时间:2019-03-15 18:14:39
1、计算题 如图所示,在足够长的绝缘板MN上方距离为d的O点处,水平向左发射一个速率为v0,质量为、电荷为
的带正电的粒子(不考虑粒子重力)。
(1)若在绝缘板上方加一电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场,求带电粒子打到板上距P点的水平距离(已知
);
(2)若在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面,磁感应强度的匀强磁场,求:①带电粒子在磁场中运动半径; ②若O点为粒子发射源,能够在纸面内向各个方向发射带电粒子(不考虑粒子间的相互作用),求发射出的粒子打到板上的最短时间。
参考答案:(1)2d (2) ①d ②
本题解析:(1)根据牛顿第二定律: 1分
而 得出加速度:
1分
粒子类平抛运动:
1分
联立得: 1分
(2)①若加匀强磁场则带电粒子做匀速圆周运动 1分
而 联立得:
2分
②以OP为弦长时粒子打到板上的时间最短,对应的圆心角
1分
而 1分
联立得:最短时间 1分
考点:牛顿第二定律
本题难度:一般
2、实验题 美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有__________。
A.油滴质量m B.两板间的电压U
C.两板间的距离d D.两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________(已知重力加速度为g)
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为e=__________C。
参考答案:(1)ABC(2)(3)
本题解析:(1)(2)平行板电容器间的电场为匀强电场,液滴处于静止状态,所以电场力与重力平衡,故,可得
,所以需要测出的物理量有油滴质量m,两板间的电压U,两板间的距离d。
(3)这个最小电荷量是元电荷,其大小等于电子的电荷量.
考点:考查了密立根油滴实验
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度先后射入电场中,最后分别打在正极板的A、B、C处,则
A.三种粒子在电场中运动时间相同
B.三种粒子在电场中的加速度为
C.三种粒子到达正极板时动能
D.落在C处的粒子带负电,落在B处的粒子不带电,落在A处的粒子带正电
参考答案:B
本题解析:极板左侧中央以相同的水平速度先后垂直地射入匀强电场的粒子的运动性质为类平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向为初速度为零的匀加速运动;从图中可以看到水平位移C最大,说明C运动的时间最长,其次是B,A的运动时间最短;A错误,又因它们竖直方向为初速度为零的匀加速运动且位移相同,根据公式可得
,B正确,又由于正电荷受到的电场力方向与电场方向相同,负电荷受到的电场力方向与电场方向相反,不带电的粒子不受电场力;所以A粒子受到向下的电场力,即A粒子带负点,C粒子带正电,B粒子不带电.D错误,电场力对A做正功,对B做功为零,对C做负功,所以
,C错误,
点评:注意类平抛运动的灵活应用,水平方向匀速直线运动,竖直方向初速度为零的匀加速直线运动.
本题难度:简单
4、计算题 .如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场.一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中.管的水平部分长为l1=0.2m,离水平地面的距离为h=5.0m,竖直部分长为l2=0.1m.一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半,求:
(1)小球运动到管口B时的速度大小;
(2)小球着地点与管的下端口B的水平距离.(g=10m/s2).
参考答案:(1)2.0m/s (2)4.5m
本题解析:(1)在小球从A运动到B的过程中,对小球由动能定理有:mv-0=mgl2+F电l1,①
解得:vB=②
代入数据可得:vB=2.0m/s③
(2)小球离开B点后,设水平方向的加速度为a,位移为s,在空中运动的时间为t,
水平方向有:a=,④
s=vBt+at2,⑤
竖直方向有:h=gt2,⑥
由③~⑥式,并代入数据可得:s=4.5m.
本题难度:一般
5、选择题 一个验电器原来带少量正电,如果用一根带大量负电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔的张角将(?)
A.先变小后变大
B.变大
C.变小
D.先变大后变小
参考答案:A
本题解析:如果用一根带大量负电的橡胶棒接触验电器的金属球,橡胶棒上的负电荷先把验电器上的少量正电荷中和,此时金属箔的张角变小,然后剩余的负电荷再转移到验电器上去一部分,此时箔片带负电,张角变大,所以金属箔的张角将先变小后变大,A选项正确
故选A
点评:容易题,验电器带电后,箔片上带同种电荷,相互排斥,箔片张开,带电量越多,张角越大。
本题难度:简单