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1、实验题 如图abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带电粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.60 ">
时间:2017-09-25 08:15:11
1、实验题 如图abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带电粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/bndmpumkw5c.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
求:(1)该带电粒子从e孔射出时的速度大小.
(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功.
(3)若正方形的边长为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/u3tmirz5uca.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,求电场强度。(忽略粒子重力的作用,abcde位置考生自己标出)
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/31gbpg2r34u.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/w5doah2h2ye.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (3)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/bwmbe1mwoau.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)设粒子从e孔射出时竖直方向分速度为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/gxchektuyo5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,则有:水平方向:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/haovew00tgi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">①
竖直方向:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/sfwc1kj545d.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ②
联立①②得到,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/fl4syfxlpk4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
所以带电粒子从e孔射出的速度大小600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/zgrijs1jg1h.png\" style=\"vertical-align:middle;\">.
(2)根据动能定理得,电场力对该带电粒子做的功600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/nbx31uyihbs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)根据牛顿第二定律得,加速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ndjambnkdnc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/l1osbp4adbd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/dpzwh3golou.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
联立得,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/bwmbe1mwoau.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
考点:考查了带电粒子在电场中的运动
本题难度:一般
2、计算题 (10分)如图所示,水平放置的两块平行金属板长L=5cm,两板间距d=1cm,两板间电压U=91V不变,上板带正电。距离极板右端s=10cm处有一接收屏,各种速度的电子沿水平方向从两板中央射入。电子的质量600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/lhbaf5lqra1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0.91×10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C。求:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/1fpl5f1bxrx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)到达接收屏上的电子的初速度应满足的条件;
(2)电子打到接收屏上距中心O的最大距离;
参考答案:(1)v≥2×107m/s方能打到屏上(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/bn4qzlk0bw2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">cm
本题解析:(1)电子恰好从板间射出的初速度为v0, 有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/pj3emibjvhd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?①? L=v0t?②
得:a=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/zue0reflrjf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?③? v0=2×107m/s?④
故电子入射速度v≥2×107m/s方能打到屏上。⑤
(2)要想离O最远,需要竖直速度最大,即在电场中加速时间最长,即水平速度最小,且竖直位移最大的电子打到屏上的距离最大。即恰能从极板边缘射出的电子打到屏上距O点最远。
离开电场时偏转量为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/cnj1cqvqztn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑥
离开电场时的速度偏向角为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/fu3ntyhiis3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/tzsqt0wuzaz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑦?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/bchkjbif5bs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑧?
由几何关系600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/bcgshuskxis.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑨
得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/bn4qzlk0bw2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">cm?(10)?
评分标准:每式1分
点评:难度中等,带电粒子在电场中的偏转常见于类平抛运动,根据水平和垂直两个分运动求解
本题难度:一般
3、选择题 如图10所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中 ( )600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/4hq1jr2ltdx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.它们运动的时间tQ>tP
B.它们运动的加速度aQ<aP
C.它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2
D.它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶2
参考答案:C
本题解析:设P、Q两粒子的初速度是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/hyodiczelkw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,加速度分别是
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ms0h24le4t5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">和
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/jxjsj0pv1le.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,粒子P到上极板的距离是0.5h,它们类平抛的水平距离为l。则对P,由
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/jqmjbeqtw4t.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,得到
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/jo1ik0xdugy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,同理对Q,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/lrlgzrxpj5t.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,得到
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/05qkdbyarvk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。同时可见
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/5me5t5qgeri.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,而
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/udblqj5qake.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,可见
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ippkxcgw0al.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。由动能定理,它们的动能增加量之比
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/vxo3txtacu0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。综上,选C
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,C、D两水平带电平行金属板间的电压为U,A、B为一对竖直放置的带电平行金属板,B板上有一小孔,小孔在C、D两板间的中心线上。一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从D板边缘的O点以速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ndaj3x2pngf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">斜向射入C、D板间,穿过B板的小孔运动到紧靠A板的P点时速度恰好为零,则A、B两板间的电压为(?)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/lx4ofd3xohe.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/yncribyn2un.png\" style=\"vertical-align:middle;\">? B.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/n3xifeflsuk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
C.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/4tbvzcx5mxu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">? D.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/kklsx25mz4g.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:A
本题解析:粒子从O点到小孔得过程中电场力做负功,从B板到A板电场力也做负功,根据动能定理有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/jley10i003i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,解得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ha2qdonfudb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
故选A
本题难度:一般
5、选择题 如图所示的阴极射线管,无偏转电场时,电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑.如果只逐渐增大M1M2之间的电势差,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/dwnxwtioheu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.在荧屏上的亮斑向上移动
B.在荧屏上的亮斑向下移动
C.偏转电场对电子做的功增大
D.偏转电场的电场强度减小
参考答案:AC
本题解析: 由图可知,电极板上极板带正电,故当电子束通过电极板时,将向上偏转,则在荧屏上的亮斑向上移动,A正确,B错误;偏转电压增大,电场对电子做的功增大,C正确,电场强度由E=U/d,可知,U增大,E增大,D错;所以本题选择AC。
本题难度:一般