时间:2019-03-16 02:29:10
1、实验题 一质量为4.0×10－15 kg、电荷量为2.0×10－9 C的带正电质点，以4.0×104 m／s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域，并从b点离开电场区域,离开电场时的速度为5.0×104 m／s.由此可见，电场中a、b两点间的电势差φa-φb=_______V.带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为_________m／s.(不考虑重力作用)
参考答案：9.0×102? 3.0×104
图13-9-12
本题解析：qUab=
mv2-mv
，代入数据得Uab＝9.0×102 V
v⊥=
＝3.0×104 m／s.
本题难度：简单
2、计算题 如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在?
m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d = 2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q =3.2×10?19C的带负电粒子从P点以速度v = 4×104m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力。求：
⑴带电粒子在磁场中运动时间；
⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；
⑶若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
参考答案：⑴
?⑵x=5m?⑶
本题解析：⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
?
代入数据得：
?
轨迹如图1交y轴于C点，过P点作v的垂线交y轴于O1点，
由几何关系得
为粒子运动轨迹的圆心，且圆心角为60°。?
在磁场中运动时间
?
代入数据得：
?
⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动
方法一：
粒子在电场中加速度
运动时间
?
沿y方向分速度
?
沿y方向位移
?
粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点
故Q点的坐标为
?
方法二：
设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ，如图1，则：
设Q点的横坐标为x
则： 
?
故x=5m。?
⑶电场左边界的横坐标为x′。
当0＜x′＜3m时，如图2，
设粒子离开电场
时的速度偏向角为θ′，
则：
?
又：
?
由上两式得：
?
当3m≤
≤5m时，如图3，
有
?
将y=1m及各数据代入上式得：?
点评：此题要求首先要分析粒子在各个区域内的运动情况，必要时画出粒子的运动轨迹图，了解图中的几何关系．利用粒子在电场中偏转时的速度的合成与分解，解决电子在电场中运动的相关问题；利用粒子在匀速圆周运动的半径和周期公式，结合洛伦兹力提供向心力可解答粒子在磁场中运动的相关问题。
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，在固定的水平绝缘平板上有A、B、C三点，B点左侧的空间存在着场强大小为E，方向水平向右的匀强电场，在A点放置一个质量为m，带正电的小物块，物块与平板之间的动摩擦因数为μ，若物块获得一个水平向左的初速度v0之后，该物块能够到达C点并立即折回，最后又回到A点静止下来。求：
（1）此过程中物块所走的总路程s有多大？
（2）若进一步知道物块所带的电量是q，那么B、C两点之间的距离是多大？
参考答案：（1）对全程应用动能定理有：
μmgS=
mv
?S =?v/μg
（2）设B、C两点之间的距离是 l，对于小物块从A→C的过程应用
动能定理有?μmgS/2 + qEl = mv??l=
mv/qE
本题解析：略
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，则（?）
A．电场力做正功
B．动能减少
C．该粒子带正电
D．加速度增大
参考答案：BD
本题解析：带电粒子在电场中受到的电场力的方向应该指向运动轨迹的内侧，由此可以判断带电粒子受到的电场力是向下的，与电场线的方向相反，粒子带负电，在从A运动的B的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增加，所以AC错误B正确；由于A点的电场线比B的电场线稀疏，所以B的电场强度大，电荷在B时受到的电场力大，加速度大；D正确
本题难度：一般
5、填空题 一个元电荷的电量是____________C，? 3.2×10-8C电量有____________个基元电荷。
参考答案：1.6×10-19，2×1011
本题解析：一个元电荷的电量是1.6×10-19 C，3.2×10-8C电量有
个基元电荷
点评：难度较小，元电荷的电量是自然界中最小的电量单元，任何一个带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
本题难度：简单