时间:2017-09-23 22:40:24
1、计算题 如图所示，AB、CD为两平行金属板，A、B两板间电势差为U，C、D始终和电源相接，测得其间的场强为E.一质量为m、电荷量为q的质子
（重力不计）由静止开始，经AB加速后穿过CD发生偏转，最后打在荧光屏上。已知C、D极板长均为s，荧光屏距C、D右端的距离为L，问：
⑴质子打在荧光屏上距O点下方多远处？
⑵如将题目中质子换成
粒子
，其他条件均不变，则两种情形下质子和粒子分别从静止出发经同一装置加速和偏转最后打在荧光屏上的动能之比为多少？
参考答案：(1)
(2)
本题解析：（1）质子经过AB板加速度后速度
为：
① (2分)
经过CD偏转电场后竖直方向的位移
为：
② (2分)
打在荧光屏上距O点下方距离D为
③ (2分)
由①、②、③式可得： (2分)
（2）由（1）中分析可知，经同一装置加速和偏转后，两种粒子运动轨迹相同，所以，打在荧光屏上同一点（即两粒子电场力做功与电量成正比） （2分）
则两粒子打在荧光屏上动能之比为
（2分）
考点：本题考查了带电粒子在电场中的运动.
本题难度：一般
2、计算题 
如图所示，在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着
射线放射源P，已知射线实质为高速电子流，放射源放出粒子的速度v0＝1.0
m/s。足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置，相距d＝0.02m，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E＝2.5
N/C。已知电子电量e＝1.6
C，电子质量取m＝9.0
kg。求
（1）电子到达荧光屏M上的动能；
（2）荧光屏上的发光面积。
参考答案：（1）1.2510-16J（2）2.83
10-3m2
本题解析：（1）由动能定理?eEd = EK－
?
EK＝
＋
＝1.2510-16J
(2) 射线在A、B间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其余均在电场中偏转，其中和铅屏A平行的电子流在纵向偏移距离最大(相当于平抛运动水平射程)。
，?t = 3
s
r = v0t=1.0107 310-9=310-2m?
在荧光屏上观察到的范围是半径为3.125×10—2米的圆，圆面积S =πr2=2.8310-3m2
本题难度：简单
3、计算题 有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究，如图所示，电容为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为
、内阻可不计的电源相连设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α《 1）不计带电小球对极板间匀强电场的影响重力加速度为g。
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势
至少应大于多少？
（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动，求在T 时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。 
参考答案：解：（1）用Q表示极板电荷量的大小，q表示碰后小球电荷量的大小。
要使小球能不停地往返运动，小球所受的向上的电场力至少应大于重力。即
①
其中q=αQ ②
又有Q=C
③
由①②③式得
④
（2）当小球带正电时，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动以a1表示其加速度，
t1表示从A板到B板所用的时间，则有
⑤
⑥
当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动以a2表示其加速度，t2表示从B板到A板所用的时间，则有 
⑦
⑧
小球往返一次共用的时间为(t1+t2)，故小球在T时间内往返的次数
⑨
由以上有关各式得
⑩
小球往返一次通过电源的电量为2q，在T时间内通过电源的总电量Qˊ=2qn 
由②③⑩式可得
。
本题解析：
本题难度：困难
4、简答题 质量为m、带电量为+q的小球，用一绝缘细线悬挂于O点，开始时它在A、B之间来回摆动，OA、OB与竖直方向OC的夹角均为
如图1所示。求（1）如果当它摆到B点时突然施加一竖直向上的、大小为
的匀强电场，则此时线中拉力
（2）如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小球运动到B点时线中的拉力
参考答案：
（1）
（2）
本题解析：
（1）小球摆到B点时，速度为零，突然加上电场，小球受到电场力：
?方向向上，小球受到的合力为零，小球将在B处静止而达到平衡状态。。
（2）小球摆到平衡位置C时，由机械能守恒定律：
得?
，
这时突然加上电场，电场力仍与重力平衡，小球将做匀速圆周运动，绳的拉力提供做圆周运动的向心力。
本题难度：一般
5、计算题 （12分）如图所示,在空间中取直角坐标系oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d=4cm,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=375V/m.初速度可以忽略的带负电粒子经过另一个电势差为U=10V的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域, OA的距离h=4.5cm.已知带电粒子的比荷为
,带电粒子的重力忽略不计,求：
(1)带电粒子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速率v；
(2)带电粒子经过x轴时离坐标原点O的距离l.
参考答案：5m/s 
本题解析：（1）由
得粒子进入偏转电场区域的初速度 
=4m/s
设粒子从MN离开，则粒子从A点进入到离开匀强电场区域的时间t=0.01s；y=1.5cm
因为y＜h，说明以上假设正确 所以
离开时的速度v=5m/s
⑵ 设粒子离开电场后经过时间t到达x轴，在x轴方向上的位移为x,则
由题意：
考点：本题考查带电粒子在电场中的运动。
本题难度：困难