时间:2019-05-21 04:21:19
1、计算题 如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=0.6T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。今有一质量为
、电荷量为
的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以
的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出)。求P、Q之间的距离L。
参考答案:解:粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
代入有关数据,解得,代入数据得
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图
由几何关系得,又
联立求得
代入有关数据得
本题解析:
本题难度:困难
2、计算题 (20分)如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板长和板间距均为2d。在金属板左侧板间中点处有电子源S,能水平发射初速为v0的电子,电子的质量为m,电荷量为e。金属板右侧有两个磁感应强度大小始终相等,方向分别垂直于纸面向外和向里的匀强磁场区域,两磁场的宽?度均为d。磁场边界与水平金属板垂直,左边界紧靠金属板右侧,距磁场右边界d处有一个荧光屏。过电子源S作荧光屏的垂线,垂足为O。以O为原点,竖直向下为正方向,建立y轴。现在M、N两板间加上图示电压,使电子沿SO方向射入板间后,恰好能够从金属板右侧边缘射出.进入磁场。(不考虑电子重力和阻力)
(1)电子进人磁场时的速度v;
(2)改变磁感应强度B的大小,使电子能打到荧光屏上,求:
①磁场的磁感应强度口大小的范围;
②电子打到荧光屏上位置坐标的范围。
参考答案:(1),方向与水平夹角
?(2)①
②
到
本题解析:(1)电子在MN间只受电场力作用,从金属板的右侧下边沿射出,有?…①(1分)
?…②(1分)
?…③(1分)
?…④(1分)
由①~④解得?(1分)
速度偏向角?…⑤(1分)?
?…⑥(1分)
(2)电子恰能(或恰不能)打在荧光屏上,有磁感应强度的临界值,此时电子在磁场中作圆周运动的半径为 R
?…⑦(2分)
又有?…⑧(2分)
由⑦⑧解得:?…⑨(1分)
磁感应强度越大,电子越不能穿出磁场,所以取磁感应强度时电子能打在荧光屏上(得
不扣分)。?(1分)
如图所示,电子在磁感应强度为时,打在荧光屏的最高处,由对称性可知,电子在磁场右侧的出射时速度方向与进入磁场的方向相同,即
。?…⑩(1分)
出射点位置到SO连线的垂直距离?…(11)(1分)
电子移开磁场后做匀速直线运动,则电子打在荧光屏的位置坐标?
…………(12)(1分)
由(11)(12)解得?(1分)
当磁场的磁感应强度为零时,电子离开电场后做直线运动,打在荧光屏的最低点,其坐标为?………………(13)(1分)
电子穿出磁场后打在荧光民屏上的位置坐标范围为:到
?(2分)
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,两平行板竖直放置,A、B两小孔正对,两极板间所加电压为500 V,一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直于板面方向射入电场,经一段时间后离开电场,则电子离开电场时动能为( )
A.900 Ev B.500 eV C.400 eV D.100 eV
参考答案:C
本题解析:由图可知:电子在匀强电场中做匀减速运动,当电子克服电场力做功等于400 eV时,电子的速度便减小到0,之后返回,当到后返A点时,电场力做功为0,由动能定理知:电子的动能仍然不变,故应选C.本题很容易错选D,那是由于没有考虑电子在电场中减速到0后会原路返回,而直接套公式eU=Ek0-Ek,即500 eV="400" eV-Ek,所以Ek="-100" eV,便得到错误结果D.
本题难度:一般
4、选择题 喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中( )
A.电势能逐渐增大
B.运动轨迹是抛物线
C.运动轨迹与初速度无关
D.运动轨迹与带电量无关
参考答案:B
本题解析:
试题分析: 由于电子做正功,故电势能减少,A错误;由于电子在电场中做类平抛运动,轨迹为抛物线,故B正确;由侧向位移y==
,可知运动轨迹与带电量、初速度有关,故C、D错误.
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么
A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷
B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C.微粒从M点运动到N点动能一定增加
D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加
参考答案:C
本题解析:以带电粒子为研究对象分析受力可知,微粒同时受到重力和电场力作用,由题中条件仅可判断出重力与电场力合力向下,但无法确定电场力的大小和方向以及微粒所带电荷电性,故只能确定合力对微粒做正功,其动能增大,其他结论均无法确定,所以只有选项C正确;
本题难度:简单