时间:2020-08-15 23:12:56
1、计算题 如下图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d=0.04m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场，AB水平线上方场强可视为0。在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h=1.25m的P点处有一带正电小球，已知小球的质量m=5×10-6kg，电荷量q=5×10-8C。设A、B板长度足够长，（取g=10m/s2）。
试求：
小题1:带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？
小题2:相碰时，离金属板上端的距离多大？
参考答案：
小题1:0.52s
小题2:0.102m
本题解析：（1）设小球从P到Q的时间为t1，
由
得，
?（2分）
小球进入电场后其飞行时间决定于电场力产生的加速度ax，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t2。
qE=max（1分）
?（1分）
?（1分）
得：
?（1分）
所以，运动总时间：t=t1+t2="0.52s" （1分）
（2）小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动，在时间t内的位移为
?（2分）
与金属板上端的距离为：s="y-h=0.102m" （1分）
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，虚线a、b、c代表电场中某区域的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab= Ubc，实线为一带负电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，则
A．三个等势面中， a的电势最高
B．该点电荷通过P点时的电势能比Q点大
C．该点电荷通过P点时的动能比Q点大
D．该点电荷通过P点时的加速度大小比Q点大
参考答案：BD
本题解析：由题意可知三条虚线为等差等势面，粒子所受电场力总是指向曲线的凹侧，所以电场力方向向右，粒子带负电，所以电场线方向向左，并与等势线垂直，沿着电场线电势降低，可知a等势线电势最低，A错；对于负电荷电势越低电势能越高，B对；电势能越大，动能越小，由此可知P点动能较小，C错；等差等势线分布越密电场线分布也越密，可知P点电场线较密，电场力和加速度较大，D对；
点评：难度较小，对于电场部分基础结论较多，在学习过程中学生要加强理解和记忆
本题难度：简单
3、计算题 电路如图所示，电源电动势
，内阻
，电阻
，
，
，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长
，两极板的间距
。
（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？
（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以
的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取
）
参考答案：（1）
;（2）不能从C的电场中射出.
本题解析：（1）S断开时，电阻R3两端电压为
S闭合后，外阻为
路端电压为
电阻R3两端电压为
则所求流过R4的总电量为
（2）设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则
假设微粒能从C的电场中射出，则水平方向
竖直方向
由以上各式得：
＞
故微粒不能从C的电场中射出。
本题难度：一般
4、简答题 两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个离子的质量为m，电量为q，从与两板等距处沿着与板平行的方向连续地射入两板间的电场中。设离子通过平行板所需的时间恰为 T(与电压变化周期相同)，且所有离子都能通过两板间的空间打在右端的荧光屏上。试求：离子击中荧光屏上的位置的范围。(也就是与O‘点的最大距离与最小距离)。重力忽略不计。
参考答案：离子击中荧光屏上的位置范围为：
本题解析：各个离子在电场中运动时，其水平分运动都是匀速直线运动，而经过电场所需时间都是T，但不同的离子进入电场的时刻不同，由于两极间电压变化，因此它们的侧向位移也会不同。
当离子在t=0，T，2T……时刻进入电场时，两板间在T/2时间内有电压U0，因而侧向做匀加速运动，其侧向位移为y1，速度为V。接着，在下一个T/2时间内，两板间没有电压，离子以V速度作匀速直线运动，侧向位移为y2，如图23-2所示。这些离子在离开电场时，侧向位移有最大值，即(y1+y2)。
当离子在T=t/2,3/2T,5/2T……时刻进入电场时，两板间电压为零，离子在水平方向做匀速直线运动，没有侧向位移，经过T/2时间后，两板间有电压U0，再经过T/2时间，有了侧向位移y1，如图23-3所示。这些离子离开电场时有侧向位移的最小值，即y1。
当离子在上述两种特殊时刻之外进入电场的，其侧向位移值一定在(y1+y2)与y1之间。根据上述分析就可以求出侧向位移的最大值和最小值。
所以，离子击中荧光屏上的位置范围为：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6C的粒子在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5J。已知A点的电势为－10 V，则以下判断正确的是
A．粒子的运动轨迹如图虚线l所示
B．粒子的运动轨迹如图虚线2所示
C．B点电势为零
D．B点电势为－20V
参考答案：AC
本题解析：带正电的粒子运动过程中动能减小，说明电场力做负功，粒子由低电势向髙电势运动，即A点电势低于B点电势，根据公式W=qU得两点间的电势差为10V，所以B点电势为0 V，C对D错；电场方向水平向左，所以电场力方向向左，根据物体做曲线运动的轨迹总是夹在合力与速度方向之间，所以得微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示，A对；B错
点评：本题难度较小，关键问题是根据带电粒子的偏转轨迹判断电场力方向，从而判断场强方向与电场力做功的性质
本题难度：简单