时间:2017-09-26 10:27:06
1、计算题 （16分）如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，电压U时，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以水平速度v0从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B问的水平距离为L。不计重力影响。求
（1）带电粒子从A点运动到B点经历的时间t；
（2）A、B问竖直方向的距离y；
（3）带电粒子经过B点时速度的大小v。
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：
（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，
从A点运动到B点经历的时间（4分）
（2）带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动
板间场强大小
?（2分）
加速度大小
?（2分）
A、B间竖直方向的距离?（2分）
（3）带电粒子从A点运动到B点过程中，根据动能定理得
?（2分）
而
?（2分）
解得带电粒子在B点速度的大小?（2分）
本题难度：一般
2、计算题 （12分）如图（a）所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为
，板中央有小孔O和O＇。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧，平行金属板M、N长L1=4×10-2m，板间距离d=4×10-3m，在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的
并发出荧光。现给金属板M、N之间加一个如图（b）所示的变化电压u1，在t=0时刻，M板电势低于N板。已知电子质量为
kg，电量为
C。（1）每个电子从B板上的小孔O＇射出时的速度多大？（2）打在荧光屏上的电子范围是多少?（3）打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？
参考答案：（1）
（2）
，方向竖直向下；（3）1.82×10-16J
本题解析：（1）电子经A、B两块金属板加速，有：
得?
?（3分）
（2）电子通过极板的时间为t=L1/v0=2×10-9s，远小于电压变化的周期，故电子通过极板时可认为板间电压不变。
当
时，电子经过MN极板向下的偏移量最大，为
?
y1＜d，说明所有的电子都可以飞出M、N.?（2分）
此时电子在竖直方向的速度大小为
电子射出极板MN后到达荧光屏P的时间为：
电子射出极板MN后到达荧光屏P的偏移量为：
?
电子打在荧光屏P上的总偏移量为：
，方向竖直向下；（4分）
（3）当u=22.5V时，电子飞出电场的动能最大，
EK=
=1.82×10-16J? 3分）
点评：粒子垂直射入电场后，在水平方向上做匀速运动，在沿电场方向上做匀变速直线运动，此类题的综合性比较强
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，三维坐标系o-xyz的z轴方向竖直向上，所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v0水平抛出，A点坐标为(0，0，l)，重力加速度为g，场强E=mg/q．下列说法中正确的是（?）
A．小球做非匀变速曲线运动
B．小球运动的轨迹所在的平面与xoy平面的夹角为450
C．小球的轨迹与xoy平面交点的坐标为(
，l，0)
D．小球到达xoy平面时的速度大小为
参考答案：BCD
本题解析：A、带电小球始终受到重力与电场力，因此可等效成一个恒定的力，且此力方向与初速度方向垂直．所以做匀变速曲线运动．故A错误；
B、由于重力与电场力大小相等，所以小球在这两个力的合力所在平面运动，且与水平面成45°．故B正确；
C、小球在Z轴方向做自由落体运动，只受重力，且初速度为零，所以经过时间
，则小球在X轴方向做匀速直线运动，则发生的位移为
，而在Y轴方向小球只受电场力，初速度为零，因此发生的位移
．所以小球的轨迹与xOy平面交点的坐标为（
）．故C正确；
D、小球在重力与电场力共同作用产生的加速度为
，则在内增加的速度为
，所以最后落地速度大小为，故D正确。故选：BCD
本题难度：简单
4、计算题 如图所示一带电粒子以竖直向上的初速度v自A点进入场强为E，方向水平向右的匀强电场。当粒子到达B点时，速度大小仍为v，但方向变为水平，（重力加速度为g）求
（1）A、B两点的电势差为多少？
（2）从A点运动到B点所经历的时间为多少？
参考答案：解：设A到B运动时间为t，带电粒子质量m，为带电量为q
水平方向：Eq/m=v/t
竖直方向：g=v/t
得Eq=mg，m/q=E/g
t=v/g
x=vt/2 
得UAB=Ev2/2g
本题解析：
本题难度：一般
5、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，两板间电压为U=90V，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s，从两板中央射入，(电子质量m=9.0×10-31kg，电子电量值q=1.6×10-19C)求：
（1）电子飞出金属板时侧位移y0是多少？
（2）电子离开电场后，打在屏上的P点，若s=10cm，求OP的长．
参考答案：0.5cm 2.5cm
本题解析：竖直方向做匀加速直线运动，
根据电容器电压与电场的关系得：E=Ud=9000V/m
F=Eq=9000×1.6×10-19=1.44×10-15N
又因为F=ma，所以
1.6×1015m/s2
水平方向做匀速运动，故
2.5×10-9s
所以
（2）竖直方向速度vy＝at＝4×106m/s
（3）从平行板出去后做匀速直线运动，水平和竖直方向都是匀速运动，
水平方向：
5×10-9s
竖直方向
考点：带电粒子在电场中的运动
本题难度：一般