时间:2018-10-02 05:05:58
1、选择题 如图所示,水平放置的平行金属板A、B接在电压恒定的电源上。两个质量相等的带电粒子M和N,同时分别从极板A的边缘和两极板的正中央沿水平方向进入板间电场,它们恰好在板间某点相遇。若不考虑粒子的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是(?)
A.粒子M带电量小于粒子N的带电量?
B.两粒子在电场中运动的加速度相等
C.从开始到相遇,电场力对粒子M做更多的功
D.进入电场时两粒子的初速度大小一定相同
参考答案:C
本题解析:考点:
专题:带电粒子在电场中的运动专题.
分析:两个电荷同时进入电场到相遇,运动时间相等;从轨迹图可以看出,M电荷的水平分位移和竖直分位移都比N电荷的大;将电荷的运动沿水平和竖直方向正交分解后根据运动学公式和牛顿第二定律联合列式分析即可.
解答:解:A、B、从轨迹可以看出:yM>yN,故t2>
t2
解得粒子M带电量大于粒子N的带电量,因为两粒子质量相等,所以可知M所受电场力较大,则粒子M的加速度大于粒子N的加速度,故AB错误
C、电场力的功为:W=qEy,因为M的电荷量较大,并且竖直位移也大,所以从开始到相遇,电场力对粒子M做更多的功;故C正确
D、从轨迹可以看出:xM>xN,故vMt>vNt,故vM>vN,故D错误;
故选C.
点评:本题关键将合运动沿水平和竖直方向正交分解,然后根据运动学公式列式分析.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场,且都能射出电场,射出后都打在同一个荧光屏上,使荧光屏上出现亮点.若微粒打到荧光屏的先后不能分辨,则下列说法中正确的是
( )
A.若它们射入电场时的速度相等,在荧光屏上将只出现3个亮点
B.若它们射入电场时的动量相等,在荧光屏上将出现2个亮点
C.若它们射入电场时的动能相等,在荧光屏上将只出现1个亮点
D.若它们是由同一个电场从静止加速后射入偏转电场的,在荧光屏上将只出现1个亮点
参考答案:D
本题解析:根据类平抛运动规律则,化简则
假如进入时速度相等,则偏转距离y取决于荷质比,三种粒子荷质比分别是:1:1;1:2;1:2,因此应该有2个亮点;同理若mv=P相等,则
,则偏转距离y取决于mq乘积,三种粒子mq乘积分别为:1;2;8,所以应该有三个亮点;若射入时动能相等,即
,偏转距离y取决于q,而三种粒子的q分别为1;1;2,所以应有2个亮点。若通过同一电场由静止加速,则根据动能定理
,代入即
说明只有1个亮点,D正确。
点评:此类题型考察了带电粒子在电场中的偏转,本题通过结合不同初始条件,求出偏转距离与已知量之间的关系,从而判断偏转距离。
本题难度:一般
3、选择题 下列说法正确的是( )
A.元电荷就是质子
B.带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍
C.点电荷一定是带电量很少的带电体
D.处于静电平衡的导体的内部可能有净电荷
参考答案:B
本题解析:元电荷是指1.6×10-19C的电量,而质子所带的电量与元电荷相等,选项A错误;任何带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍,选项B正确;点电荷是指它所带的电量对所在位置的电场无影响时即可把这个电荷看做点电荷,故带电量很少的带电体不一定是点电荷,选项C错误;处于静电平衡的导体的内部没有净电荷,选项D错误;故选B.
考点:元电荷;点电荷;静电平衡.
本题难度:一般
4、计算题 (10分)如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差U>,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v;
(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。
参考答案:(1)?
?(2)
本题解析:(1)由 , 得电子进入偏转电场区域的初速度
?(1分)
设电子从MN离开,则电子从A点进入到离开匀强电场区域的时间?(1分);
?(1分)
因为加速电场的电势差, 说明y<h,说明以上假设正确?(1分)
所以?(1分)
离开时的速度?(1分)
(2)设电子离开电场后经过时间t’到达x轴,在x轴方向上的位移为x’,则?(1分),
?(1分)
则 ?(1分)
代入解得?(1分)
本题难度:一般
5、选择题 a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定( )
A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
B.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
C.b和c同时飞离电场
D.动能的增量相比,a的最小,b和c的一样大
参考答案:AB
本题解析:据题意,带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,其运动时间由加速距离决定,而a、b、c粒子的加速距离相等,据可知,当b粒子飞离电场时,a刚好打在负极板上,选项A正确;运动时间相同,水平距离大的粒子据
可知初速度越大,故选项B正确;据图可知粒子c先飞离电场,故选项C错误;动能的增量:
,可知粒子a、b动能增量相同而c的最小,故选项D错误。
考点:本题考查带电粒子在电场中的运动。
本题难度:一般