时间:2018-10-02 04:41:00
1、计算题 如图所示，一个质量m=10－6kg，电量q=+2.0c的微粒，由静止开始出发，加速电压U加=105V，带电微粒垂直进入偏转电场中，板长l=20cm，两板间距离d=4cm，两板间偏转电压U偏=4×103V（不计重力），试求：
小题1:带电粒子离开偏转电场时侧移是多少？
小题2:全过程中电场力对带电粒子做功为多少？
小题3:若在偏转电场右侧距离为S="20cm" 处，放一竖直荧光屏，则带电粒子打在荧光屏上的位置距中心O的距离？
参考答案：
小题1:
小题2:
小题3:
本题解析：（1）加速电场中获得v0的速度，则有
?①? 1分
垂直进入偏转电场做类平抛运动，侧移为y，则
?②? 2分
①和②联合解得：
? 2分
（2）在加速电场中电场力做的功为W1：
W1=qU加?③? 1分
在偏转电场中电场力做的功为W2：
?④? 2分
由③、④得?
? 2分
（3）设带电粒子打于荧光屏上的P点，利用带电粒子离开偏转电场时，速度的反向延长线交于两板间中轴线的
处，则由相似三角形得。
? 4分
化简后?
? 2分
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处于真空中，重力可忽略.在满足电子能射出平行板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏角φ变大的是：
A．U1变大，U2变大
B．U1变小，U2变大
C．U1变大，U2变小
D．U1变小，U2变小
参考答案：B
本题解析：设电子被加速后获得初速为v0，则由动能定理得：
…①
又设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：
…②
又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：
…③
电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy=at…④
由①、②、③、④可得：
又有：tanθ＝
，故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大，故选项B正确．
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，小球的质量为m=0.1kg，带电量为q = +1.0×10-5 C，悬挂小球的细线与竖直方向成θ=370时，小球恰好在水平匀强电场中静止不动， sin370=0 .6，cos370=0.8， g取10m/s2。求：
（1）电场力的大小；
（2）电场强度的大小和方向；
（3）此时细线的拉力大小.
参考答案：（1）0.75N；（2）方向水平向右（3）1.25N；
本题解析：解：（1）由平衡知识可知电场力F=mg·tan37°=0.75N；（2分）
（2）E=F/q=7.5×104N/C，方向水平向右；（4分）
（3）细线拉力FT=mg/cos37°=1.25N；（2分）
本题考查力与平衡以及电场力知识，根据共点力的平衡可得电场力的大小，然后根据公式E=F/q得电场强度大小和方向，细线拉力FT=mg/cos37°，解出拉力。
本题难度：简单
4、计算题 (10分)如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：
（1）匀强电场场强E的大小；
（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
参考答案：（1）
?（2）
?（3）
本题解析：（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得：匀强电场场强E的大小
（2）设带电粒子出电场时速度为
，由动能定理得：
，解得：
?①
（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
?②?
①②联立解得：
本题难度：一般
5、计算题 （12分）有带电平行板电容器竖直放置，如图9示。板间距d=0.1m、板间电势差U=1000V。现从A处以速度vA=3m/s水平向左射出一带正电的小球（质量m=0.02g、电量为q=10-7C）经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，（g=10m/s2）求：
（1）分别从水平方向和竖直方向定性分析小球从A到B的过程中，小球的运动情况？
（2）A、B间的距离？(小球由A到B的过程中，不会碰到左极板。)
参考答案：(1)水平方向小球开始向左做初速度为vA匀减速运动，速度变为零后向右做匀加速运动，直到达到B点，过程中加速度不变，由电场力提供外力。?
竖直方向小球向下做初速为零匀加速运动，直到达到B点，重力提供外力。?
（2）7.2cm
本题解析：(1)水平方向小球开始向左做初速度为vA匀减速运动，速度变为零后向右做匀加速运动，直到达到B点，过程中加速度不变，由电场力提供外力。?
竖直方向小球向下做初速为零匀加速运动，直到达到B点，重力提供外力。?
（2）水平方向：电场力为
?加速度
?
小球向左运动到最远的时间为
=0.06S?
在这段时间内向右运动的距离
，不会撞倒左壁。
小球达到B点所用时间为T=2t?
竖直方向下落距离即为所求
?
本题考查带电粒子在电场中的加速问题，由力的独立作用原理可知水平方向小球开始向左做初速度为vA匀减速运动，速度变为零后向右做匀加速运动，直到达到B点，过程中加速度不变，由电场力提供外力，竖直方向小球向下做初速为零匀加速运动，直到达到B点，重力提供外力，在水平方向上由电场力提供加速度，运动到最远距离速度为零，由运动学公式可求得加速度与运动时间，从而求得位移大小，同理在竖直方向由自由落体运动求解
本题难度：一般