时间:2017-07-27 13:07:18
1、实验题 如图13-7-8,在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点,若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=__________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=___________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=__________.
由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是_______________________________.
图13-7-8
参考答案:qElcosθ? qElcosθ? qElcosθ?与路径无关,只与起止位置有关
本题解析:路径AB、ACB、曲线ADB在电场线方向上的投影都是BC=lcosθ,因此沿这三条路径电荷由A运动到B,电场力做的功都是qElcosθ因此电场力做功的特点是:与路径无关,只与起止位置有关.
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源,可向各个方向放射出速率为v0的α粒子(质量为m、电荷量为q),在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场,场强为E,A与B间距为d,B网上方有一很大的荧光屏M,M与B间距为L.当有α粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点,整个装置放在真空中,不计重力的影响.试分析:
(1)打在荧光屏上的α粒子具有的动能有多大?
(2)荧光屏上闪光点的范围有多大?
(3)在实际应用中,往往是放射源射出的α粒子的速率未知.请设计一个方案,用本装置来测定α粒子的速率.
参考答案:(1)qEd+
mv02
(2)

(3)见解析
本题解析:(1)qEd=EkB-
mv02得EkB=qEd+
mv02.
(2)α粒子初速度与电场方向垂直时,做类平抛运动,沿场强方向:a=qE/m.d=
at2,得到达B板的时间t1=
?粒子具有沿场强方向的速度vBy=at=
.从B板到M板所用时间为
t2=
=
·
.
粒子运动总时间t=t1+t2=
,荧光屏上闪光范围是个圆,其半径
R=v0t=
.
(3)测出荧光屏上闪光范围的半径R,v0=
.或将AB间电场反向,调节电场强度,当荧光屏上闪光消失时,α粒子初动能完全用来克服电场力做功,
mv02=qE′d得v0=
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,两平行金属板A、B水平放置,板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,闭合开关使电容器充电,一个不计重力的带电粒子恰能水平向右匀速通过,则
A.仅将极板A上移一小段距离,带电粒子将向下偏
B.仅将极板A上移一小段距离,带电粒子仍能沿直线运动
C.仅将极板A、B错开一段距离,带电粒子一定向上偏
D.仅将极板A下移,此过程中将出现a到b的电流
参考答案:BD
本题解析:带电粒子恰能水平向右匀速通过,库仑力等于洛伦磁力,仅将极板A上移一小段距离,电容减小,如果两板间的电压不变,Q=CU,电量减小,但由于二极管的单向导电性,电容无法放电,电量保持不变,根据
,
,
得:
,所以电场强度不变,带电粒子仍能沿直线运动,A错误、B正确;仅将极板A、B错开一段距离,电容减小,电容无法放电,电量保持不变,电场强度增大,但无法判断电场力的方向,带电粒子不一定向上偏,C错误;仅将极板A下移,电容增大,电压不变,电量增加,此过程中将出现a到b的电流给电容充电,D正确。
考点:带电粒子在复合场中的运动、二极管
本题难度:一般
4、选择题 两带电小球,电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘杆两端,置于足够大的电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示,若此杆绕经过O点垂直于杆的轴转过180°,则在此过程中电场力做功为( ? )
A.0
B.qEl
C.2qEl
D.πqEl
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 图甲所示的U-x图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上的距离关系.如图乙所示,若三对金属板的负极板接地,图中x均表示到正极板的距离,则下述结论中正确的是( )
A.三对金属板两板电势差的关系为U1=U2=U3
B.三对金属板正极电势的关系φ1>φ2>φ3
C.三对金属板板间距离关系为d1<d2<d3
D.三对金属板板间场强大小是E1>E2>E3
参考答案:A、三对金属板的负极板接地,即电势为零.
根据电场的电势差与场强方向上的距离关系图象得三对金属板正极和负极电势差相等,所以三对金属板正极电势的大小相等,故A正确B错误.
C、根据电场的电势差与场强方向上的距离关系得U=-kx+b.即表示平行金属板间任意一点到负极的电势差与场强方向上的距离关系.
根据匀强电场中任意两点的电势差等于场强与这两点间沿着电场方向的距离的乘积,即U=Ed,
所以电场的电势差与场强方向上的距离关系图象斜率的绝对值大小等于场强大小,
所以三对金属板间场强大小有E1>E2>E3.d=UE,板间距离关系为d1<d2<d3,故CD正确.
故选:ACD.
本题解析:
本题难度:一般