时间:2017-07-27 12:04:09
1、计算题 （8分）如图所示，电荷量为－e、质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进
入匀强电场，初速度为v0，当它通过电场B点时，速度与场强方向成150°角，不计电
子的重力，求：
（1）电子从B点射出的速度vB
（2）A、B两点间的电势差.
参考答案：（1）
（2）
本题解析：电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动.根据运动的分解可知,电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动.将B点的速度分解(如图)
电子从A运动到B，由动能定理得
点评：本题通过类平抛运动分析方法处理带电粒子在电场中的类平抛运动。通过动能定理求电场力做功，进而求出两点间的电势差
本题难度：简单
2、计算题 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O。试求：
(1)粒子在电场中运动的时间；
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα；
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x。
参考答案：解：(1)粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，粒子在电场中运动的时间的时间t＝L/v0
(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy
根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：a＝
所以vy＝a
所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为tanα＝
(3)设粒子在电场中的偏转距离为y，则
y＝
又x＝y＋Ltan α
解得：x＝
本题解析：
本题难度：困难
3、计算题 （20分）某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素，制作了一个自动控制装置，如图所示，滑片P可在R2上滑动，在以O为圆心，半径为R=10
cm的圆形区域内，有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.10T。竖直平行放置的两金属板A、K相距为d，连接在电路中，电源电动势E=91V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2跟O在竖直极板的同一直线上，OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D点之间的距离为H。比荷为2.0×105C/kg的离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问：
（1）判断离子的电性，并分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况？
（2）如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点，电压表的示数多大？
（3）电压表的最小示数是多少？要使离子打在荧光屏N点的右侧，可以采取哪些方法？
参考答案：（1）见解析；（2）30V；（3）10V
本题解析：（1）离子带正电；离子在两金属板间做匀加速直线运动；离开电场进入磁场前做匀速直线运动；
在磁场中做匀速圆周运动；离开磁场后做匀速直线运动，直到打在荧光屏上。
（2）离子在磁场中偏转90°，∴轨迹半径r=R=10cm
由
；
；?解得U=30V
（3）电压表最小电压
；?解得Umin=10V。
要使离子打在荧光屏上N点的右侧，离子在磁场中偏转轨迹半径变大，由
，可以提高离子速度或减小磁场的磁感应强度。
方法一，向右移动滑动变阻器滑片，增大平行板间电压
方法二，提高电源电动势，增大平行板间电压
方法三，减小磁场的磁感应强度
本题难度：一般
4、计算题 如图所示的示波管，质量为m，带电量为q的电子由阴极发射后，经电子枪加速水平飞入偏转电场，最后打在荧光屏上，已知加速电压为U1，偏转电压为U2，两偏转极板间距为d，板长为L1，从偏转极板到荧光屏的距离为L2，
（1）求电子离开加速电场的速度v1
（2）求电子离开偏转电场时竖直方向偏移的距离y1和偏转的角度α
（3）求电子打在荧光屏上的偏距y2．
参考答案： （1）
；（2）
，
；（3）
本题解析：
试题分析:（1）在加速电场中，根据动能定理得：U1q=
解得：
（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动，则有：水平方向有：t1＝
由牛顿第二定律得
加速度
；竖直方向有：
电子离开电场时竖直分速度为：vy＝at 则 tanα＝
联立解得：
（3）电子离开偏转电场后做匀速直线运动，则到达荧光屏的时间为：
t2＝
偏转距离为：y′=vyt2
电子打在荧光屏上的偏距：y2=y′+y1
联立解得：
考点： 带电粒子在电场中的运动
本题难度：一般
5、选择题 一个质量为m，带电量为+q的小球自由下落一段时间后，进入一个水平向右的匀强电场，场强大小为E=mg/q，则下列四个图中，能正确表示小球在电场中运动轨迹的是（ ?）
参考答案：C
本题解析：场强大小为E=mg/q，可知所受电场力大小为mg，则合外力方向跟竖直方向成
45°角，即速度跟合外力存在夹角，故应该做曲线运动，A错误
物体运动轨迹一定被合外力和速度夹在之间，B图中跟虚线交点位置，速度方向为曲线的切线方向，合外力斜向下，则可看出则B错误
最终速度方向跟合外力也不能平行，所以D错误
排除法可知应该选C
本题难度：一般