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1、计算题 如图所示,PR是一块长为L=\"4\" m的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B,一个质量为m=0.1 kg,带电量为q=0.5 C的物体,从板的P端由静止开始在电场力 ">
时间:2017-07-31 07:22:33
1、计算题 如图所示,PR是一块长为L=\"4\" m的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B,一个质量为m=0.1 kg,带电量为q=0.5 C的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C点,PC=L/4,物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s2 ,求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/1s5uajzjbdj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)判断物体带正电还是负电?
(2)物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2
(3)磁感应强度B的大小
(4)电场强度E的大小和方向
参考答案:(1)正电荷?(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/vhhw4oslwsl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(3)B=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/3w1u2edju54.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?T
(4)E=4N/C,电场强度方向水平向右
本题解析:25、(19分)(1)由于物体返回后在磁场中无电场,且仍做匀速运动,故知摩擦力为0,所以物体带正电荷.? 2分
且:mg=qBv2………………………………………………………①? 3分
(2)离开磁场后,由动能定理,有:-μmg600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/o5wmndevz41.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0-
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/i3lpfbpb5xx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv2…………………②? 3分
由①式得:v2=2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/xhp1rsm3oif.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?m/s? 3分?
(3)代入前式①求得:B=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/3w1u2edju54.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?T? 2分
(4)由于电荷由P运动到C点做匀加速运动,可知电场强度方向水平向右,且:(Eq-μmg)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0cuzm0du1ro.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv12-0……………………………………………③? 2分
进入电磁场后做匀速运动,故有:Eq=μ(qBv1+mg)…………④? 2分
由以上③④两式得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/odfhldsxyme.png\" style=\"vertical-align:middle;\">? 2分
本题难度:一般
2、选择题 a、b、c三个α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( )600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ybbywd3dkpc.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
B.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
C.b和c同时飞离电场
D.动能的增量相比,a的最小,b和c的一样大
参考答案:AB
本题解析:据题意,带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,其运动时间由加速距离决定,而a、b、c粒子的加速距离相等,据600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/tz2z4poswn5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">可知,当b粒子飞离电场时,a刚好打在负极板上,选项A正确;运动时间相同,水平距离大的粒子据
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/33oy0y5nmna.png\" style=\"vertical-align:middle;\">可知初速度越大,故选项B正确;据图可知粒子c先飞离电场,故选项C错误;动能的增量:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/w4h2vwaskwf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,可知粒子a、b动能增量相同而c的最小,故选项D错误。
考点:本题考查带电粒子在电场中的运动。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,一束电子流在U1=500V的电压加速后垂直于平行板间的匀强电场飞人两板问的中央。若平行板问的距离d=1cm,板长ι=5cm,求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/k11gwd3sq0p.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
小题1:电子进入平行板间的速度多大?
小题2:至少在平行板上加多大电压U2才能使电子不再飞出平行板?(电子电量e=1.6×10-19C,电子的质量m=9×10-31kg)
参考答案:
小题1:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/40gopyzpnoe.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
小题2:40V
本题解析:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/y2gozdxdtgt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,有一电子(质量为m,电荷量的绝对值为e),由静止经电压为Uo的加速电场加速后,沿两块水平正对且平行放置的金属板的中线进入板间。已知两块金属板间的距离为d、板间的电压为U,若电子刚好擦着板的边缘射出电场。不计重力,求:
(1)电子射出加速电场时的速率
(2)金属板的长度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/wdpvzngorpe.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/tazqkqs1yjx.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/kuehckmde15.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ygbgsgh5zmo.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/kanpyhfp3ij.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/jo5tpw3zdc5.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/jnoirwbnlhx.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/5jgvbnqlhy5.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,重力不计的一束混合带电粒子,从同一点垂直于电场方向进入一截面是矩形的有界匀强电场中,电场强度为E,1、2、3是粒子运动轨迹中的三条.关于这些粒子的运动,下列说法中正确的是( )600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/wrvl5tslrkx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.有的粒子能在电场中一直运动下去
B.同一轨迹上的粒子,若初速度相同,则这些粒子的比荷一定相同
C.若初速度都相同,则轨迹3的粒子比轨迹1的粒子比荷大
D.若进入电场前粒子都是经同一电场由静止开始加速,则将沿同一轨迹运动
参考答案:BCD
本题解析:当粒子进入电场后,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,在水平方向上做匀速直线运动,因为电场是有界的,所以粒子不会一直在电场中运动下去,A错误,同一轨迹上的粒子的粒子的加速度相同,所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/fw1gwewij3j.png\" style=\"vertical-align:middle;\">可得这些粒子的比荷一定相同,B正确,轨迹3的粒子比轨迹1的粒子的水平位移相同,有知道初速度相同,所以运动时间相同,但是轨迹3在竖直方向上的位移大于轨迹1的,由
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/cijss4oqffz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">可得轨迹3粒子的加速度大于轨迹1的,所以轨迹3的粒子比轨迹1的粒子比荷大,C正确,若进入电场前粒子都是经同一电场由静止开始加速,根据动能定理可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/e5gbcobmtfq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,又知道
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/cijss4oqffz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/jmeeoobshmf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/mvphsqtrzzm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,即这些粒子在竖直方向上和水平方向上的位移都满足此式,所以将沿同一轨迹运动,D正确,
点评:做此类型的题目一定要注意粒子在两个方向上的运动性质,结合牛顿运动定律解题
本题难度:简单