时间:2019-03-15 18:14:39
1、计算题 （18分）如图17所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，偏转电压为U2=100V，接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d =17.3cm,带电微粒的重力忽略不计。求：
（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
（2）带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角
；
（3）为使带电微粒不会从磁场右边界射出，该匀强磁场的磁感应强度的最小值B。
参考答案：（1）
（2）
（3）B=0.1T
本题解析：（19分）（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理
?（3分）
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。
在水平方向：?
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2，
竖直方向：?
由几何关系?
联立求解?
?（3分）
（3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径为R，由几何关系知：
?
设微粒进入磁场时的速度为
由牛顿运动定律及运动学规律
?
B=0.1T?（3分）
若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T。
本题考查的是带电粒子在电场和磁场中运动与力学综合的相关问题，首先根据动能定理可解出速率；再根据电场力提供加速度可解得偏转角；根据洛伦兹力提供圆周运动的向心力利用牛顿运动定律及运动学规律可解出结果；
本题难度：一般
2、选择题 如图，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是MN连线的中点，直线PQ是MN的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以大小是v0的初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受M、N处两电荷的电场力作用，则下列说法正确的是
A．q将做匀速直线运动
B．q的加速度将逐渐减小
C．q的动能将逐渐减小
D．q的电势能将逐渐减小
参考答案：D
本题解析：由于电场线从O指向Q，因此带正电的试探电荷做加速运动，但由于电场强度先增加后减小，因此加速度先增大后减小，但速度一直增加，即动能一直线增，电势能一直减小，D正确。ABC错误。
考点：电场
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线，轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是（?）
A．负点电荷一定位于N点右侧
B．a点的电势低于b点的电势
C．粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
D．粒子在a点的加速度大小小于在b点的加速度大小
参考答案：D
本题解析：根据曲线运动合力指向曲线凹侧可以判断粒子经过 MN时受电场力向左，根据正电荷受力方向与电场线方向相同可判断电场线向左，而电场线是从高电势指向低电势，所以a点的电势高于b点的电势选项B错。粒子受电场力向左，从a到b电场力做 正功，电势能减少，所以粒子在a点的电势能大于在b点的电势能选项C错。负电荷产生的电场电场线是从无穷远指向负电荷，所以负电荷一定在M的左侧，选项A错。离场源电荷越近，电场线越密集，电场强度越大，电场力越大，所以粒子在b点受到电场力大，加速度大，选项D对。
本题难度：一般
4、计算题 （13分）如图所示，离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的离子，从静止经加速电压U加速后，获得速度v0并沿垂直于电场线方向射人两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以某一速度离开电场，已知平行板长为
，两板间距离为d．求：
（1）v0的大小；
（2）离子在偏转电场中的运动时间t；
（3）离子在离开偏转电场时的速度
的大小和方向；
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：
（1）?（2）
（3）
?，
，
，
本题难度：简单
5、选择题 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，下图中表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单