时间:2019-05-21 04:21:19
1、选择题 如右图所示,一价氢离子和二价氦离子(不考虑二者间的相互作用),从静止开始经过同一加速电场加速,垂直打入偏转电场中,则它们?(?)
A.同时离开偏转电场,但出射点的位置不同
B.同时离开偏转电场,出射点的位置相同
C.先后离开偏转电场,但出射点的位置相同
D.先后离开偏转电场,且出射点的位置不同
参考答案:C
本题解析:在加速电场中,,在偏转电场中,离子沿初速度方向做匀速直线运动:vx=v0,穿过电场的时间
,在加速电场中,由牛顿第二运动定律:
可知,一价离子的加速度大,运动时间短,偏转电场中,由于两种离子在偏转电场中运动的水平速度不同,一价离子的水平速度大,仍然是一价离子的运动时间短,所以一价离子先离开电场;平行于电场方向即垂直于初速度的方向做初速度为零的匀加速直线运动:加速度
,偏移量
,可以看出,离子离开电场时的偏转位移与离子的质量和电荷量均无关,即出射位置相同,正确答案C。
本题难度:一般
2、选择题 a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定( )
A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
B.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
C.b和c同时飞离电场
D.动能的增量相比,a的最小,b和c的一样大
参考答案:AB
本题解析:据题意,带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,其运动时间由加速距离决定,而a、b、c粒子的加速距离相等,据可知,当b粒子飞离电场时,a刚好打在负极板上,选项A正确;运动时间相同,水平距离大的粒子据
可知初速度越大,故选项B正确;据图可知粒子c先飞离电场,故选项C错误;动能的增量:
,可知粒子a、b动能增量相同而c的最小,故选项D错误。
考点:本题考查带电粒子在电场中的运动。
本题难度:一般
3、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E =3.0 ×103 N/C ,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B =0.3T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场。今有一质量为m=2.4×10-13kg 、电荷量为q=4.0×10-8C 的带正电的粒子( 不计重力) ,从贴近a板的左端以v0 =1.0×104m/s 的初速度从A点水平射入匀强电场,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:
(1 )粒子到达P处时的速度大小和方向;
(2 )P、Q之间的距离L ;
(3 )粒子从A点运动到Q点所用的时间t 。
参考答案:解:(1)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×104m/s
,代入数据得θ=45°
(2)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
代入数据解得L=0.4m
(3)粒子在P点沿电场方向的速度v1==1.0×104m/s
在电场中运动的时间t1=v1m/qE=2 ×10-5s
在磁场中运动的时间t2=πm/2qB=3.14×10-5s
粒子从A点运动到Q点所用的时间?t=t1+t2=5.14 ×10-5s
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 如图是静电分选装置。将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个带电平行板上方的中部,经过电场区域下落。磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,两种颗粒的比荷相同,不计颗粒间的静电力,下列说法正确的是
A.磷酸盐颗粒落在左侧
B.石英颗粒落在左侧
C.颗粒具有大小相等的加速度
D.磷酸盐颗粒电势能增加,石英颗粒电势能减小
参考答案:AC
本题解析:因为磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,而装置的左极板带负电,右极板带正电,故磷酸盐颗粒由于受到向左的电场力而落在左侧,石英颗粒由于受到向右的电场力而落在右侧,选项A正确,B错误;由于电场E相同,两种颗粒的比荷相同,故颗粒具有的加速度大小a=也相等,所以选项C正确;两种颗粒都在电场力的作用下运动,电场力做正功,它们的电势能都是减小的,故选项D错误。
考点:电场力做功,牛顿第二定律。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,一水平放置的平行板电容器充电后与电源断开,一带电小球以初速度v0水平地飞入电场,落在下极板的P点.若在断开电源后将上极板向下移一些,以减小两板间距离(下极板不动),此带电小球仍以v0从原处飞入,则小球将落在P点的( )
A.左侧
B.右侧
C.仍在P点
D.因不知小球带电的正负,故无法判断小球落在P点的左侧还是右侧
参考答案:C
本题解析:平行板电容器充电后与电源断开,所带电量不变,根据推论得知,改变板间距离时,将上极板下移减小两板间距离时,板间场强保持不变,小球所受电场力不变,加速度不变,则小球做类平抛运动的情况没有改变,所以小球仍将落在P点.
故选C
点评:本题解答关键是掌握下列推论:平行板电容器电量不变,正对面积不变,改变板间距离时,板间场强不变.
本题难度:一般