时间:2019-03-16 02:29:10
1、选择题 在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系oxyz,一质量为m、电荷量为q的带正电微粒(重力不能忽略)从原点O以速度v沿x轴正方向出发,下列说法正确的是
A.若电场、磁场均沿z轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动
B.若电场沿z轴正方向、磁场沿x轴正方向,粒子只能做曲线运动
C.若电场沿z轴负方向、磁场沿y轴正方向,粒子有可能做匀速直线运动
D.若电场沿y轴正方向、磁场沿z轴正方向,粒子有可能做平抛运动
参考答案:ACD
本题解析:若电场、磁场均沿z轴正方向,则电场力沿z轴正方向,而洛伦兹力根据左手定则可得沿y轴正方向,所以当电场力等于重力时,由洛伦兹力提供向心力,使其可能做匀速圆周运动,故A正确;若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向,则有带正电粒子所受到的电场力方向沿z轴正方向,由于运动方向与磁场方向平行,所以不受洛伦兹力,因此当电场力等于重力时,粒子可能匀速直线运动;当电场力不等于重力时,粒子做曲线运动,故B错误;若电场沿z轴负方向、磁场沿y轴正方向,则电场力沿z轴负方向,洛伦兹力沿z轴正方向,当时,粒子可以做匀速直线运动,选项C正确;若电场沿y轴正方向、磁场沿z轴正方向,电场力沿y轴正方向,洛伦兹力沿y轴负方向,若洛伦兹力与电场力的大小相等,则粒子的合力就是竖直方向的重力,粒子将做平抛运动,选项D正确.故选ACD.
考点:本题考查了带电粒子在混合场中的运动、物体做曲线运动的条件.
本题难度:一般
2、选择题 下列实验中准确测定元电荷电量的实验是( )
A.库仑扭秤实验
B.密立根油滴实验
C.用DIS描绘电场的等势线实验
D.奥斯特电流磁效应实验
参考答案:B
本题解析:库仑扭秤实验测量了万有引力常量,密立根油滴实验测量了元电荷电量,用DIS描绘电场的等势线实验,测量了等势线的分布特点,奥斯特电流磁效应实验说明电流能产生磁场,所以选B,
考点:考查了物理学史
点评:最此类问题关键是多积累,多记忆,
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,水平放置的两平行金属板,板长为10 cm,两板相距2 cm.一束电子经加速电场后以v0=4.0×107 m/s的初速度从两板中央水平射入板间,然后从板间飞出射到距板右端L为45 cm、宽D为20 cm的荧光屏上.(不计电子重力,荧光屏中点在两板间的中线上,电子质量m=9.0×10-31 kg,电荷量e=1.6×10-19 C)求:
(1)电子飞入两板前所经历的加速电场的电压;
(2)若偏转电压为720V,则电子射出偏转电场时的竖直方向的位移为多少?
(3)为使带电粒子能射中荧光屏所有位置,两板间所加电压的取值范围.
参考答案:(1)(2)
(3)-360 V~360 V
本题解析:(1)设加速电场的电压为由动能定理得:
,解得
(2)如图所示,设电子飞出偏转电场时速度为,和水平方向的夹角为
,偏转电压为
,偏转位移为y,则
,将
带入得
由此看出,电子从偏转电场射出时,不论偏转电压多大,电子都像是从偏转电场的两极板间中线的中点沿直线射出一样,射出电场后电子做匀速直线运动恰好打在荧光屏的边缘上,结合图可得,代入所有数据得U2=360 V
因此偏转电压在-360 V~360 V范围内时,电子可打在荧光屏上的任何位置.
考点:考查了带电粒子在电场中的加速偏转
本题难度:困难
4、计算题 (12分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C、质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图12所示.(g取10 m/s2)试求:??
(1)物块向右运动的最大距离;
(2)物块最终停止的位置.
参考答案:(1)0.4 m (2)O点左侧0.2 m处
本题解析:(1)设物块向右运动的最大距离为xm,由动能定理得:
-μmgxm-E|q|xm=0-mv02
可求得:xm=0.4 m.
(2)因Eq>μmg,物块不可能停在O点右侧,设最终停在O点左侧且离O点为x处.
由动能定理得:
E|q|xm-μmg(xm+x)=0
可得:x=0.2 m.
本题考查带电粒子在电场中的加速,在物体向右运动到速度减小到零的过程中,电场力和摩擦力均作负功,由动能定理列式可求得最大距离,由于电场力大于最大静摩擦力,物体向左运动,知道速度减小到零,电场力做功等于克服阻力做功,克服阻力做功与路程有关,列式求解
本题难度:一般
5、计算题 (10分)如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两板间电压为U,相距为d,两板间形成匀强电场。有一带电粒子质量为m(重力不计)、所带电量为+q,从两板下端连线的中点P以竖直速度v0射入匀强电场中,使得带电粒子落在A板M点上,
试求:(1)M点离板下端的高度;
(2)若将A板向左侧水平移动d/2并保持两板电压为U,此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A板M点上,则应以多大的速度v射入匀强电场?
参考答案:见解析
本题解析:(1)?,
?
解得M点离板下端的高度?(5分)
(2)电压不变,则,得加速度关系
?
由式可解得
?(5分)
本题难度:一般