时间:2017-08-22 02:22:52
1、计算题 如图所示，质量为m带电量为+q的带电粒子(不计重力)，从左极板处由静止开始经电压为U的加速电场加速后，经小孔O1进入宽为L的场区，再经宽为L的无场区打到荧光屏上。O2是荧光屏的中心，连线O1O2与荧光屏垂直。第一次在宽为L整个区域加入电场强度大小为E、方向垂直O1O2竖直向下的匀强电场；第二次在宽为L区域加入宽度均为L的匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向垂直纸面且相反。两种情况下带电粒子打到荧光屏的同一点。求：
(1)带电粒子刚出小孔O1时的速度大小；
(2)加匀强电场时，带电粒子打到荧光屏上的点到O2的距离d；
(3)左右两部分磁场的方向和磁感应强度B的大小。
参考答案：（1）
（2）（3）B = (
本题解析：(1)带电粒子在加速电场中加速过程，由动能定理得；
?①? 2分
解得：? 1分
(2)带电粒子在偏转电场中，设运动时间为t，加速度为a，平行电场的分速度为vy，侧移距离为y。
由牛顿第二定律得：qE = ma ②?1分
由运动学公式得：L = v0t?③? 1分
vy = at?④? 1分
由②③④得：
?⑤? 1分
带电粒子从离开电场到打到荧光屏上的过程中，设运动时间为t′，侧移距离为y′．
由运动学公式得：= v0t′⑥? 1分
由③④⑥得：y′ = vyt′?⑦? 1分
由⑤⑦得带电粒子打到荧光屏上的点到O2的距离：d = y + y′= ?1分
(3)磁场的方向如图所示，左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里。 ?1分
带电粒子运动轨迹与场区中心线交于N点，经N点做场区左边界的垂线交于M点，经N点做过N点速度的垂线交场区左边界于O点，O点就是带电粒子在左半区域磁场中做圆周运动的圆心。带电粒子在两部分磁场中的运动对称，出磁场的速度与荧光屏垂直，所以O1M = 。(意思明确即可)? 2分
设带电粒子做圆周运动的半径为R，由几何关系得：
?⑧?2分
由牛顿第二定律得：
?⑨? 1分
由v0、d的结论和⑧⑨式解得：
B = ()(未代入原始数据不得分)? 2分
点评：注意类平抛运动过程水平方向的运动与竖直方向的运动具有等时性，然后分别应用匀速运动规律和初速度为零匀加速直线运动规律解题．
本题难度：一般
2、计算题 （12分）如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×102V/m，两板相距d=0.16m，板长L=0.30m。一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，一电子沿OX轴射入电场，在电场中运动轨迹为OCD，已知OA=AB，电子过C、D两点时竖直方向分速度为Vcy和VDy，电子在OC段和CD段动能的增量分别为△Ek1和△Ek2，则
[? ]
A．Vcy∶VDy=1∶2
B．Vcy∶VDy=1∶4
C．△Ek1∶△Ek2=1∶3
D．△Ek1∶△Ek2=1∶4
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 . 如图所示，电场中一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，若带电粒子仅受电场力作用，则（?）
A．粒子带负电
B．粒子带正电
C．粒子在B点的电势能小
D．粒子在B点的动能大
参考答案：ACD
本题解析：粒子做曲线运动，力指向曲线的内侧，且与电场线共线所以粒子带负电，A正确；B错误；
粒子带负电，由A到B电场力做正功，动能增加，电势能减少。C正确。D正确。
本题难度：一般
5、选择题 如右图一个重力不计的正点电荷q从右图中两平行带电金属板左端中央处以初动能Ek射入匀强电场中，它飞出电场时的动能变为2Ek，若此点电荷飞入电场时其速度大小增加为原来的2倍而方向不变，它飞出电场时的动能变为（?）
A．8Ek
B．5Ek
C．4.25Ek
D．4EK
参考答案：C
本题解析：点电荷穿过匀强电场，电场力做功与在场强方向上偏转成正比。若初速度加倍，穿过电场的时间减半，偏移为原来的1/4。电场力做功也为原来的1/4。原来的动能增量
，速度加倍后电子动能增量将是原来的1/4，而进入时初动能为
，因此飞出时的动能
，C对；
本题难度：简单