时间:2020-08-09 23:28:37
1、计算题 如图所示，一个质量m=10－6kg，电量q=+2.0c的微粒，由静止开始出发，加速电压U加=105V，带电微粒垂直进入偏转电场中，板长l=20cm，两板间距离d=4cm，两板间偏转电压U偏=4×103V（不计重力），试求：
小题1:带电粒子离开偏转电场时侧移是多少？
小题2:全过程中电场力对带电粒子做功为多少？
小题3:若在偏转电场右侧距离为S="20cm" 处，放一竖直荧光屏，则带电粒子打在荧光屏上的位置距中心O的距离？
参考答案：
小题1:
小题2:
小题3:
本题解析：（1）加速电场中获得v0的速度，则有
?①? 1分
垂直进入偏转电场做类平抛运动，侧移为y，则
?②? 2分
①和②联合解得：
? 2分
（2）在加速电场中电场力做的功为W1：
W1=qU加?③? 1分
在偏转电场中电场力做的功为W2：
?④? 2分
由③、④得?
? 2分
（3）设带电粒子打于荧光屏上的P点，利用带电粒子离开偏转电场时，速度的反向延长线交于两板间中轴线的
处，则由相似三角形得。
? 4分
化简后?
? 2分
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，真空中水平放置长为L的平行金属板，以两板中间线为x轴，以垂直于极板过极板右端为y轴建立坐标系，在t=0时，将图中所示的电压加在两板上，与此同时持续不断的电子沿x轴以速度v0飞入电场，均能从两板间飞出，关于电子穿过y轴的位置，正确的描述是
[? ]
A．当L=v0t时，电子从同一位置穿过，这个位置在y轴正方向某处
B．当L=v0t时，电子从两个不同位置穿过，一个在坐标原点，一个在y轴正方向某处
C．当L=v0t时，电子在一段区域穿过，这个区域在y轴正方向上从原点开始
D．当L=v0t时，电子在一段区域穿过，这个区域在y轴正方向上不包括原点在内
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，小球的质量为m=0.1kg，带电量为q = +1.0×10-5 C，悬挂小球的细线与竖直方向成θ=370时，小球恰好在水平匀强电场中静止不动， sin370=0.6，cos370=0.8， g取10m/s2。求：
（1）电场力的大小；
（2）电场强度的大小和方向；
（3）此时细线的拉力大小.
参考答案：（1）0.75N；（2）方向水平向右（3）1.25N；
本题解析：解：（1）由平衡知识可知电场力F=mg·tan37°=0.75N；（2分）
（2）E=F/q=7.5×104N/C，方向水平向右；（4分）
（3）细线拉力FT=mg/cos37°=1.25N；（2分）
本题考查力与平衡以及电场力知识，根据共点力的平衡可得电场力的大小，然后根据公式E=F/q得电场强度大小和方向，细线拉力FT=mg/cos37°，解出拉力。
本题难度：简单
4、计算题 如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M（
，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面（纸面）向里垂直，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。试求：
（1）电场强度的大小；
（2）N点的坐标；
（3）矩形磁场的最小面积。 
参考答案：解：如图是粒子的运动过程示意图
（1）粒子从O到M做类平抛运动，设时间为t，则有 
，
得
（2）粒子运动到M点时速度为v，与x方向的夹角为
，则
即
由题意知，粒子从P点进入磁场，从N点离开磁场，粒子在磁场中以O′点为圆心做匀速圆周运动，设半径为R，则
解得粒子做圆周运动的半径为
由几何关系知
所以M点的纵坐标为
横坐标为
即M点的坐标为（
，
）
（3）当矩形磁场为图示虚线矩形时的面积最小，则矩形的两个边长分别为 
，
所以矩形磁场的最小面积为
本题解析：
本题难度：困难
5、选择题 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带点粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（?）
A．带电粒子将始终向同一个方向运动
B．2s末带点粒子回到原出发点
C．带电粒子在0-3s内的初、末位置间的电势差为零
D．0-3s内，电场力的总冲量为零，电场力的总功不为零
参考答案：C
本题解析：
由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度
为第2s内加速度
的
，因此先加速1s再减小0.5s速度为零，接下来的0.5s将反向加速，
图象如图所示，由对称关系可得，反向加速的距离使带电粒子刚回到减速开始的点，AB错；0~3s内带电粒子的总位移为零，回到出发点，且电场强度与开始运动时一样为负，因此0~3s内初、末位置间的电势差为零，C正确。0~3s内，带电粒子的初、末速度均为零，电场力的总冲量为零，动能的变化为零，电场力做的功为零，D错。本题考查带电粒子在交变电场中的运动，解答此类问题的快捷方法是作图象，将物理过程直观的显示出来，难度较大。
本题难度：简单