时间:2018-10-13 00:43:47
1、简答题 如图所示,在的空间中,存在沿
轴方向的匀强电场
;在
的空间中,存在沿
轴负方向的匀强电场,场强大小也为
。一电子
在
处的P点以沿
轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力。求:
(1)电子的方向分运动的周期。
(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:电子在电场中运动的受力情况及轨迹如下图所示。
在的空间中,沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运动,沿
轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为
,则
,
,?
,解得,
,
。
电子从A点进入的空间后,沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动,沿
轴负方向做加速度大小仍为
的匀减速直线运动,到达Q点。根据运动的对称性得,电子在
轴方向速度减为零的时间
,电子沿y轴正方向的位移
=
。电子到达Q点后,在电场力作用下,运动轨迹QCP1与QAP关于QB对称,而后的运动轨迹沿y轴正方向重复PAQCP1,所以有:
(1)电子的方向分运动的周期
;
(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离。
本题难度:一般
2、选择题 一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同带正电的粒子K和P,速度关系为V?K=2Vp,粒子均从电容器的A点水平射入两平行板之间, 测得K和P与平行板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。如图,若不计粒子的重力,则K和P的比荷之比是
A.1:4? ?B.4:1? ? C.1:16? D.16:1?
参考答案:D
本题解析:两粒子在电场中做类平抛运动,在水平方向由,
,
联立得到
,在竖直方向由
得到
,同理得到
,所以
,D对,ABC错。
点评:学生会用平抛运动的分析方法来分析类平抛运动,分方向去列方程求解。
本题难度:一般
3、简答题 质量为m、带电量为+q的小球,用一绝缘细线悬挂于O点,开始时它在A、B之间来回摆动,OA、OB与竖直方向OC的夹角均为如图1所示。求(1)如果当它摆到B点时突然施加一竖直向上的、大小为
的匀强电场,则此时线中拉力
(2)如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的,则当小球运动到B点时线中的拉力
参考答案:
(1)(2)
本题解析:
(1)小球摆到B点时,速度为零,突然加上电场,小球受到电场力:?方向向上,小球受到的合力为零,小球将在B处静止而达到平衡状态。
。
(2)小球摆到平衡位置C时,由机械能守恒定律:
得?,
这时突然加上电场,电场力仍与重力平衡,小球将做匀速圆周运动,绳的拉力提供做圆周运动的向心力。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,AB是某电场中的一条电场线.若有一电子以某一初速度,仅在电场力的作用下,沿AB由A运动到B,其速度图象如下图所示,下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势的判断正确的是:
A.EA>EB? B.EA<EB? C.? D.
参考答案:AC
本题解析:
分析:由图可知带电粒子速度变化情况,则可明确粒子在两点的加速度大小关系,即可确定电场强度的大小;
由功能关系可以确定电势的高低.
解答:解:由图可知,电子在A点加速度较大,则可知A点所受电场力较大,由F=Eq可知,A点的场强要大于B点场强;故A正确,B错误;
而电子从A到B的过程中,速度减小,动能减小,则可知电场力做负功,故电势能增加,故?<?
且电子带负电,由φ=
可知,A点的电势要大于B点电势,故C正确,D错误;
故选AC.
点评:本题根据图象考查对电场的认识,要求学生能从图象中找出加速度的大小及速度的变化,再应用动能定理及牛顿第二定律进行分析判断;
同时还需注意,电势能是由电荷及电场共同决定的,故不能忽视了电荷的极性.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,P、Q是两个电量相等的异种点电荷,其中P带正电,Q带负电,它们连线的中心是O,MN是中垂线,两电荷连线与中垂线所在平面与纸面平行,在垂直纸面方向有一磁场,中垂线上一正电荷以初速度沿中垂线运动,忽略重力作用,则(?)
A.磁场的方向垂直纸面向外
B.正电荷做匀速直线运动,所受洛伦兹力的大小不变
C.正电荷做匀速直线运动,所受洛伦兹力的大小改变
D.正电荷做变速直线运动,所受洛伦兹力的大小改变
参考答案:C
本题解析:正电荷沿等势面运动,电场力不做功,而洛伦兹力也不做功,所以正电荷的速度不变,做匀速直线运动,受力平衡。电场力向下,先变大后变小,所以洛伦兹力向上,也是先变大后变小。答案选C。
本题难度:简单