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1、选择题 如图所示,平行金属板A、B间加速电压为U1,C、D间的偏转电压为U2,M为荧光屏。今有电子(不计重力)从A板由静止开始经加速和偏转后打在与荧光屏中心点O相距为Y的P点,电子从A板运动到荧光屏的时间为t。下列判断中正确的是
时间:2017-09-25 08:15:11
1、选择题 如图所示,平行金属板A、B间加速电压为U1,C、D间的偏转电压为U2,M为荧光屏。今有电子(不计重力)从A板由静止开始经加速和偏转后打在与荧光屏中心点O相距为Y的P点,电子从A板运动到荧光屏的时间为t。下列判断中正确的是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/h0ic3vpuqeq.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.若只增大U1,则Y增大,t增大
B.若只增大U1,则Y减小,t减小
C.若只减小U2,则Y增大,t增大
D.若只减小U2,则Y减小,t减小
参考答案:B
本题解析:粒子在加速电场中只有电场力做功,根据动能定理有:eU1=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/xnqh2geyb4l.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv02
电子在偏转电场中做类平抛运动,离开电场的时间:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/bmy1s41edip.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
加速度:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/21bj2v2qtch.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
竖直方向的位移:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/0t14zexttiq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
由几何关系知:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/fiw5ubzonnk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故y与Y成正比,若只增大U1,则Y减小;电子从A板运动到荧光屏的时间由电子出离电场的速度决定,而
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ln5pdzo2nhv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故若只增大U1,则v0减小,则t减小,选项B正确。
考点:带电粒子在电场中的加速极偏转.
本题难度:一般
2、计算题 (10分)两块水平金属极板A、B正对放置,每块极板长均为l、极板间距为d.B板接地(电势为零)、A板电势为+U,重力加速度为g.两个比荷(电荷量与质量的比值)均为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/fcd5wrfrkzz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的带正电质点以相同的初速沿A、B板的中心线相继射入,如图所示.第一个质点射入后恰好落在B板的中点处.接着,第二个质点射入极板间,运动一段时间
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0wwlkk0slks.png\" style=\"vertical-align:middle;\">后, A板电势突然变为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/pslzrr5wovj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">并且不再改变,结果第二个质点恰好没有碰到极板.求:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/wwwnftvis4a.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)带电质点射入时的初速600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/5sr53vsebfb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">.
(2)在A板电势改变之前,第二个质点在板间运动的时间600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0wwlkk0slks.png\" style=\"vertical-align:middle;\">.
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/kulvgklibzj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/qnzik2rcmnd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)第一个质点在极板间做类平抛运动600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/sbwvl12gnb0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?①(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/odrloelc5ae.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?②(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/cai5fwdymjb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?③(1分)
解得质点的初速600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/kulvgklibzj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?④(1分)
(2)第二个质点射入极板后,在时间600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0wwlkk0slks.png\" style=\"vertical-align:middle;\">内做类平抛运动,有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/sww3zp2emhm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑤(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/hon3wivpior.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑥(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ze5qd4h2i5x.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑦(1分)
A板电势突然变为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/pslzrr5wovj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">后,质点所受电场力与重力平衡,做匀速直线运动,经过时间
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/jss1sxjsrqh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">恰好射出极板,则
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/eo12oohdyoa.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑧(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/315jtvaw2ly.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑨(1分)
由以上各式解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/qnzik2rcmnd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑩(1分)
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
3、计算题 如图所示是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时,a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电。经分选电场后,a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。已知两板间距d=0.1 m,板的长度l=0.5 m,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电荷量大小与其质量之比均为1×10-5 C/kg。设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时,不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g取10 m/s2。
(1)左右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?
(2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3 m,颗粒落至传送带时的速度大小是多少?600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 185px; HEIGHT: 219px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/xunaodvgouk.png\">
参考答案:解:(1)因为a种颗粒带正电,b种颗粒带负电,故由图可知,左极板带负电荷,右极板带正电荷
设最大偏转量为y,在场中运动时间为t,最大电压为U
则:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 65px; HEIGHT: 36px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/u2xieq5ngzk.png\">?①
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 45px; HEIGHT: 34px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/d4zexo0g3ru.png\">?②
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 89px; HEIGHT: 32px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/3rgws3ydd2m.png\">?③
由①②③得:U=1×104 V
(2)设落至传送带时速度大小为v,由动能定理知:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 139px; HEIGHT: 34px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ps4q2tpphe1.png\">
∴600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 251px; HEIGHT: 38px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/2g1f0ciz2iq.png\">
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。若不计重力,则a和b的比荷之比是 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/vrrnfyzwoxw.gif\">
[? ]
A.1:2
B.1:8
C.4:1
D.2:1
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,一束电子流在U1=500V的电压加速后垂直于平行板间的匀强电场飞人两板问的中央。若平行板问的距离d=1cm,板长ι=5cm,求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/k11gwd3sq0p.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
小题1:电子进入平行板间的速度多大?
小题2:至少在平行板上加多大电压U2才能使电子不再飞出平行板?(电子电量e=1.6×10-19C,电子的质量m=9×10-31kg)
参考答案:
小题1:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/40gopyzpnoe.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
小题2:40V
本题解析:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/y2gozdxdtgt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:一般