时间:2019-06-23 22:14:02
1、计算题  (11分)如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y"长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出. 
(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点;
(2)求两板间所加偏转电压U的范围;
(3)求粒子可能到达屏上区域的长度.
参考答案:(1)见解析(类平抛运动)(2)
(3)
本题解析:(1)设粒子在运动过程中的加速度大小为a,离开偏转电场时偏转距离为y,沿电场方向的速度为vy,偏转角为θ,其反向延长线通过O点,O点与板右端的水平距离为x,如下图,则有
y=
?①
?②
?
?
联立可得?
?即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心.
(2)粒子在匀强电场中为类平抛运动,
? ③?
?④
由①②③④式解得
当
时,
?则两板间所加电压的范围?
(3)当
时,粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为y0),则
而
解得 
根据对称性,粒子可能到达屏上区域的长度为
本题难度:一般
2、选择题  带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其它力的作用) [    ]
A.电势能增加,动能增加
B.电势能减小,动能增加
C.电势能和动能都不变
D.上述结论都不正确
参考答案:B
本题解析:带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时,电场力做正功,电势能减小,动能增加,选B
本题难度:一般
3、简答题  如图所示,M、N为两块水平放置的平行金属板,板长为l,板间相距为d,两板间加有一电压,且M板电势高于N板。今有一质量为m、电荷量为-q的小球(视为质点)平行于两金属板、并沿两板中央直线以速度v水平飞入两板间,
(1)若要使小球沿中央直线作匀速直线运动,两板所加电压U应满足什么条件?
(2)如果所加电压U增大,但仍能使小球飞出两板间,求电压允许范围。
参考答案:(1)?
?(2)
本题解析:
(1)小球若作匀速直线运动,所受电场力应与重力等值反向? F=mg
本题难度:简单
4、选择题  如图所示,平行实线代表电场线,方向未知,带电量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用。该电荷由A点移到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为-10V,则:
A.B点的电势为零
B.电场线方向向左
C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线①
D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线②
参考答案:ABC
本题解析:
分析:由带电微粒的动能变化确定在A、B两点的电势能的大小关系,判断出A、B两点电势的高低.根据沿电场线方向电势是降低的,得出电场线的方向.由运动方向和所受电场力的方向判断微粒的运动轨迹.
解答:解:由动能定理可知WE=△E
=-0.1J;
可知粒子受到的电场力做负功,故粒子电势能增加,B点的电势高于A点电势;而电场线由高电势指向低电势,故电场线向左,故B正确;
AB两点的电势差U
=
=-10V,则U
-U
=10V
解得U
=0V;故A正确;
若粒子沿轨迹1运动,A点速度沿切线方向向右,受力向左,故粒子将向上偏转,故C正确;
若粒子沿轨迹2运动,A点速度沿切线方向向右上,而受力向左,故粒子将向左上偏转,故D错误;
故选ABC.
点评:物体做由线运动时,运动的轨迹应夹在初始速度及合外力方向的中间;
本题难度:简单
5、选择题  如图10所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中? (  )
A.它们运动的时间tQ>tP
B.它们运动的加速度aQ<aP
C.它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2
D.它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶2
参考答案:C
本题解析:设P、Q两粒子的初速度是
,加速度分别是
和
,粒子P到上极板的距离是0.5h,它们类平抛的水平距离为l。则对P,由
,得到
,同理对Q,
,得到
。同时可见
,而
,可见
。由动能定理,它们的动能增加量之比
。综上,选C
本题难度:一般