时间:2017-07-31 07:22:33
1、计算题 (11分)如图所示，在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着
射线(即电子)放射源P，已知射线实质为高速电子流，放射源放出粒子的速度v0=2.0×107m/s。速度的方向沿各个方向都有，电子重量不计。足够大的荧火屏M与铅屏A平行放置，相距d=2.0×10-2m，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E＝1.0×105N/C。已知电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg。求
(1)电子到达荧光屏M上的动能为多少焦耳？
(2)电子从P点射出到达荧光屏的最长时间？
(3)荧光屏上的发光面积。(取
)
参考答案：（1）
（2）
（3）
?（2分）
本题解析：（1）
（2分）
（3分）
（2）
（1分），
（1分） 得：（1分）
（3）
（1分）
?（2分）
本题考查带电粒子在电场中的加速问题，根据电场力做功和动能定理可求得末动能，由沿电场力方向匀加速直线运动可求得运动时间，从而求得粒子达到的半径大小
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，C、D两水平带电平行金属板间的电压为U，A、B为一对竖直放置的带电平行金属板，B板上有一小孔，小孔在C、D两板间的中心线上。一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从D板边缘的O点以速度
斜向射入C、D板间，穿过B板的小孔运动到紧靠A板的P点时速度恰好为零，则A、B两板间的电压为（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：A
本题解析：粒子从O点到小孔得过程中电场力做负功，从B板到A板电场力也做负功，根据动能定理有
，解得
故选A
本题难度：一般
3、选择题 在正点电荷Q产生的电场中。a、b两带电粒子以相等的初速度射入电场，实线为两粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，虚线为等势线。则
A．a、b都带正电
B．a、b 都带负电
C．a带正电、b带负电
D．a带负电、b带正电
参考答案：D
本题解析：带电物体在电场力作用下做曲线运动，受到的电场力指向曲线的凹处，由此可知正电荷对a是吸引作用，对b是排斥作用，所以a带负电，b带正电，D正确，
点评：当物体做曲线运动时，受到的合力方向指向曲线的凹处，由此可判断粒子在电场中的受到的电场力和带电性质
本题难度：简单
4、选择题 虚线框abcd内的正方形区域内有竖直向下的匀强电场，如图所示．一束速率相同的氕核、氘核和氚核从a处垂直电场方向进入电场，氕核、氘核和氚核的质量分别为m、2m、3m，电荷量都为q，若其中氘核正好从c点射出，则以下判断正确的是
A．氕核从bc边射出，氚核从cd边射出
B．氕核和氚核也是从c点射出
C．氘核和氚核在电场中的运动时间相同，大于氕核在电场中的运动时间
D．氕核在电场中的运动时间最短，氚核在电场中的运动时间最长
参考答案：C
本题解析：氕核、氘核和氚核三个粒子的电量相等，都带正电荷，质量不等，在电场中只受到电场力作用，粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，在水平方向上做匀速直线运动，根据牛顿运动定律分析
因为三个粒子的电量相等，所以
可得受到的电场力相等，根据牛顿第二定律可得
，
，
，故氕核从cd边射出，氚核从bc边射出，AB错误，
因为氚核和氘核在水平方向上的位移相等，即
，所以两者的运动时间相等，又因为氕核的水平位移小于
，所以氕核在电场中的运动时间最短，C正确，D正确
点评：做此类问题，首先弄明白带电粒子在各个方向上的运动性质，然后结合牛顿第二定律分析加速度的大小，再根据水平方向上的位移判断时间，
本题难度：简单
5、计算题 如图所示，一带电粒子电荷量为q=+2×10-10C,质量为m=1.0×10-12kg，从静止开始在电势差为U1的电场中加速后，从水平放置的电容器两极板正中央沿水平方向进入偏转电场，电容器的上极板带正电，电荷量为Q=6.0×10-9C，下极板接地，极板长10cm，两极板相距5cm，电容C=12pF（粒子重力不计）。求．：
（1）当U1=2000V时，粒子射出电容器的速率v和沿垂直于板面方向的偏移距离y；
（2）要使该粒子能从电容器中射出，加速电压U1的取值范围
参考答案：（1）1000m/s2;1.25cm（2）
本题解析：离子经过加速电场的过程中，由动能定理得：
?
经过偏转电场的过程中，粒子仅受垂直于极板向下的静电力
平行板电容器的电压
?
解法一：将粒子的运动分别沿v0方向（x）和垂直于v0方向（y）分解
x方向：
y方向：
?
1000m/s2?
?
=1.25cm来源:91考试网 www.91eXam.org?
解法二：由动能定理得
?
联立得
1000m/s2?
要使电荷从电容器中射出，则必须满足条件
?即?
?
解得
?
点评：本题难度中等，带电粒子在电场中做的是类平抛运动，计算电场力做功可利用公式W=qU计算，抓住临界条件是求解本题的关键
本题难度：一般