时间:2019-05-21 04:15:55
1、计算题 为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17 C，质量为m=2.0×10-15 kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：
（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？
（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？
（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？
参考答案：解：（1）当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附，烟尘颗粒受到的电场力
F=qU/L
L=
∴t=
=0.02 (s)
（2）W=
NALqU=2.5×10－4 （J）
（3）设烟尘颗粒下落距离为x
Ek=
当x=
时，Ek达最大
x=
t1=
=0.014 (s)
本题解析：
本题难度：困难
2、选择题 下列粒子从初速度为零的状态经电压U的加速电场加速后，哪种粒子的速度最大（?）
A．质子
B．氚核
C．α粒子
D．钠离子Na+
参考答案：A
本题解析：带电粒子经过加速电场，根据动能定理可得：
qU=
mvt2-0
所以vt=
，因此
大的，速度最大，所以正确选项为A.
本题难度：简单
3、选择题 有一个点电荷只受电场力的作用，分别从电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图象如图所示中的①、②图线。则下列说法正确的是
? 
[? ]
A．正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①
B．负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①
C．负电荷在丙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②
D．负电荷在丁图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②
参考答案：ABC
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为（?）
A.1∶1? B.2∶1? C.
∶1? D.1∶
参考答案：C
本题解析：设AB两点间的电势差为U，由动能定理有
对质子：
mHvH2=qHU
对α粒子：mαvα2=qαU
所以
.
本题难度：简单
5、计算题 (12分)如图所示，在平面直角坐标系
中，第II象限和第I象限内各有一相同的圆形区域，两个区域的圆心坐标分别是
(图中未标出)，图中M、N为两个圆形区域分别与x轴的切点，其中第Ⅱ象限内的圆形区域也与y轴相切；两个区域中都分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为
；在第I象限内还存在着一沿x轴负方向，左右均有理想边界的匀强电场，左边界为y轴，右边界与磁场B2边界相切，电场强度
；在第Ⅳ象限内有一沿x轴正方向的匀强电场E2，电场强度
；一带负电的粒子(不计重力)从M点射入磁场Bl中，速度大小为
，无论速度的方向如何(如图)，粒子都能够在电场E1中做直线运动后进入磁场B2中，且都从N点飞出磁场进入第Ⅳ象限的电场中，已知粒子的比荷
．如果粒子在M点入射的速度方向与x轴垂直，试求：
（1）粒子的入射速度；
（2）第I象限内磁场的磁感应强度值B2；
（3）粒子离开第Ⅳ象限时的位置P的坐标。
参考答案：（1）
（2）
（3）P（0， 2m）
本题解析：（1）可知粒子在磁场B1中圆周运动的半径
（1分）
洛仑兹力提供向心力：
（2分）
可得： （1分）
（2）粒子在电场E1中：
（1分）
粒子在磁场B2中圆周运动的半径
（1分）
洛仑兹力提供向心力：
（1分）
可得： （1分）
（3）粒子从N点垂直于x轴向下进入电场E2中，最终将从y轴飞出电场：
在电场E2中：
60; （1分）
（1分）
（1分）
解得：
粒子离开第IV象限时的位置P坐标：P（0， 2m） （1分）
考点：带电粒子在电磁场中的运动
本题难度：困难