?①
减速时,有ma′=mg?②
根据运动学公式,有0=at-a′t?③
水平分运动为匀速运动,故L=v0t?④
故
E=2mg/q
a=g
故C错误,D正确;
故选AD.
点评:本题关键是将整个运动沿着水平和竖直方向正交分解,然后根据牛顿第二定律和运动学公式列式后联立求解.
本题难度:简单