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1、填空题 一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度V0进入匀强电场,如图所示。如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d、板长为L。设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为___________。(粒子的重力忽略不计)

参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一个初动能为Ek的带电粒子a(不计重力),水平射入两块带等量异种电荷的平行金属板间,飞出时动能为3 Ek,如果该粒子飞出时的动能变为4.5Ek,则该粒子射入时的速度大小应变为原来的

[? ]
A.1.5倍
B.2倍
C.3倍
D.4倍
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图所示匀强电场宽度为l,场强大小为E、方向竖直向下且有足够长度。现有一质量为m,电量为q的正电荷以垂直于电场方向的初速度v0进入电场,穿出电场区域时有一偏转角。若将电场改为宽度仍为l的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,再次使该正电荷以相同的初速度v0进入磁场区域,且穿过磁场区域时偏转角相同。不计正电荷的重力,则正电荷穿出电场(或磁场)区域时的偏转角θ的正切函数tanθ的表达式为___________;该匀强磁场的磁感应强度B的表达式为___________。

参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,水平放置的两平行金属板,板长为10 cm,两板相距2 cm.一束电子经加速电场后以v0=4.0×107 m/s的初速度从两板中央水平射入板间,然后从板间飞出射到距板右端L为45 cm、宽D为20 cm的荧光屏上.(不计电子重力,荧光屏中点在两板间的中线上,电子质量m=9.0×10-31 kg,电荷量e=1.6×10-19 C)求:

(1)电子飞入两板前所经历的加速电场的电压;
(2)若偏转电压为720V,则电子射出偏转电场时的竖直方向的位移为多少?
(3)为使带电粒子能射中荧光屏所有位置,两板间所加电压的取值范围.
参考答案:(1)
(2)
(3)-360 V~360 V
本题解析:(1)设加速电场的电压为
由动能定理得:
,解得
(2)如图所示,设电子飞出偏转电场时速度为
,和水平方向的夹角为
,偏转电压为
,偏转位移为y,则
,将
带入得


由此看出,电子从偏转电场射出时,不论偏转电压多大,电子都像是从偏转电场的两极板间中线的中点沿直线射出一样,射出电场后电子做匀速直线运动恰好打在荧光屏的边缘上,结合图可得
,代入所有数据得U2=360 V
因此偏转电压在-360 V~360 V范围内时,电子可打在荧光屏上的任何位置.
考点:考查了带电粒子在电场中的加速偏转
本题难度:困难
5、选择题 如图所示,虚线a、b和c是在O点处的一个点电荷形成的静电场中的三个等势面,一带正电粒子射入该电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示.不计重力, 由图可知( ? )

A.O点处的电荷一定是正电荷
B.a、b、c三个等势面的电势关系是φa >φb>φc
C.粒子运动时的电势能先增大后减小
D.粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等
参考答案:D
本题解析:由于带正电的粒子的运动轨迹如图所示,很明显它受到点电荷的吸引,故点电荷是负电荷,A不对;三个等势面的关系为c最大,a最小,故B也不对;
带正电的粒子在运动过程中,先受到与运动方向相同的力,故该力先做正功,电势能减小,然后再远离带负电的点电荷,电场力做负功,电势能增加,故粒子运动时的电势能先减小后增大,C不对;由于粒子的重力忽略不计,故不考虑重力势能,则根据能量守恒定律,故粒子的动能与电势能的总和是不变的,D是正确的。
本题难度:一般