1、计算题  图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成，极板长度为l、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反． 初速度为零的质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后，水平射入偏转电压为U1 的平移器，最终水平打在A点． 不考虑粒子受到的重力．

(1)求粒子射出加速器时的速度大小v1和射出平移器后的速度大小v2；
(2)求粒子经过平移器过程中在竖直方向发生的位移；
(3)当加速电压变为3U0时，欲使粒子仍打在A点，求此时的偏转电压U．

参考答案：（1）（2）（3）原来的3倍

本题解析：

在竖直方向上先加速，再匀速，再减速，因为加速和减速的时间相同且加速度大小相同
所以v2=
y=4
=
由于上式，因为y不变，当U0变成原来的3倍，那么U1也变成原来的3倍
点评：带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直 线或曲线），然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化 的观点，选用动能定理和功能关系求解．

本题难度：一般

2、简答题  如图所示，在方向水平向右、大小为E=6×103N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1=2×10-4kg，带电量为q1=2×10-9C，乙的质量为m2=1×10-4kg，带电量为q2=－1×10-9C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块，t=3s时细绳断裂，不计滑块间的库仑力。试求：

（1）细绳断裂前，两滑块的加速度。
（2）在整个运动过程中，乙的电势能增量的最大值。
（3）当乙的电势能增量为零时，甲与乙组成的系统机械能的增量。
?

参考答案：（1）? 0.02m/s2?（2）7.2×10-7J?（3）6.48×10-6J

本题解析：（1）取水平向右为正方向。将甲、乙及细绳看成一个整体，根据牛顿第二定律，有

?
得??
（2）当乙发生的位移最大时，乙的电势能增量最大。
细绳断裂前，甲、乙发生的位移均为
?
此时甲、乙的速度均为
?
细绳断裂后，乙的加速度变为
?
从细绳断裂到乙速度为零，乙发生的位移为
?
整个运动过程乙发生的最大位移为

此时乙的电势能增量为
?
（3）当乙的总位移为零，即乙返回到原出发点时，乙的电势能增量为零。
设细绳断裂后，乙经时间返回到原出发点，则有?
代入数据，有?
解得：?（不合题意，舍去。）?
乙回到原出发点时的速度为
?
细绳断裂后，甲的加速度变为
?
乙回到原出发点时甲的速度为
?
甲与乙组成的系统机械能的增量为
方法二：当乙的总位移为零，即乙返回到原出发点时，乙的电势能增量为零。此时电场力对甲所做的功即为甲与乙组成的系统机械能的增量。
设细绳断裂后，乙经时间返回到原出发点，则有?
代入数据，有
解得：?（不合题意，舍去。）?
细绳断裂后，甲的加速度变为
细绳断裂后，甲继续发生的位移为
?
当乙的电势能增量为零时，甲发生的总位移为
?
电场力对甲所做的总功为
?
此即甲与乙组成的系统机械能的增量。

本题难度：一般

3、填空题  湖北的武当山古建筑群是世界文化遗产之一，在武当山主峰天柱峰上有一座金殿，是我国现存最大的铜铸鎏金大殿．这座金殿最为奇特的是，每逢电闪雷鸣的时候，火球会在金殿周围滚动，但霹雳却击不毁金殿；雨过天晴后，大殿光彩夺目，像被洗过一样，这就是“雷火炼殿”．武当山金殿产生电荷的方式为______（填“感应起电”、“摩擦起电”、或“接触起电”）．

参考答案：当阴雨天的时候，云层中带有大量的电荷，由于静电感应的作用，大地的电荷会聚集在金殿的顶端，使顶端带上与云层中相反的电荷，当聚集的电荷足够的多的时候，就会产生放电现象，这就是“雷火炼殿”，所以武当山金殿产生电荷的方式为感应起电．
故答案为：感应起电．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  一水平放置的平行板电容器的两极板间距为，两极板分别保持与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方处的P点有一带电油滴，该油滴从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回，下列说法正确的是(  )

A．若把上极板往上平移，油滴未到达下极板便返回
B．若把上极板往下平移，油滴未到达下极板便返回
C．若把下极板往上平移，油滴将在距上极板处返回
D．若把下极板往上平移，油滴将在距上极板处返回