时间:2018-10-11 00:40:45
1、选择题 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )
A.粒子必定带正电荷
B.由于M点没有电场线,粒子在M点不受静电力的作用
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于在N点的动能
参考答案:ACD
本题解析:做曲线运动的物体受到的合力方向指向轨迹的内侧,所以粒子受到的电场力方向和电场方向相同,故为正电荷,A正确;空白地方不是没有电场,只是没有画出来,故B错误;电场线越密,电场强度越大,粒子受到的电场力越大,故M点的电场强度小于N点的电场强度,所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,C正确;电场力做正功,动能增大,所以粒子在M点的动能小于在N点的动能,D正确
考点:考查了带电粒子在电场中的运动
本题难度:一般
2、计算题 长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场。一个带电为
.质量为
的带电粒子,以初速度
紧贴上板且沿垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下板边缘射出,射出时末速度恰与水平方向成
角,如图,不计粒子重力。求:
小题1:粒子末速度的大小;
小题2:匀强电场的场强大小;
小题3:两板间的距离。
参考答案:
小题1:
小题2:
小题3:
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 如图所示平行板匀强电场,一束电子流以初速v垂直场强方向飞入该电场,它恰可打在上极板的中央,现欲使该电子流打在上极板的左端点,以下措施哪些是可行的(其它条件不变)
[? ]
A.电键K闭合时,仅使极板间距增大一倍
B.电键K闭合时,仅使电子初速和极板间距离均增大一倍
C.电键K断开,仅使电子初速增大一倍
D.电键K断开,仅使极板间距增大为原来的四倍
参考答案:ACD
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图,离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO=d,HS=2d,∠MNQ=90°。(忽略粒子所受重力)
(1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ;
(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;
(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。 
参考答案:解:(1)正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为V1,设对正离子,应用动能定理有
eU0=
mV12
正离子垂直射入匀强偏转电场,作类平抛运动
受到电场力F=qE0、产生的加速度为a=
,即a=
垂直电场方向匀速运动,有2d=V1t
沿场强方向:Y=
at2
联立解得E0=
又tanφ=
解得φ=45°
(2) 正离子进入磁场时的速度大小为V2=
,正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动,由洛仑兹力提供向心力,qV2B=
解得离子在磁场中做圆周运动的半径R=2
(3)根据R=2
可知
质量为4m的离子在磁场中的运动打在S1,运动半径为R1=2
质量为16m的离子在磁场中的运动打在S2,运动半径为R2=2
又ON=R2-R1
由几何关系可知S1和S2之间的距离ΔS=
-R1
联立解得ΔS=4(
-)
由R′2=(2R1)2+(R′-R1)2,解得R′=
R1
再根据
R1<R<
R1,解得m<mx<25m

本题解析:
本题难度:困难
5、计算题 (12分)如图18所示,在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴 的有界匀强电场,方向如图所示.y轴上一点P的坐标为(0,y0),有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中,当匀强电场的场强为E1时,电子从A点射出,A点坐标为(xA,0),当场强为E2时,电子从B点射出,B点坐标为(xB,0).已知电子的电荷量为e,质量为m,不计电子的重力,E1、E2未知.
(1)求匀强电场的场强E1、E2之比;?
(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q点的坐标为(0,-y0),
求感光胶片上曝光点的横坐标xA′、xB′之比.
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)当电场强度为E1时:
xA=v0t1,y0=
t12
当电场强度为E2时:
xB=v0t2,y0=
t22
解得:
=
(2)设电场强度为E1时,电子射出电场时的偏转角为θ1
tanθ1=
vy1=
t1
xA′=
+xA=
xA
设电场强度为E2时,电子射出电场时的偏转角为θ2
tanθ2=
vy2=
t2
xB′=
+xB=
xB
解得:
=
.
粒子在电场中做类平抛运动,根据竖直方向的位移可求得场强大小,从而求得比值,再由类平抛运动求得第二问
本题难度:一般