时间:2017-07-31 07:22:33
1、计算题 如图，板长为L、间距为d的平行金属板水平放置，两板间所加电压大小为U，足够大光屏PQ与板的右端相距为a，且与板垂直。一带正电的粒子以初速度
0沿两板间的中心线射入，射出电场时粒子速度的偏转角为37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计粒子的重力。
⑴求粒子的比荷q/m；
⑵若在两板右侧MN、光屏PQ间加如图所示的匀强磁场，要使粒子不打在光屏上，求磁场的磁感应强度大小B的取值范围；
⑶若在两板右侧MN、光屏PQ间仅加电场强度大小为E0、方向垂直纸面向外的匀强电场。设初速度方向所在的直线与光屏交点为O点，取O点为坐标原点，水平向右为x正方向，垂直纸面向外为z轴的正方向，建立如图所示的坐标系，求粒子打在光屏上的坐标（x，y，z）。
参考答案：（1）
（2）
（3）（0，
，
）
本题解析：⑴设粒子射出电场时速度的水平分量为
、竖直分量为
?(1分）?
?（1分）?
?（2分）
解得： ?（1分）
⑵设磁场的磁感应强度为B时粒子不能打在光屏上
由几何知识 有
?（2分）
由牛顿第二定律 有
?（1分）?
解得 磁感应强度大小范围:?（2分）
⑶ 粒子从两板间以速度射出后作匀变速曲线运动，沿x、y轴方向均作匀速直线运动，沿z轴方向作初速度为零的匀加速直线运动。由题意知：
坐标
?（1分）?
坐标
=?（2分）
时间
?（1分）?
坐标
?（1分）?
?（1分）
则粒子打在光屏上的坐标为（0，，）
点评：粒子从两板间以速度射出后作匀变速曲线运动，沿x、y轴方向均作匀速直线运动，沿z轴方向作初速度为零的匀加速直线运动。
本题难度：一般
2、计算题 （12分）如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×102V/m，两板相距d=0.16m，板长L=0.30m。一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，
求：（1）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大；
（2）粒子飞出电场时速度偏转角的正切值
．
参考答案：（1）
?（2）
本题解析：偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成和分解的方法。
（1）由类平抛运动的规律可知：
粒子在水平方向做匀速直线运动：
（2分）?
粒子在竖直方向做匀加速运动：
（2分）?
且由牛顿第二运动定律知： qE=ma（2分）
联立以上各式可得： 
?（1分）?
（2）经分析可知：
（2分），
?（2分）?
得：
（1分）
点评：中等难度。①此题是典型的带电粒子的偏转问题.解决此类问题要注意将运动分解：沿初速度方向为匀速直线运动，沿电场力方向为初速度为零的匀加速度直线运动.②注意恰好飞出的临界条件.
本题难度：一般
3、计算题 （18分）有一平行板电容器，内部为真空，两个电极板的间距为
，每一个正方形电极板的长均为L，电容器内有一均匀电场，U为两个电极板间的电压，如图甲所示。电子从电容器左端的正中央以初速
射入，其方向平行于电极板之一边，并打在图上的D点。电子的电荷以-e表示，质量以
表示，重力可不计。回答下面各问题（用已知物理的字母表示）
（1）求电子打到D点瞬间的动能；
（2）电子的初速至少必须大于何值，电子才能避开电极板，逸出电容器外？
（3）若电容器内没有电场，只有垂直进入纸面的均匀磁场，其磁感应强度为B，电子从电容器左端的正中央以平行于电极板一边的初速射入，如图乙所示，则电子的初速为何值，电子才能避开电极板，逸出电容器外？
参考答案：（1）
（2）
（3）电子避开电极板的条件是
本题解析：
解：（1）
?（2分）?（1分）
（2）设电子刚好打到极板边缘时的
速度位V，则
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得
（1分）
要逸出电容器外必有?（1分）
（3）有两种情况
①电子从左边出做半圆周运动其半径
?（1分）
?（1分）
?（1分）
电子避开电极板的条件是
?（1分）
②电子从右边出
?（1分）
?（1分）
?（1分）
?（1分）
电子避开电极板的条件是?（1分）
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么
A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷
B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C．微粒从M点运动到N点动能一定增加
D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加
参考答案：C
本题解析：以带电粒子为研究对象分析受力可知，微粒同时受到重力和电场力作用，由题中条件仅可判断出重力与电场力合力向下，但无法确定电场力的大小和方向以及微粒所带电荷电性，故只能确定合力对微粒做正功，其动能增大，其他结论均无法确定，所以只有选项C正确；
本题难度：简单
5、选择题 有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从同一位置以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图所示，则下列说法中正确的是（?）
A．小球A带正电，小球B不带电，小球C带负电
B．三个小球在电场中运动的时间相等
C．三个小球的加速度aA＞aB＞aC
D．三个小球到达正极板的动能EkA＞EkB＞EkC
参考答案：A
本题解析：三个小球在两极板间的水平方向上做速度相同的匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀变速直线运动，因为A球发生的水平位移最大，C球发生的水平位移最小，所以根据公式
可得
,所以B错误，又因为三个小球在竖直方向上的位移相同，所以根据公式
可得
，C错误，如果小球带负电，则
，如果小球不带电则a=g，如果粒子带正电，则
，根据加速度大小关系可知C球带负电，B球不带电，A球带正电，A正确，重力和电场力对A球做功为
,对B球做功为
，对C球做功为
，根据动能定理可得EkA＞EkB＞EkC ,D错误
点评：清楚粒子进入匀强电场后两个分运动具有等时性是求解本题的关键
本题难度：简单