时间:2019-06-28 04:31:55
1、计算题 如图所示的电路中，电源电动势E=24V、内阻r=1Ω,定值电阻R1=15Ω。水平放置的平行金属板AB间距d=40cm,上板A开一小孔。合上电键,适当调整R2的有效阻值，然后让一个质量m=0.02kg、带电量q=-0.01C的小球a从距小孔正上方高h=10cm处自由下落,当a刚进入小孔时,另一小球b(质量、电量与小球a的完全相同)恰好从两板的正中央水平飞入，两球同时打在小孔正下方B板上的P点。小球视为质点，小球间的作用力及空气阻力均忽略不计，g=10m/s2.求：
（1）小球a刚进入小孔时的速度V0
（2）两板间的电势差UAB
（3）滑动变阻器的有效阻值
参考答案：（1）
（2）-8V（3）8Ω
本题解析：小球a做变速直线运动，小球b做类平抛运动，根据相关规律解题
(1)V02=2gh?代入得V0=√2 m/s
(2)设两板间的电势差大小为U? d=V0t+at2/2
d/2= at2/2
mg+qU/d=ma
联立得U=8V，所以UAB=-8V
（3）U=R2E/(R1+R2+r)?代入得R2=8Ω
点评：此题是一道力电综合性的题目，难度系数偏难，关键是根据粒子在电场中的受力情况判断粒子的运动情况，找出粒子在电场中的各种临界条件，然后结合牛顿运动定律分析解题
本题难度：一般
2、选择题 一个电子在匀强电场中运动，且只受电场力作用，则在一段时间内
A．电子的速率一定增大
B．电子的动能可能减小
C．电子的速率一定减小
D．电子一定做匀变速运动
参考答案：BD
本题解析：如果电子的初速度与电场力方向相同，则电子做加速运动，反之做减速运动，所以B对；AC错；但电子所受电场力F=qE保持不变，电子一定做匀变速运动，D对；
本题难度：简单
3、计算题 一个带电粒子只在电场力作用下通过匀强电场中的a、b两点，一组平行的带箭头的实线表示匀强电场的电场线，如图所示。已知带电粒子通过a、b两点的速度大小分别是5 m/s和3 m/s，粒子的质量是100 g，a、b两点的电势差为80 V。
（1）试判断带电粒子所带电荷的种类。
（2）带电粒子所带的电荷量。
参考答案：（1）负电（2）
本题解析：⑴粒子速度减小，受到的电场力方向与运动方向相反，所以粒子带负电?3分
⑵过程中只有电场力做功，所以根据动能定理可得：
?3分
解得： ?2分
本题难度：一般
4、简答题
微粒的轨迹所在平面及圆心O的位置.
参考答案：圆心离点电荷的距离为
本题解析：微粒做圆周运动的轨迹在水平面内，且圆心O在点电荷的正下方，设圆心离点电荷的距离为H.? (2分)
对于微粒受力分析如图所示，由牛顿第二定律得
?①? (6分)
由几何知识得：R=Htanα?②? (2分)
由①②得：??(2分)
本题难度：一般
5、计算题 （9分）如图所示，相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下，PT下方的电场E0的场强方向竖直向上，在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中，若从Q点射入的粒子，通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若MT两点的距离为L/2.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求：
（1）电场强度E0与E1；
（2）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离有什么规律？
参考答案：（1）
?
（2）PF间的距离为
?（n = 1，2，3，……）
本题解析：（1）设粒子经PT直线上的点R由E0电场进入E1电场，由Q到R及R到M点的时间分别为t1与t2，到达R时竖直速度为vy，则：
由
、
及
得： 
?①
?②
?③
?④
上述三式联立解得：
,???
(2）由
及③式可得
.
因沿PT方向粒子做匀速运动，故P、R两点间的距离是R、T两点间距离的两倍.即粒子在E0电场做类平抛运动在PT方向的位移是在E1电场中的两倍.
设PQ间到P点距离为△y的F处射出的粒子通过电场后也沿水平方向，若粒子第一次达PT直线用时△t，水平位移为△x，则
?
?
粒子在电场E1中可能做类平抛运动后垂直CD边射出电场，也可能做类斜抛运动后返回E0电场，在E0电场中做类平抛运动垂直CD水平射出，或在E0电场中做类斜抛运动再返回E1电场.，若粒子从E1电场垂直CD射出电场，则
?（n＝0、1、2、3、……）
解之得：
?（n＝0、1、2、3、……）
若粒子从E0电场垂直CD射出电场，则
?（k＝1、2、3、……）?
?（k＝1、2、3、……）
即PF间的距离为
其中n＝0、1、2、3、……，k＝1、2、3、……
或 
?（n＝1、2、3、……）
解之得：
?
（n＝1、2、3、……）
即PF间的距离为?（n = 1，2，3，……）
本题难度：简单