1、计算题  （12分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0．1m，两板间距离 d = 0．4 cm，有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为 m = 2×10-6kg，电量 q = 1×10-8 C，电容器电容为 C =10-6 F，取 g=10m/s2．求：（1）为使第一个微粒的落点范围能在下板中点到紧靠边缘的 B 点之内，求微粒入射的初速度 v0 的取值范围；（2）若带电微粒以第一问中初速度 v0 的最小值入射，则最多能有多少个带电微粒落到下极板上？?

参考答案：(1) 2．5 m/s<v0<5 m/s (2)600个

本题解析：(1)若落到O点，由600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/u4x2v25y1va.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝v01t1? ------------------------------------① 1分
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/4micivfij5i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0xtekk3z1es.png\" style=\"vertical-align:middle;\">gt12 -------------------------------------------------②1分?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/4ivdav3nheg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
得v01＝2．5 m/s -------------------------------------------③ 1分?
若落到B点，由L＝v02t1，------------------------------------------④ 1分
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/4micivfij5i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0xtekk3z1es.png\" style=\"vertical-align:middle;\">gt22得---------------------------------------------------------------------⑤ 1分
v02＝5 m/s---------------------------------------------------------------------------⑥ 1分
故2．5 m/s<v0<5 m/s---------------------------------------------------------⑦ 1分
(2)由L＝v01t?得t＝4×10-2 s?--------------------------⑧ 1分
由600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/4micivfij5i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0xtekk3z1es.png\" style=\"vertical-align:middle;\">at2?得a＝2．5 m/s2?---------------------------⑨ 1分
mg－qE=ma，------------------------------------------------------------------⑩1分
E=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/lu3c0dcowpv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/spgz4g3x1kg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?--------------------------------------------------------------- ---111分
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/fp1xtp305ra.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝600个?-------------------------------------------------------------121分
本题带电粒子在匀强电场中的偏转，如果粒子落在O点，由粒子所受电场力方向与速度方向垂直可知粒子做的是类平抛运动，由平抛运动规律可求得此时速度大小，如果粒子落在B点，由水平和竖直方向的分运动可求得此时速度大小，由此可知粒子初速度的取值范围，随着落在下极板的电荷越来越多，极板间的场强越来越大，由水平分速度先求的运动时间，再由竖直方向的匀加速直线运动求得加速度大小，由牛顿第二定律求得电场力大小，由E=U/d可求得电压大小，由电容器的电容公式可求得极板带电量，从而求得粒子个数

本题难度：一般

2、选择题  如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/1ixwwbwv1om.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．d随U1变化，d与U2无关
B．d与U1无关， d随U2变化
C．d随U1、U2变化
D．d与U1无关，d与U2无关

参考答案：A

本题解析：根据动能定理，在加速电场中有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/2e1icbpvqd3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/jzlqunuhjxv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，
带电粒子在偏转电场中水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀加速直线运动，设出射速度与水平夹角为θ，则有：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/clv1l33qogp.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，根据几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/x2kevv5oqci.png\" style=\"vertical-align:middle;\">所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/4aqfgb1nwll.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，又因为半径公式600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/3wv4oz5fsp1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，则有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/t1gkvomf5mf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">．故d随600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/rpdyvne2dm4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">变化，d与600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ef5jv32kbju.png\" style=\"vertical-align:middle;\">无关，故A正确。
考点：考查了带电粒子在电场中的加速和偏转

本题难度：困难

3、填空题  如图所示，实线表示某电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，试判断：粒子带__________电．粒子在__________点加速度大．A、B两点电势较高的点是__________．
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/lir0gsdx441.png\" style=\"vertical-align:middle;\">

参考答案：正 B? B

本题解析：粒子只受电场力作用，由粒子运动轨迹可得粒子带正电，由B处电场线较密，可得 B点的电场强度较大，且粒子在B点受力方向与该处的场强方向相同，则粒子在B点加速度较大，沿电场方向电势降低，所以由电场线性质可得B点的电势较高，即600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/la34czauyud.png\" style=\"vertical-align:middle;\">

本题难度：简单

4、选择题  如图虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的速率沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判定（      ）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/i04eai2rpdz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．两粒子带电多少一定不同
B．两粒子的电性可能相同
C．两粒子的电势能都是先减少后增大
D．经过B、C两点，两粒子的速率可能相等

参考答案：D

本题解析：由图无法判定两电荷在同一位置时所受电场力的大小，故无法判定两粒子带电量的大小关系，故A错误．由图可知电荷1如果不受电场力的话将沿直线向中心电荷运动，而本题中电荷1却逐渐远离了中心电荷，故电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同．故B错误．由B选项分析可知2粒子在从A向C运动过程中电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，而粒子1在从A向B运动过程中电场力先做负功后做正功，电势能小增大后减小，故C错误；从A到B和从A到C电场力做功不同，而两粒子的初速度不同，所以经过B、C两点，两粒子的速率可能相等，D正确；
故选D
考点：带电粒子在电场中的运动
点评：根据轨迹判定“电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口．

本题难度：一般

5、计算题  如图所示，在a、b两端有直流恒压电源，输出电压恒为Uab，R2=40Ω，右端连接间距d=0.04m、板长l=10cm的两水平放置的平行金属板，板间电场视为匀强电场。闭合开关600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/rgrv52jderd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，将质量为m=1.6×10-6kg、带电量q=3.2×10-8C的微粒以初速度v0=0.5m/s沿两板中线水平射入板间。当滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时，微粒恰好沿中线匀速运动，通过电动机的电流为0.5A。已知电动机内阻R1=2Ω，取g=10m/s2。试问：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/am1ggfolvfm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
小题1:输出电压为Uab是多大？
小题2:在上述条件下，电动机的输出功率和电源的输出功率？
小题3:为使微粒不打在金属板上，R2两端的电压应满足什么条件？

参考答案：
小题1:35V
小题2:35W
小题3:18V＜U2＜22V

本题解析：(1)?有qU1/d=\"mg----\" ---- ①
U1=20V
滑动变阻器两端电压U2=I总R滑---- ---- ②
I总=I1+I2=\"1A----\" ----③
电源电压： U=U1+U2=35V
(2)P出=P总-I2R1---- ----④
=UI-I2R1
=17W
P电=I总U=\"35W----\" ----⑤?（ 8分）
(3)（2）因上极板带正电，故粒子带负电
粒子穿过板的时间t=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/gqbaxtqxlkx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0.2s?---- -----⑥
当粒子刚从下极板穿出时：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/igf01vpxkso.png\" style=\"vertical-align:middle;\">---- ----⑦
而：E=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/viabiuxlk0a.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?联立解得：U600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/cwksufz5fpd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=\"18V?\" ---- ----⑧
同理有：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/rf5hbayn2fx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?而：E=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/53cggosj3uc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">联立解得：U600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/4hphkrh5air.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=\"22V?\" ---- ----⑨
故R2两端的电压应满足的条件是：18V＜U2＜22V?⑩（11分）

本题难度：简单

Success belongs to the persevering. 成功属于不屈不挠的人.

★ 高考省级导航 ★

全国 A安徽 B北京 C重庆 F福建 G广东 广西 甘肃 贵州 H河南 河北 湖南 湖北 黑龙江 海南 J江苏 江西 吉林 L辽宁 N内蒙古 宁夏 Q青海 S山东 山西 陕西 四川 上海 T天津 X新疆 西藏 Y云南 Z浙江

 ★ 高考信息汇总 ★   ★ 高考历年真题 ★   ★ 高考历年真题 ★   ★ 高考题库 ★   ★ 高考题库 ★