时间:2018-10-01 02:13:31
1、计算题 如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1 =100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中。金属板长L=20cm，两板间距d=10
cm。求：
⑴微粒进入偏转电场时的速度v是多大？
⑵若微粒射出电场过程的偏转角为θ=30°，则两金属板间的电压U2是多大？
参考答案：（1）1.0×104m/s；（2）100V。
本题解析：（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v，根据动能定理：
=1.0×104m/s
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动
水平方向：
竖直方向：a=
由
可得：U2="100V"
考点：带电粒子在电场中的加速度及偏转.
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面．现有三个完全相同的带等量正电荷的粒子a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个粒子先后通过等势面B．已知三个粒子始终在该匀强电场中运动，不计重力，下列判断正确的是
A.等势面A的电势高于等势面B的电势
B. a、b、c三粒子通过等势面B时的速度大小相等
C.开始运动后的任一时刻，a、b两粒子的动能总是相同
D.开始运动后的任一时刻，三个粒子电势能总是相等
参考答案：AB
本题解析：三个粒子都能通过等势面
，说明正电荷受电场力竖直向下，即电场线方向竖直向下，沿电场线方向电势逐渐降低，所以等势面A的电势高于等势面B的电势，选项A对。初末位置相同，电势差相等，根据动能定理有
，a、b、c三粒子初动能相同，电荷量相同，初末位置电势差相同，所以末动能相等，速度大小选项B对。开始运动后，三粒子电荷量相同，电场强度相同，加速度相同，竖直方向对粒子
，
，对粒子, 
,对粒子c，
，开始运动后任意时刻，三粒子竖直方向位移都不会相等，电场力做功都不相等，根据动能定理，开始运动后的任一时刻，a、b两粒子的动能不相同，选项C错。开始运动后的任一时刻，电场力做功不等，电势能不等，选项D错。
本题难度：一般
3、计算题 （10分）如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经
时间从p点射出。
（1）求电场强度的大小和方向。
（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经
时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。
参考答案：（1）
，沿x轴正方向?（2）
?（3）
本题解析：
（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E。可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向，于是可知电场强度沿x轴正方向
且有? qE=qvB?①
又? R=vt0?②
则??③
（2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动
在y方向位移?
?④
由?②④式得?
?⑤
设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是
又有?
?⑥
得??⑦
（3）仅有磁场时，入射速度
，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有
?⑧
又? qE=ma?⑨
由⑦⑧⑨式得?
?⑩
由几何关系?
?11
即?
?
?12
带电粒子在磁场中运动周期
则带电粒子在磁场中运动时间
所以??13
本题难度：一般
4、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
5、选择题 (2010·泰州模拟)如图所示，水平放置的平行板电容器与一直流电源相连，在两板中央有一带电液滴处于静止状态.现通过瞬间平移和缓慢平移两种方法将A板移到图中虚线位置.下列关于带电液滴运动的说法中正确的是(? )
A．上述两种方法中，液滴都向
B板做匀加速直线运动
B．采用瞬间平移的方法，液滴运动到B板经历的时间短
C．采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板时速度大
D．采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板过程中电场力做功多
参考答案：选B.
本题解析：瞬间平移使带电液滴加速度突然增大立即做匀加速运动，而缓慢平移至虚线位置这一阶段，带电液滴电场力缓慢增大，加速度也缓慢增大，到达虚线位置以后才开始做匀加速运动，所以瞬间平移使带电液滴到达B板的时间短，做功多，速度大，故答案为B.
本题难度：一般