时间:2017-03-05 16:47:29
1、计算题 (11分)如图所示，在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着
射线(即电子)放射源P，已知射线实质为高速电子流，放射源放出粒子的速度v0=2.0×107m/s。速度的方向沿各个方向都有，电子重量不计。足够大的荧火屏M与铅屏A平行放置，相距d=2.0×10-2m，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E＝1.0×105N/C。已知电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg。求
(1)电子到达荧光屏M上的动能为多少焦耳？
(2)电子从P点射出到达荧光屏的最长时间？
(3)荧光屏上的发光面积。(取
)
参考答案：（1）
（2）
（3）
?（2分）
本题解析：（1）
（2分）
（3分）
（2）
（1分），
（1分） 得：（1分）
（3）
（1分）
?（2分）
本题考查带电粒子在电场中的加速问题，根据电场力做功和动能定理可求得末动能，由沿电场力方向匀加速直线运动可求得运动时间，从而求得粒子达到的半径大小
本题难度：一般
2、简答题 一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度
进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示。今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示。根据图乙给出的信息，（重力加速度为g）求：
（1）匀强电场的大小?
（2）小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中，电场力做了多少功?
（3）小球在h高度处的动能多大?
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，设经过时间t，
水平方向：
，
竖直方向：
所以?
（2）电场力做功为?
（3）根据动能定理
本题难度：一般
3、计算题 一电路如图所示，电源电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距d=1.0×10-2m。
小题1:若开始开关S处断开状态，当其闭合后，求流过R4的总电荷量为多少？
小题2:若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0="2.0" m/s的初速度射入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10m/s2）
参考答案：
小题1:
小题2:
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 （14分）电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成，如图甲所示。大量电子由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间OO＇射入偏转电场。当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；当在两板间加最大值为U0、周期为2t0的电压（如图乙所示）时，所有电子均能从两板间通过，然后进入竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后打在竖直放置的荧光屏上。已知磁场的磁感应强度为B，电子的质量为m、电荷量为e，其重力不计。
（1）求电子离开偏转电场时的位置到OO＇的最小距离和最大距离；
（2）要使所有电子都能垂直打在荧光屏上，
（i）求匀强磁场的水平宽度L；
（ii）求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度
。
参考答案：（1）
?（2）U0t0/dB (3)
本题解析：（1）由题意可知，从0、2t0、4t0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO＇的距离最大，在这种情况下，电子的最大距离为：
从t0、3t0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO＇的距离最小，在这种情况下，电子的最小距离为：
（2）（i）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为q，由于电子要垂直打在荧光屏上，所以电子在磁场中运动半径应为：
?
设电子离开偏转电场的速度为v，垂直偏转极板的速度为vy，则电子离开偏转电场时的偏向角为：
sinθ=vy/vt，式中vy=U0et0/dm
又：R=mvt/Be
解得L=U0t0/dB
（i i）由于各个时刻从偏转电场中射出的电子的速度大小相等，方向相同，因此电子进入磁场后做圆周运动的半径也相同，都能垂直打在荧光屏上。
由第（1）问知电子离开偏转电场的位置到OO’的最大距离和最小距离的差值为：
所以垂直打在荧光屏上的电子束的宽度为：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一电压恒定的电源，两个电荷M和N同时分别从极板A的左边缘和两极板的正中间沿水平方向同时进入板间电场（运动轨迹在同一平面内），两个电荷恰好在板间某点相遇。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法中正确的是
[? ]
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般