时间:2017-07-27 11:39:21
1、选择题 如图所示,足够长的两平行金属板正对着竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是

[? ]
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图甲所示,
、
为水平放置的间距
的两块足够大的平行金属板,两板间有场强为
、方向由
指向
的匀强电场.一喷枪从
、
板的中央点
向水平线各个方向均匀地喷出初速度大小均为
的带电微粒.已知微粒的质量均为
、电荷量均为
,不计微粒间的相互作用、对板间电场和磁场的影响及空气阻力,取
.求:
(1)微粒落在金属板上所围成的图形面积.
(2)要使微粒不落在金属板上,通过计算说明如何调节两板间的场强.
(3)在满足(2)的情况下,在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度
,调节喷枪使微粒可以向纸面内沿各个方向喷出(如图乙),求
板被微粒打中的区域长度和微粒在磁场中运动的最短时间.
参考答案:(1)5.7m2(2)电场应该调节为方向向下,大小为
(3)0.1s
本题解析:(1)微粒在匀强电场做类平抛运动,油漆微粒的加速度:
①
根据运动学:
② 运动的半径:
③
落在B板上所形成圆形面积:
④
由①②③④式并代入数据得
⑤
(2)要使微粒不落在金属板上,电场应反向,且有:
⑥
⑦
故电场应该调节为方向向下,大小为
(3)微粒做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力:
⑧
⑨
竖直向下射出的微粒打在
板的左端恰好与
板相切,如图甲所示:
⑩
当粒子源和
板右边击中点距离为直径时距离最远:如图乙所示:
故
板被微粒打中的区域的长度都为
当粒子运动的圆弧轨迹最短时粒子运动的时间最短,故根据题意可知,当粒子恰好击中粒子源正下方的B板处时间最短, 如图丙所示:
微粒的运动周期: 
根据距离和半径的关系可以知道对应的圆心角为60°,所以:


考点:带电粒子在匀强电场中的运动;带电粒子在匀强磁场中的运动;
本题难度:困难
3、选择题 如右图所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置一光滑、绝缘的挡板ABCD,AB段为直线形挡板,BCD段是半径为R的圆弧形挡板, 挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行.现有一带电荷量为q、质量为m的小球静止从挡板上的A点释放,并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出,则( )
A.小球运动到N点时,挡板对小球的弹力可能为零
B.小球运动到N点时,挡板对小球的弹力可能为Eq
C.小球运动到M点时,挡板对小球的弹力可能为零
D.小球运动到C点时,挡板对小球的弹力一定大于mg
参考答案:C
本题解析:小球沿光滑轨道内侧运动到D点抛出,说明小球在N、C、M点的速度均不为零,
对N点:
,
必大于Eq,A、B均错误;
在C点:
,无法比较
与mg的大小,D错.C正确
故选C
点评:本题的关键是根据牛顿第二定律列出圆周运动向心力等式,根据等式分析
本题难度:一般
4、选择题 一个质量为m,电荷量为q,带负电的液滴,从a点以速度v0沿与电场线成θ角方向射入匀强电场中,如图所示。当液滴在电场中运动到最高点b时,它的速度方向是水平的,大小也恰为v0,则
A.b点在a点的正上方
B.b点电势高于a点电势
C.b点电势低于a点电势
D.ab两点间电势差为
参考答案:BD
本题解析:分析:将液滴的初速度沿水平和竖直方向分解,水平方向匀减速运动,竖直方向上做竖直上抛运动,当速度减为零时,液滴达到最高点;沿电场线电势降低;电势差可以根据电场力做功情况,由U=
求出.
解答:解:液滴水平初速度为v1=v0cosθ,水平方向做匀减速运动,由于当液滴在电场中运动到最高点b时,它的速度方向是水平的,大小也恰为v0,大于水平方向初速度,因此最高点b在a点左上方,故A错误;
沿电场线电势降低,因此b点电势高于a点电势,故B正确,C错误;
从a到b电场力做功为:W=
m
?-
m
=
m
-
m?(v0cosθ)2=
m
sin2θ
所以ab两点间电势差为:U=
=
,故D正确.
故选BD.
本题难度:一般
5、选择题 a、b、c三个
粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定( )
①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
②b和c同时飞离电场
③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大
A.①
B.①③④
C.③④
D.①②
参考答案:B
本题解析:①②三个
粒子进入电场后加速度相同,由图看出,竖直方向
偏转距离相等,大于c的偏转距离,由
得知,a、b运动时间相等,大于c的运动时间,即
,故在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上,而c先飞出电场,故①正确,②错误;③三个
粒子水平方向上做匀速直线运动,则有
.由图看出,b、c水平位移相同,大于a的水平位移,即
,而
,可见,初速度关系为:
,故③正确;④由动能定理得:
,由图看出,a和b的偏转距离相等,大于c的偏转距离,故ab动能增量相等,大于c的动能增量,故④正确。
考点:考查了带电粒子在电场中的偏转
本题难度:一般