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1、计算题 如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开 ">
时间:2019-06-23 22:51:05
1、计算题 如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场。已知OP=L,OQ=2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/3xzbug1dmmm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">L。不计重力。求:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/gkdbwgodgjo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)粒子从P点入射的速度v0的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/eypswmlwoqn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/vrojnta3jg0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。
本题解析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,轨迹如图所示。
由P到Q,水平方向600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/guzf132tsv5.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ①
竖直方向600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/3ajmhda4hae.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ②
由①②解得入射速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/eypswmlwoqn.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ③
(2)要求磁感应强度需要求的粒子做圆周运动的轨迹半径和速度。
由P到Q,根据动能定理,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/koyiedtjr1m.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ④
解得粒子做圆周运动的速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/gogu35g2ykr.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ⑤
设粒子通过Q点的速度与x轴夹角为θ,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/di0xigwv23w.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ⑥
即600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/rlv1ymyhooq.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ⑦
轨迹如图所示,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/yfwnchabvz4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
有几何关系轨迹半径等于OQ之间的距离,即600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/et3xab2etwe.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ⑧
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ovkdjjuxzwh.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ⑨
由⑤⑧⑨解得匀强磁场的磁感应强度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/vrojnta3jg0.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ⑩
考点:带电粒子在复合场中的运动,动能定理的应用。
本题难度:一般
2、计算题 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,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入,由于重力作用,粒子能落到下板上,已知粒子质量为m=2×10-6kg,电荷量q=1×10-8C,电容器的电容C=10-6F.不计带电粒子流之间的相互作用,求: 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/m2tfk1rfguj.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
小题1:为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,粒子入射速度v0应为多大?
小题2:以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少个落到下极板上?(g取10m/s2)
参考答案:
小题1:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0i3ddozvs5r.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
小题2:600个
本题解析:(1)第一个粒子在极板间做平抛运动,即
水平位移:x=v0t①
竖直位移:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/m02qfwnxzfk.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">②
由①、②得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/1h4tia41d11.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,x必须满足600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/omlhksycwh4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
∴600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/e5pdut52mfi.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/zsfqhugu5fw.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?即:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0i3ddozvs5r.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)设以上述速度入射的带电粒子,最多能有n个落到下极板上.则第(n+1)个粒子的加速度为a,由牛顿运动定律得
mg-qE=ma③
其中600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0j0nwuid2rc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">④
由③、④得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/gww4itpzjfk.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">⑤
第(n+1)粒子做匀变速曲线运动600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/vxise2svvna.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/za0x2ecfp4n.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
第(n+1)粒子不落到极板上,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/jk1o2m4saus.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/rzdjsvwukqh.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:一般
3、简答题 如图9-38-4所示,由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中,电容为C,原来不带电.电容器的A板接地,并且中心有一个小孔,通过这个小孔向电容器中射入电子,射入的方向垂直于极板,射入的速度为v0,如果电子是间歇发射的,即第一个电子达B板后再发射第二个电子,并且所有到达板的电子都留在B板上.随着电子的射入,两极板间的电势差逐渐增加,直至达到一个稳定值,已知电子的质量为m,电荷量为e电子所受的重力忽略不计,两板的距离为d.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/vvfnwky0w50.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
小题1:当板上聚集了n个射来的电子时,两板间电场的场强E多大?
小题2:最多能有多少个电子到达B板?
参考答案:
小题1:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nx4cb2dl1a4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
小题2:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/llr3tht0ixi.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:
小题1:当B板上聚集了n个射来的电子时,两板间的电压600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/hyo5jme3ocn.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
其内部场强600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nx4cb2dl1a4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">;
小题2:设最多能聚集n′个电子,此后再射入的电子未到达B板时速度已减为零,
由600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/hhndrdux2p3.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/tm5bjdmxqsg.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/hhwy4px3dzk.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
则有:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ppcuduzhxp2.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/llr3tht0ixi.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电强中0点自由释放后,分别抵达B、C两点,若AB=BC,则它们的带电荷量之比q1:q2等于: 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/iwectvvm0aj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A. 1:2 B. 2:1
C.1:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/fszdegry4un.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> D.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/fszdegry4un.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> :1
参考答案:B
本题解析:水平方向:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/2f2zp3dxcja.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,竖直方向上:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/gvkycktfzpv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,因为竖直位移之比为1:2,所以
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/e2xago3vcuz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,因为两个液滴质量相等,故可得q1:q2=2:1
所以选B
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,C、D两水平带电平行金属板间的电压为U,A、B为一对竖直放置的带电平行金属板,B板上有一小孔,小孔在C、D两板间的中心线上。一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从D板边缘的O点以速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/tdfvr2oqhl4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">斜向射入C、D板间,穿过B板的小孔运动到紧靠A板的P点时速度恰好为零,则A、B两板间的电压为( )
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/35vngfm01y1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/mdpdrdrl2xv.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> B.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/usyjxs3leib.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
C.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/kexu3hbotwn.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> D.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/jmidcirghob.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:A
本题解析:粒子从O点到小孔得过程中电场力做负功,从B板到A板电场力也做负功,根据动能定理有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/syrjsfrvthw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,解得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/la0ceboyzlw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
故选A
本题难度:一般