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1、计算题 如图所示,一平行板电容器水平放置,两板有方向竖直向上的匀强电场,板间距d=0.40m,电压U=10V,金属板M上开有一小孔。有A、B两个质量均为m=0.10g、电荷量均为q=+8.0×10-5C 的带电小球(可视为质点),其间用长为L=0.10m的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,A小球恰好位于小孔正上方H=0.20m处。现由静止释放并让两个带电小球保持竖直下落,(g取10m/s2)
求小题1:小球在运动过程中的最大速率。
小题2:小球在运动过程中距N板的最小距离。
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:(1)由受力分析可知,当F合=0时,速度最大。设有n个球进入电场时,合力为零。
2mg="nEq?" 2分
E=U/d
代入数据,n="1"
当A球刚进入电场时,F合=0时有V的最大值
?2分
? 1分
(2) 设B球进入电场x时小球的速度变为0,则根据动能定理有
? 3分
解得X=0.2m
A球距N板的最小距离为
?2分
本题难度:一般
2、选择题 让带正电的一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物,经过如图所示的同一加速和偏转电场(离子进入加速电场时的初速忽略不计)。

图中左边是电压可调的非匀强电场,它使离子加速;右边是电压恒定的匀强电场,它使离子偏转。
下列说法正确的是?(?)
A调节滑动变阻器,使荧光屏MN上出现亮点,则MN上出现的亮点有可能是两个
B.调节滑动变阻器,使荧光屏MN上出现亮点,则MN上出现的亮点只有一个
C.当离子都能打在荧光屏MN上时,接触MN前瞬间,价氦离子的动能最大
D.当滑动触头P向右滑动时,在荧光屏MN上出现的亮点的位置将上升
参考答案:BC
本题解析:在加速电场中
,在偏转电场中的偏转量为
,所以可知偏转位移与粒子无关,则调节滑动变阻器,使荧光屏MN上出现亮点,则MN上出现的亮点只有一个,故A错误B正确
接触MN前瞬间,粒子的动能为:
,因为偏转量相同,所以电荷量越大,动能越大,则二价氦离子的动能最大,故C正确
当滑动触头P向右滑动时,U变大,则y变小,因为粒子向上偏,所以在荧光屏MN上出现的亮点的位置将下降,故D错误
故选BC
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,有一初速可忽略的电子经电压U1加速后,进入两块水平放置、间距为d的、电压的U2的平行金属板间.若电子从板正中央水平射入,且恰好能从板的右端射出.设电子电量为e,求:
?
小题1:电子穿出电场时的动能;
小题2:金属板的长度.
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:
小题1:电子穿出时动能为Ek,对电子在运动全过程内动能定理:
?
解得:
?
小题2:设板长为L,电子离开加速电场时速度为v0,则
?
电子在偏转电场中飞行时间
?偏转距离
?
由以上几式得
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,用甲、乙、丙标记的曲线,是某电场的电场线。用A、B、C标记的曲线,是某正电荷+q在只受电场力作用下运动的轨迹,其中丙与C重合。则关于三条曲线存在的可能性,下列说法正确的是(? )

A.只有曲线A是可能存在的? B.只有曲线B是可能存在的
C.只有曲线C是可能存在的? D.曲线B和C都是可能存在的
参考答案:B
本题解析:当带电粒子在尽受电场力作用下,在电场中作曲线运动时,受到的电场力方向应指向曲线的凹处,所以A不可能,B可能,电场线不是带电粒子的运动轨迹,C不可能,故选B,
点评:解决本题的关键有两点,一点是明白当物体做曲线运动是,合力指向轨迹的凹侧,二是明白电场线不是粒子的运动轨迹
本题难度:简单
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