时间:2017-03-02 09:50:32
1、计算题 (11分)如图10所示，真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场，在电场中，一个质量为m、带电荷量为q的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在重力与电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动．求：
(1)匀强电场的场强的大小；
(2)小球运动的最高点与出发点之间的电势差．
参考答案：(1)
(2)
本题解析：(1)小球做直线运动，故重力与电场力的合力必与v0在一条直线上，即
tanθ＝
，得E＝
(2)小球做匀减速直线运动，根据F＝ma得：
＝ma，a＝
，
最大位移s＝
＝
水平位移x＝scosθ＝
电势差U＝Ex＝.
本题难度：一般
2、选择题 示波管可以视为加速电场和偏转电场的组合．若已知前者的电压为U1，而后者电压为U2，极板长为L，板间距为d．电子加速前速度可忽略，则示波管的灵敏度（偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量称为“灵敏度”?）与加速电场和偏转电场关系正确的是?
[? ]
A．L越大，灵敏度越大 ?
B．d越大，灵敏度越大 ?
C．U1越小，灵敏度越大 ?
D．灵敏度与U1无关
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 如图甲所示，在两平行金属板的中线OO′某处放置一个粒子源，粒子沿OO1方向连续不断地放出速度
的带正电的粒子。在直线MN的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B=0.01
T，方向垂直纸面向里，MN与中线OO′垂直。两平行金属板间的电压U随时间变化的U—t图线如图乙所示。已知带电粒子的荷质比
，粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计，若
时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场（设在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场看作是恒定的）。求：
（1）时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向。
（2）从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间。
参考答案：（1）
θ＝45°（2）
?
本题解析：（1）设板间距为d，t＝0.1s时刻释放的粒子在板间做类平抛运动
在沿电场方向上
?①?
粒子离开电场时，沿电场方向的分速度
②
粒子离开电场时的速度?
?③
粒子在电场中的偏转角为θ?
?④
由①②③④得
?θ＝45°
说明：用
和
联立求出正确结果，参照上述评分标准给分。
（2）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期
不同时刻释放的粒子在电场中的偏转角θ不同，进入磁场后在磁场中运动的时间不同，θ大的在磁场中的偏转角大，运动时间长。
t＝0时刻释放的粒子，在电场中的偏转角为0，在磁场中运动的时间最短：?
t＝0.1s时刻释放的粒子，在电场中的偏转角最大为45°，在磁场中运动的时间最长：?
点评：本题关键是画出粒子进入磁场后的各种可能的运动轨迹，根据洛伦兹力提供向心力列式后得出半径，然后求出磁偏转的距离表达式，并得出回旋角度的范围，从而得到磁偏转的范围．
本题难度：一般
4、选择题 质量为m、带电量为+q的物体处于竖直向上的匀强电场中，现将物体从距地面h高处以一定的初速度竖直下抛，物体以
的加速度匀加速下落，已知匀强电场的场强
。则物体从抛出到落到地面的过程中（?）
A．物体的动能增加了
B．物体的机械能少
C．物体的重力势能减少，电势能减少
D．物体与周围空气组成的系统内能增加了
参考答案：A
本题解析：分析：合外力对物体做的总功等于物体动能的变化；除重力和弹簧的弹力外其它力做多少功系统的机械能增加多少；重力对物体做多少功，物体的重力势能就减少多少，电场力对物体做多少功，系统的电势能就减少多少；系统的机械能减少多少，物体和周围的内能就增加多少．
解答：解：A、根据牛顿第二定律可有F合=ma=m×
g=，根据动能定理有F合h=△EK，
故有△EK=F合h=，故A正确．
B、设物体所受的除重力之外的力的大小为f，mg-f=ma，则f=mg-ma=
mg，故物体机械能的减少量为△E=fh=mgh，故B错误．
C、重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量，故物体重力势能的减少量△EP=mgh；
而电场力对物体所做的功等于电势能的减少量，故物体电势能的减少量△EP电=-qEh=-q×
×h=-，负号表示物体的电势能增加，故C错误．
D、物体克服除重力、电场力之外的其它力做多少功系统的机械能和电势能的总和就减少多少，即物体和周围空气组成的系统的内能就增加多少，而mg-qE-F其=ma，则F其=mg-qE-ma=mg-mg-mg=
mg，故有物体克服除重力、电场力之外的其它力做的功W=mgh，所以物体和周围空气组成的系统的内能增加mgh，故D错误．
故选A
点评：把握动能、机械能、重力势能、电势能发生变化的原因就能顺利解决本题．
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点。则 
[? ]
A.粒子受电场力的方向一定由M指向N
B.粒子在M点的速度一定比在N点的大
C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D.电场中M点的电势一定高于N点的电势
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般