时间:2018-10-02 05:05:58
1、选择题 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示。在某一点粉尘颗粒P受电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上,虚线表示该带电粉尘颗粒的运动轨迹。假设所有的粉尘颗粒被吸附前均处于静止状态,忽略重力和空气阻力。下列说法正确的是
A.该粉尘颗粒带负电
B.该粉尘颗粒运动的加速度逐渐变小
C.该粉尘颗粒的电势能逐渐变小
D.有一些粉尘颗粒的运动轨迹会和电场线重合
参考答案:ACD
本题解析:由题意可知收尘板带正电,粉尘颗粒仅在电场力作用下向收尘板运动,故粉尘颗粒带负电荷,A正确;越靠近收尘板,电场线越密集,场强越大,粉尘颗粒受到的电场力越大,故粉尘颗粒运动的加速度逐渐增大,B错误; 粉尘颗粒仅在电场力作用下向收尘板运动,电场力做正功,电势能减小,故C正确;由题图易知沿收尘板的中垂线运动的粉尘颗粒的运动轨迹和电场线重合,故D正确。
本题难度:一般
2、计算题 (9分)如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=L/4,a、b两点电势相等,O为AB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:
(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)Ob两点间的电势差Uob;
(3)小滑块运动的总路程s。
参考答案:(1)? (2)
? (3)
本题解析:(1)由Aa=Bb=,O为AB连线的中点得:a、b关于O点对称,则
? ①?(1分)
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f,对于滑块从a→b过程,由动能定理得:? ②?(1分)
而f=μmg? ③?
由①——③式得:? ④?(1分)
(2)对于滑块从O→b过程,由动能定理得:? ⑤?(2分)
由③——⑤式得:? ⑥?(1分)
(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程,由动能定理得:? ⑦?(2分)
而? ⑧?(1分)
由③——⑧式得:? ⑨?(1分)
点评:难题。力学中的很多规律在电学中同样适用,在选择规律时,首先考虑功和能的原理,其次考虑牛顿定律,因为前者往往更简捷。此题注意摩擦力在整个过程中始终做负功,其所做功与运动的总路程S有直接关系。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,平行金属板长L,间距L,两板间存在向下的匀强电场E,一带电粒子(不计重力)沿两板中线以速度V0垂直射入电场,恰好从下板边缘P点射出平行金属板。若将匀强电场换成垂直纸面的匀强磁场,粒子仍然从同一点以同样的速度射入两板间,要粒子同样从P点射出,求
(1)所加匀强磁场的方向;
(2)所加匀强磁场的磁感应强度的大小B。
参考答案:(1)垂直纸面向外(2)
本题解析:(1)依题意可知,粒子带正电,匀强磁场的方向应为垂直纸面向外。
(2)设粒子质量m,电量q,在电场中加速度为a,运动时间为t,?……①?
?……②
……③?
设粒子在磁场中运动轨道半径为R,……④?
有几何知识可知:……⑤?
解得:?
点评:认真分析系统所经历的物理过程,找出与临界状态相对应的临界条件,是解答这类题目的关键,寻找临界条件是以题目叙述中的一些特殊词语如“恰好”、“刚好”、“最大”、“最高”、“至少”为突破口,挖掘隐含条件,探求临界位置或状态.
本题难度:一般
4、选择题 如右图所示,带电的平行金属板电容器水平放置,质量相同、重力不计的带电粒子A、B,平行于极板以相同的初速度射入电场,结果打在极板上的同一点P.不计两微粒之间的库仑力,下列说法正确的是(?)
A.在电场中微粒A运动的时间比B长
B.在电场中微粒A B运动的时间相同
C.微粒A所带的电荷量比B少
D .电场力对微粒A做的功比B少?
参考答案:B
本题解析:AB、带电粒子进入电场中,做类平抛运动,水平方向匀速直线,则粒子在电场中的运动时间为,由题可知两粒子在电场中的运动时间相同;B正确
C、竖直方向匀加速直线运动,,由t相同,可得
,即
,由题知
,则
;错误
D、由,可知电场力对微粒A做的功比B多;错误
故选B
点评:带电粒子在电场中的运动,综合了电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.粒子在电场中类平抛运动与力学中平抛运动的研究方法相似,运动规律相似,只是加速度不同.抓住两者相似性,用类比方法,对粒子在电场中运动问题就不感到陌生。
本题难度:一般
5、选择题 金属板A,B水平放置,且分别带等量异号电荷,一粒子从B板左侧斜向上射入两板间,轨迹如图所示,忽略两板边缘电场和重力对粒子的影响,则
[? ]
A.该粒子带正电
B.粒子的加速度先减小后增大
C.粒子的电势能先减小后增大
D.粒子的动能先减小后增大
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般