时间:2019-03-16 02:52:38
1、计算题 如图所示，四个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有一质量为m，带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点。现打开电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板，设两极板间距离为d，不计电源内阻，求：
（1）电源电动势E多大？
（2）小球与极板碰撞后所带的电量q"为多少？
参考答案：解：（1）当S闭合时电容器电压为U，U＝（E/1.5R）×R＝（2/3）E ①
对带电小球受力分析得
②
解得
③
（2）断开S，电容器电压为U"，则：U＝（E/2R）×R＝（1/2）E ④
对带电小球运动的全过程，根据动能定理得：
⑤
解得
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 下图(1)所示是示波管的原理图，它是由电子枪，竖直偏转电极YY′、水平偏转电极ＸＸ′和荧光屏组成。电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，不加任何电压时，电子打在荧光屏中心。若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏看到一条亮线。现在加上频率较高的偏转电压，则（?）
A．如果只在偏转电极ＸＸ′上加上如图（2）所示的电压，应观察到一条水平亮线
B．如果只在偏转电极ＹＹ′上加上如图（3）所示Ｕ=Umsinωt的电压，应观察到一条正弦曲线如图（4）
C．如果在偏转电极ＹＹ′上加上如图（3）所示Ｕ=Umsinωt，同时在偏转电极ＸＸ′上加上图（2）所示的电压，应观察到一条正弦曲线如图（5）
D．如果在偏转电极ＹＹ′上加上如图（3）所示Ｕ=Umsinωt，同时在偏转电极ＸＸ′上加上图（2）所示的电压，应观察到一条正弦曲线如图（4）
参考答案：AD
本题解析：如果只在偏转电极XX"上加上如图（2）所示的电压，应观察到一条水平的亮线，故A正确；如果只在偏转电极YY"上加上如图（3）所示U=Umsinωt的电压，则在水平向不运动，只在竖直向偏转，应观察到一条竖直的亮线．故B错误；如果在偏转电极YY"上加上如图（3）所示U=Umsinωt的电压，同时在偏转电极XX"上加上图（2）所示的电压，因（2）图中的电压为单一方向上，则形成的图象只在O点的一侧为图（4），故C错误，而D正确．
本题难度：一般
3、简答题 在金属板AB间，BC间分别接有电源E1和E2，已知金属板AB间的距离为
，BC间的距离为
，如图所示，在A板右侧的附近有一个电子（其质量
，电荷量e为已知）由静止开始在电场力的作用下，能够穿过B板上的小孔向右运动，……。问：
（1）若电源电动势
，为了使电子能够达到C板，那么电源的电动势E2的取值范围是什么？
（2）若电源电动势
，则电子向右运动的最大速率（运算结果可用和e来表达）是多少？电子离开A板的最大距离是多少？
参考答案：（1）
?（2）
?（3）26.7cm
本题解析：（1）若电子恰好到达C板，由功能关系分析，必有
，
? 1分
∴当电子能够到达C板时，E2的可能取值范围是：? 1分
（2）由题意分析知，电子在穿过B板时动能最大，速率最大（设为vB）
∴动能定理列出：
? 2分? 1分
（3）
，∴电子离开B板最远距离
，所以由能量关系分析有：
，
? 2分
∴电子离开A板最大距离是：
? 1分
本题难度：一般
4、计算题 (12分)在如图所示的直角坐标系xoy中，矩形区域oabc内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=5.0×10-2T；第一象限内有沿-y方向的匀强电场，电场强度大小为E=1.0×105N／C．已知矩形区域oa边长为0．60m，ab边长为0.20 m．在bc边中点N处有一放射源，某时刻，放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为
m/s的某种带正电粒子，带电粒子质量m=1.6×10-27kg，电荷量为q=+3.2×10-19kg，不计粒子重力，求：(计算结果保留两位有效数字)
(1)粒子在磁场中运动的半径；
(2)从x轴上射出的粒子中，在磁场中运动的最短路程为多少?
(3)放射源沿-x方向射出的粒子，从射出到从y轴离开所用的时间．
参考答案：⑴ 0.20m ⑵ 0.21m ⑶ 4.6×10-7s
本题解析：⑴轨迹如图，由牛顿第二定律得
（1分）
解得R=0.20m （1分）
⑵由数学知识可知最短的弦对应最短的弧长
由图可知：
（1分）
最短的弧长即最短的路程
（1分）
⑶粒子在磁场中的周期 
（1分）
粒子在磁场中沿NP运动的时间 
（1分）
粒子在电场中的加速度
（1分）
又
（1分）
解得粒子在电场中往返运动的时间为
（1分）
由图可知 
（1分）
粒子在磁场中运动的第二部分时间 
（1分）
粒子运动的总时间 
（1分）
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在电场中的运动
本题难度：困难
5、计算题 如图所示，一束初速不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d =1.0cm，板长l =5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？（不计重力作用）。
参考答案：电压最大为400V。
本题解析：在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的偏转距离就越大。当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压。
由动能定理得，加速过程中：
?①?（2分）
进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上作匀速运动
l=v0t?②?（1分）
在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动，加速度为：
?③?（1分）
偏转距离
?④?（2分）
能飞出的条件为 
?⑤?（1分）
解①～⑤式得：
V?（1分）
即要使电子能飞出，所加电压最大为400V。
本题难度：简单