时间:2017-07-10 21:06:46
1、选择题 如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，且都能射出电场，射出后都打在同一个荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．若微粒打到荧光屏的先后不能分辨，则下列说法中正确的是
( )
A．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将只出现3个亮点
B．若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将出现2个亮点
C．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现1个亮点
D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入偏转电场的，在荧光屏上将只出现1个亮点
参考答案：D
本题解析：根据类平抛运动规律则
，化简则
假如进入时速度相等，则偏转距离y取决于荷质比，三种粒子荷质比分别是：1：1；1:2；1:2，因此应该有2个亮点；同理若mv=P相等，则
，则偏转距离y取决于mq乘积，三种粒子mq乘积分别为：1；2；8，所以应该有三个亮点；若射入时动能相等，即
，偏转距离y取决于q，而三种粒子的q分别为1；1；2，所以应有2个亮点。若通过同一电场由静止加速，则根据动能定理
，代入即
说明只有1个亮点，D正确。
点评：此类题型考察了带电粒子在电场中的偏转，本题通过结合不同初始条件，求出偏转距离与已知量之间的关系，从而判断偏转距离。
本题难度：一般
2、计算题 长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场。一个带电为
．质量为
的带电粒子，以初速度
紧贴上板且沿垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下板边缘射出，射出时末速度恰与水平方向成
角，如图，不计粒子重力。求：
小题1:粒子末速度的大小；
小题2:匀强电场的场强大小；
小题3:两板间的距离。
参考答案：
小题1:
小题2:
小题3:
本题解析：略
本题难度：简单
3、计算题 如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距离 d =" 0.4" cm，有一束相同微粒组成的带正电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为 m = 2×10-6kg，电量q = 1×10-8 C，电容器电容为C =10-6 F。求：（g=10m/s2）
（1）为使第一个粒子能落在下板中点，则微粒入射速度v0应为多少？
（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？
参考答案：（1）2.5m/s（2）600个
本题解析：（1）第一个粒子只受重力： 
t=0.02s
=2.5m/s
（2）以v0速度入射的带电粒子，恰打到下极板右边缘B时，有
="0.04" s，
，
由 mg－qE=ma
E=
n=
＝600个
考点：本题考查了带电粒子在电场中的偏转。
本题难度：困难
4、计算题 如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏，现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知U0=1.0×102V，在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量m=1.0×10-7kg，电荷量q=1.0×10-2C，速度大小均为v0=1.0×104m/s，带电粒子的重力不计，则：
（1）求电子在电场中的运动时间；
（2）求在t=0时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到O点的距离；
（3）请证明粒子离开电场时的速度均相同；
（4）若撤去挡板，求荧光屏上出现的光带长度。
参考答案：（1）
（2）
（3）
，速度与水平方向夹角
，则有
（4）
本题解析：(1)进入电场的粒子在水平方向不受力，做匀速直线运动
电子在电场中运动时间
。
（2）电子在电场运动时间一共是，根据两极板电压变换图b，竖直方向其中
电子匀加速运动，
电子匀减速直线运动，由于电压大小一样，所以加速度大小相等
离开电场时竖直方向速度
竖直方向位移
离开电场后到金属板的过程，水平方向匀速直线运动
竖直方向匀速直线运动
所以打到荧光屏的位置到O点的距离
（3）任意时刻进入的电子水平方向都是匀速直线运动，运动时间不变，该时间刚好等于电场变化的周期。
竖直方向，根据运动时间等于一个周期可判断电压为
时运动时间为
，则电压为
时运动时间为
，所以竖直方向的速度
根据速度合成离开电场时的速度
速度与水平方向夹角，则有
（4）挡板去后，所以粒子离开电场的速度都相同，如前一问所得。示意图如下
时刻进入的粒子，正向偏转位移最大，且运动过程没有速度反向
，
若粒子进入的位置合适，粒子可以从极板的上边沿离开电场。
时刻进入的粒子反向偏转过程中位移最大是速度减小到0的时候，若粒子位置合适，粒子此时刚好到达下极板，随后开始加速，时间为
，此粒子下面的粒子将打在下极板上而不能离开电场。
次粒子正向偏移为
根据离开粒子速度大小方向相同，判断打在荧光屏上面的光带长度为
本题难度：困难
5、计算题 如图所示，电子（质量m，电量e）经加速电场（电压为U1）后由中央进入偏转电场（电压为U2），然后从下极板的边缘飞出偏转电场，已知偏转电场极板长度为L，板间距离为d.?求：
（1）该电子在偏转电场运动的加速度大小;
(2) 电子飞出电场时的动能.
参考答案：略
本题解析：
（1）?电子在加速电场中做变速直线运动，设在进入中央偏转电场的速度为
，加速度为
，根据动能守恒定律得
，化简得
,
对电子在中央偏转电场中运动进行分解：
水平方向做匀速直线运动，
，
竖直方向做变速直线运动，
，竖直方向末速度
，
由和可得
电子在偏转电场运动的加速度大小
,
（2）?电子飞出电场时的速度为
，
竖直方向的末速度
，
所以
，
电子飞出电场时的动能为
本题难度：简单