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1、计算题 如图所示,直线MN的下方有竖直向下的匀强电场,场强大小为E=700V/m。在电场区域内有一个平行于MN的挡板PQ;MN的上方有一个半径为R=0.866m的圆形弹性围栏,在围栏区域内有图示方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1.4T。围栏最低点一个小洞b,在b点正下方的电场区域内有一点a,a点到MN的距离d1=45cm,到PQ距离d2=5cm。现将一个质量为m=0.1g ,带电量q=2×10-3C的带正电小球(重力不计),从a点由静止释放,在电场力作用下向下运动与挡板PQ相碰后电量减少到碰前的0.8倍,且碰撞前后瞬间小球的动能不变,不计小球运动过程中的空气阻力以及小球与围栏碰撞时的能量损失,试求:(已知
,
)
(1)求出小球第一次与挡板PQ相碰后向上运动的距离;
(2)小球第一次从小洞b进入围栏时的速度大小;
(3)小球从第一次进入围栏到离开围栏经历的时间。

参考答案:解:(1)设小球第一次与挡板相碰后向上运动距离为x1,则
qEd2=0.8qEx1
x1=1.25d2=6.25cm
(2)设第n次与挡板PQ相碰后向上运动距离为xn,则:

要使小球能进入围栏,应有:xn>d1+d2
综上:
所以:当小球与挡板碰撞11次后,小球将第一次进入围栏内
设进入速度大小为v,则应有:
解得:v=14m/s
(3)小球进入圆形围栏后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,如图所示

所以轨道半径
m
运动周期
s
图中
所以θ=30°
即,当小球每转过120°圆周就与围栏碰撞一次,最终经过5次碰撞,从小洞b离开围栏区,故在围栏内运动时间为:
s
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 关于点电荷的下列说法中错误的是( )
A.真正的点电荷是不存在的
B.点电荷是一种理想模型
C.足够小(如体积小于1mm3)的电荷,就是点电荷
D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计
参考答案:A、点电荷是理想模型,实际不存在的,故A正确;
B、点电荷是一种理想模型,故B正确;
C、带电体看作点电荷的条件,当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状及带电量的多少无具体关系.故C错误,D正确;
本题选错误的,故选:C.
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,一带电粒子以速度v0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,它刚好贴着下板边缘飞出。已知两极板长为l,间距为d,求:
(1)如果带电粒子的速度变为2v0,则离开电场时,沿场强方向偏转的距离y为多少?
(2)如果带电粒子的速度变为2v0,板长l不变,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移为多少?(粒子的重力忽略不计)

参考答案:解:因为带电粒子在电场中运动,受到的电场力与速度无关,所以加速度是一定的
,解得
(1) l=2v0t"

(2)如图所示,将速度反向延长交上板的中点,由相似三角形对应边成比例有

,解得x"=1.5l
所以水平位移x=l+x"=2.5l
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 关于物体所带的电荷量,以下说法中正确的是
[? ]
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.物体所带的电荷量只能是某些特定值
C.物体带电+1.60×10-9 C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
D.物体所带电荷量的最小值为1.6×10-9 C
参考答案:BCD
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 一对平行金属板长为L,两板间距为d,质量为m,电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间,两板间所加交变电压uAB如图所示,交变电压的周期
,已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出,不计重力作用,则

A.所有电子都从右侧的同一点离开电场
B.所有电子离开电场时速度都是v0
C.t=0时刻进入电场的电子,离开电场时动能最大
D.t=
时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
参考答案:BD
本题解析:
试题分析:电子进入电场后做类平抛运动,不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图象如图,可知,各个电子在竖直方向的位移不全相同,故所有电子从右侧的离开电场的位置不全相同.故A错误;由图看出,所有电子离开电场时,竖直方向分速度vy=0,速度都等于v0,故B正确;由上分析可知,电子离开电场时的速度都相同,动能都相同,故C错误;t=T/4时刻进入电场的电子,在t=3T/4
T时刻侧位移最大,最大侧位移为
,在t=0时刻进入电场的电子侧位移最大为d/2,则有:
;解得:
,故D正确。

本题难度:一般