时间:2019-07-11 03:29:42
1、计算题 ．如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场．一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中．管的水平部分长为l1＝0.2m，离水平地面的距离为h＝5.0m，竖直部分长为l2＝0.1m.一带正电的小球从管的上端口A由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失，小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半，求：
(1)小球运动到管口B时的速度大小；
(2)小球着地点与管的下端口B的水平距离．(g＝10m/s2)．
参考答案：(1)2.0m/s (2)4.5m
本题解析：(1)在小球从A运动到B的过程中，对小球由动能定理有：mv－0＝mgl2＋F电l1，①
解得：vB＝②
代入数据可得：vB＝2.0m/s③
(2)小球离开B点后，设水平方向的加速度为a，位移为s，在空中运动的时间为t，
水平方向有：a＝，④
s＝vBt＋at2，⑤
竖直方向有：h＝gt2，⑥
由③～⑥式，并代入数据可得：s＝4.5m.
本题难度：一般
2、计算题 如图所示，质量为m，电量为q的带电粒子以初速v0进入场强为E的匀强电场中，电场长度为L，电容器极板中央到光屏的距离也是L．已知带电粒子打到光屏的P点，求偏移量OP的大小．
参考答案：EqL2/mv2
本题解析：略
本题难度：简单
3、计算题 如图所示，质量为m=1g、电量为q=2´10-6C的带电微粒从偏转极板A、B中间的位置以v0=10m/s的初速度垂直电场方向进入长为L=20cm、距离为d=10cm的偏转电场，出电场后落在距偏转电场x=40cm的挡板上，微粒的落点P离开初速度方向延长线的距离为y2=20cm，不考虑重力的影响。求：
（1）加在A、B两板上的偏转电压UAB；
（2）粒子击中挡板时的动能Ek；
（3）改变偏转电压UAB，则当U¢AB为多少时，微粒落点P¢离开初速度延长线的距离最大？最大距离是多少？
参考答案：（1）UAB=104V（2）
（3）y¢2=25cm，U¢AB=1.25´104V
本题解析：（1）微粒的轨迹如图所示，由类平抛运动的特点有：
，
，且
解之：UAB=104V （4分）
（2）粒子刚射出电场时
(或
)，
，离开电场后做匀速直线运动，故
（4分）
（3）当
时，偏转距离达到最大
则
，解得U¢AB=1.25´104V （2分）
此时由
，解得y¢2=25cm （4分）
考点：考查了带电粒子在电场中的偏转和加速
本题难度：困难
4、选择题 如图为一匀强电场，某带电微粒从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是(? )
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C．粒子在A点的动能比在B点多0.5J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
参考答案：CD
本题解析：考点：
专题：计算题．
分析：在由A运动B的过程中，有两个力做功，一是重力做负功，一是电场力做正功．从运动轨迹上判断，粒子带正电．从A到B的过程中，电场力做正功为1.5J，所以电势能是减少的，A点的电势能要大于B点电势能．从A到B的过程中，克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J，由动能定理可求出动能的变化情况．从A到B的过程中，做功的力有重力和电场力，应用能量的转化与守恒可比较AB两点的机械能．
解答：解：A、由运动轨迹上来看，垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转，说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同，所以带电粒子应带正电．选项A错误．
B、从A到B的过程中，电场力做正功，电势能在减少，所以在A点是的电势能要大于在B点时的电势能．选项B错误．
C、从A到B的过程中，克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J，由动能定理可知，粒子在A点的动能比在B点多0.5J，选项C正确．
D、从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做正功，电势能转化为机械能，带电粒子的机械能增加，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1.5J，选项D正确．
故选CD．
点评：对于本题，大家要明确以下几点：
1、电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值．这常是判断电荷电势能如何变化的依据．
2、电势能是电荷与所在的电场所共有的，且具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点．
3、电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似．
本题难度：简单
5、选择题 如图的虚线为某电场的等势面，今有两个带电粒子（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： 
A.两粒子带电多少一定不同
B.两粒子的电性一定不同
C.粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大
D.经过B、C两点，两粒子的速率可能不等
参考答案：BC
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．选项B正确;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，故动能先增大后减小．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，故动能先减小后增大．由于BC两点在同一等势面上，故粒子1在从A向B运动过程中电场力等于2粒子在从A向C运动过程中电场力所做的总功．由于两粒子以不同的速率从A点飞入电场故两粒子的分别经过B、C两点时的速率一定不相等．可知C对；D错；
思路分析：
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，可知两粒子在从A向B、C运动过程中电场力做功情况．根据BC两点在同一等势面上，，可判定从A到B和从A到C过程中电场力所做的总功为0
本题难度：一般