时间:2017-07-10 22:23:20
1、选择题 如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）
A．d随U1变化，d与U2无关
B．d与U1无关， d随U2变化
C．d随U1、U2变化
D．d与U1无关，d与U2无关
参考答案：A
本题解析：根据动能定理，在加速电场中有
，得 
，
带电粒子在偏转电场中水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀加速直线运动，设出射速度与水平夹角为θ，则有：
，而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，根据几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有：
所以
，又因为半径公式
，则有
．故d随
变化，d与
无关，故A正确。
考点：考查了带电粒子在电场中的加速和偏转
本题难度：困难
2、计算题 (12分)如图11所示，长L＝1.2 m、质量M＝3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1 kg、带电荷量q＝＋2.5×10－4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×104 N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N. 取g＝10 m/s2，斜面足够长．求：
(1)物块经多长时间离开木板？
(2)物块离开木板时木板获得的动能．?
(3)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．
参考答案：(1)
?s (2)27 J (3)2.16 J
本题解析：(1)物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，则由牛顿第二定律
对物块：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma1
对木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－F＝Ma2
又
a1t2－a2t2＝L
得物块滑过木板所用时间t＝?s.
(2)物块离开木板时木板的速度v2＝a2t＝3?m/s.
其动能为Ek2＝Mv22＝27 J
(3)由于摩擦而产生的内能为
Q＝F摩x相＝μ(mgcos37°＋qE)·L＝2.16 J.
本题难度：简单
3、简答题 如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中（不计弹丸重力，设电容器周围电场强度为0），弹丸最远可到达距右板为x的P点，求：
小题1:弹丸在电容器中受到的电场力的大小；
小题2:x的值；
小题3:当弹丸到达P点时，电容器电容已移动的距离s；
小题4:电容器获得的最大速度。
参考答案：
小题1:
小题2:
小题3:
小题4:
本题解析：
小题1:电容极板电压
?…………①
极板问场强?
?…………②?则?…………③
小题2:弹丸到达P点时两者有共同速度，设为v，由动量守恒有：
?…………④
对弹丸，由动能定理得：
?…………⑤，
解得?…………⑥
小题3:对电容器，由动能定理得：
…………⑦
解得??…………⑧
小题4:弹丸最终返回从右板小孔飞出，此时电容器速度最大，设电容器速度为v1、弹丸速度为v2。则由动量守恒有：
?…………⑨
在整个过程中由能量守恒，即
?…………⑩
由⑨、⑩两式解得??…………11
本题难度：一般
4、填空题 （4分）如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度v0在金属板上自左端向右端运动，小球做_______运动；受到的电场力做的功为_______.
参考答案：匀速直线运动?零
本题解析：如图所示,
光滑金属板表面电场的方向垂直与板表面向下，点电荷受电场力竖直向下。点电荷受重力、电场力和支持力，三者合力为零，所以做匀速直线运动；电场力与运动方向垂直，故电场力不做功。
本题难度：一般
5、选择题 在固定的等量异种电荷连线上，a点是连线的中点，如图所示，静止在a点的点电荷在电场力作用下向b点运动。在运动过程中，以下判定正确的是（ ?）
A．点电荷的速度越来越大
B．点电荷的加速度越来越小
C．点电荷的电势能越来越大
D．点电荷通过的各点电势越来越低
参考答案：AD
本题解析：等量异种电荷连线上，从正电荷到负电荷场强先减小后增大，中点a的场强最小，场强方向由正电荷指向负电荷，静止在a点的点电荷在电场力作用下向b点运动，电荷一定做加速度增大的加速运动，则点电荷的速度越来越大，点电荷的加速度越来越大，故A选项正确，B选项错误；由于电场力做正功，电荷的电势能一定减小，故C选项错误；沿电场线方向电势越来越低，故D选项正确。
本题难度：一般