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1、选择题 图中是一正点电荷电场中的一条电场线,若在A处由静止释放一带正电的试探电荷.,则(?)

A.该试探电荷将作匀加速直线运动
B.运动过程中,因电场力作正功,电势能将逐渐减小
C.根据电场力的功,若计算出AB两点间电势差为U,则当试探电荷电荷量加倍时, AB两点间电势差将变为2U
D.A点电势可能低于B点电势
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0。电容器板长和板间距离均为L=10cm,下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L=10cm。在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图像如左图,电势最大值Um=3U0。(假定每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的)求:在t=0.06s时刻进入电容器的电子打在荧光屏上离O点的距离?

参考答案:打在屏上的点距O点13.5cm
本题解析:
试题分析: 由图知t=0.06s时刻偏转电压为? U=1.8U0?①
电子在电场中加速
?②
电子在电场中加速
?③
而?
?④
解得:y =" 0.45L=" 4.5cm,Y=13.5cm
故打在屏上的点距O点13.5cm。
本题难度:一般
3、计算题 (10分)电视机中显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。显像管的原理示意图(俯视图)如图甲所示,在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场,偏转的磁场可简化为由通电螺线管产生的与纸面垂直的磁场,该磁场分布的区域为圆形(如图乙所示),其磁感应强度B=μNI,式中μ为磁常量,N为螺线管线圈的匝数,I为线圈中电流的大小。由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。

已知电子质量为m,电荷量为e,电子枪 加速电压为U,磁常量为μ,螺线管线圈的匝数N,偏转磁场区域的半径为r,其圆心为O点。当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O点到荧光屏中心的距离OM=L。若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计,不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。
(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率;
(2)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角θ=60°,求此种情况下电子穿过磁场时,螺线管线圈中电流I0的大小;
(3)当线圈中通入如图丙所示的电流,其最大值为第(2)问中电流的0.5倍。求电子束打在荧光屏上发光所形成“亮线”的长度。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)设经过电子枪加速电场加速后,电子的速度大小为v。
根据动能定理有:
(2分)
解得:
(1分)
(2)设电子在磁场中做圆运动的半径为
,运动轨迹如图所示。

根据几何关系有:
(1分)
洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有:
(1分)
由题知
解得:
(1分)
(3)设线圈中电流为0.5I0时,偏转角为
,此时电子在屏幕上落点距M点最远。
此时磁感应强度
,
轨迹圆半径
(1分)
(1分)
电子在屏幕上落点距M点最远距离
(1分)
亮线长度
(1分)
考点:本题考查带电粒子在复合场中的运动
本题难度:困难
4、计算题 (12分)如图所示,在空间中取直角坐标系oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d=4cm,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=375V/m.初速度可以忽略的带负电粒子经过另一个电势差为U=10V的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域, OA的距离h=4.5cm.已知带电粒子的比荷为
,带电粒子的重力忽略不计,求:

(1)带电粒子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速率v;
(2)带电粒子经过x轴时离坐标原点O的距离l.
参考答案:5m/s 
本题解析:(1)由
得粒子进入偏转电场区域的初速度
=4m/s
设粒子从MN离开,则粒子从A点进入到离开匀强电场区域的时间t=0.01s;y=1.5cm
因为y<h,说明以上假设正确 所以
离开时的速度v=5m/s
⑵ 设粒子离开电场后经过时间t到达x轴,在x轴方向上的位移为x,则
由题意:
考点:本题考查带电粒子在电场中的运动。
本题难度:困难
5、计算题 如图所示,M、N是水平放置的一对正对平行金属板,其中M板中央有一小孔O,板间存在竖直向上的匀强电场,AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆,(MN两板间距大于细杆长度)在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小环,每个小环带电荷量为q,质量为m,相邻小环间的距离为L,小环可视为质点,不考虑带电小环之间库仑力。现将最下端的小环置于O处,然后将AB由静止释放,AB在运动过程中始终保持竖直,经观察发现,在第二个小环进入电场到第三个小环进入电场前这一过程中,AB做匀速直线运动,求:

(1)两板间匀强电场的场强大小;
(2)上述匀速运动过程中速度大小;
参考答案:解:(1)第2个带电小环进入电场能做匀速直线运动
(4分)
(2分)
(2)第2个小环进入电场,第1个小环位移L,第一个小环克服电场力做功qEL,
所以
(8分)
(2分)
本题解析:略
本题难度:一般