從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場中,粒(共6頁)

1、1 如圖所示，質(zhì)量(zhling)為m，帶電(di din)量為q的粒子(lz)，以初速度v0，從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場中，粒子通過電場中B點(diǎn)時(shí)，速率vB=2v0，方向與電場的方向一致，則A，B兩點(diǎn)的電勢差為：（ C ）2如圖所示，細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球，球處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則 （ D ）A小球不可能做勻速圓周運(yùn)動B當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力一定最小C小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，球的線速度一定最大D小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，電勢能一定最大解析D 當(dāng)mg=qE時(shí)可以做勻速圓周運(yùn)動，最高點(diǎn)和最低的向心力是拉力、重力和電場力的合力3一根對稱的“八字”形玻

2、璃管置于豎直平面內(nèi)，如圖所示。管所在的空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1000牛/庫。重力G1.010-3牛，帶電量Q= -210-6庫的小物體在管內(nèi)從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，它與管壁摩擦系數(shù)為0.5，管長AB=BC=3米，管的B處為一極短的光滑圓弧，管AB和BC與水平方向所夾的角度皆為37,問（1）小物體最終靜止在何處？（2）從A開始計(jì)算時(shí)，小物 體運(yùn)動的總路程是多少？【解析】AB，作勻加速運(yùn)動BC，作勻減速運(yùn)動，由于有機(jī)械能損失，到不了C點(diǎn)就停止，接著返回作勻加速運(yùn)動，過B點(diǎn)又作勻減速動， 最后停在B點(diǎn). 由動能定理，對全過程，L=AB=BC=3米 =0.5(qE-mg)Lsin370-

3、 (qE-mg) cos370S=0S=0.6 L /（0.50.8） =1.8/0.4=4.5mB+41000eV的電子流在兩極板中央斜向上方進(jìn)入勻強(qiáng)電場，電場方向豎直向上，它的初速度與水平方向夾角為30，如圖為了使電子不打到上面的金屬板上，應(yīng)該在兩金屬板上加多大電壓U？【解析】電子流在勻強(qiáng)電場中做類似斜拋運(yùn)動，欲使電子剛好不打金屬板上，則必須使電子在d2內(nèi)豎直方向分速度減小到零，設(shè)此時(shí)加在兩板間的電壓為U，在電子流由C到A途中，電場力做功We=EUAC，由動能定理至少(zhsho)應(yīng)加500V電壓(diny)，電子才打不到上面金屬板上。5、 如圖，一個(gè)(y )電子以速度v0=6.0106m

4、s和仰角=45從帶電平行板電容器的下板邊緣向上板飛行。兩板間場強(qiáng)E=2.0104Vm，方向自下向上。若板間距離d=2.010-2m，板長L=10cm，問此電子能否從下板射至上板？它將擊中極板的什么地方？【解析】應(yīng)先計(jì)算y方向的實(shí)際最大位移，再與d進(jìn)行比較判斷。由于ymd，所以電子不能射至上板。因此電子將做一種拋物線運(yùn)動，最后落在下板上，落點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)相距1.03cm。小結(jié)：斜拋問題一般不要求考生掌握用運(yùn)動學(xué)方法求解。用運(yùn)動的合成分解的思想解此題，也不是多么困難的事，只要按照運(yùn)動的實(shí)際情況把斜拋分解為垂直于電場方向上的的勻速直線運(yùn)動，沿電場方向上的堅(jiān)直上拋運(yùn)動兩個(gè)分運(yùn)動。就可以解決問題。6、如圖甲

5、所示，A、B為兩塊靠得很近的平行金屬板，板中央均有小孔。一束電子以初動能Ek=120ev，從A板上的小孔O不斷垂直于板射入A、B之間，在B板右側(cè)，平行金屬板的板長L=2102m，板間距離d=4103m，兩板上所加電壓為U2=20V?，F(xiàn)在在A、B兩板上加一個(gè)如圖乙所示的變化電壓U1，在t=0到t=2s時(shí)間內(nèi)，A板電勢高于B板，則在U1隨時(shí)間變化的第一個(gè)周期內(nèi) （1）電子在哪段時(shí)間內(nèi)可以從B板小孔射出？ （2）在哪段時(shí)間內(nèi)，電子能從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)飛出？ （由于(yuy)A、B兩板距離很近，可以認(rèn)為(rnwi)電子穿過A、B板間所用(su yn)時(shí)間很短，可以不計(jì)）【解析】（1）能射出B板，要求電子達(dá)

6、到B板時(shí)速度大于或等于零，由動能定理得 AB兩板所加電壓在01區(qū)間里 有U=200 故 由于電壓圖像的對稱性，另一對應(yīng)時(shí) 刻在下半周期，電場力做正功電子均能射出，所以能射出的時(shí)間段為0 及 （2）設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場中垂直射入時(shí)速度為，那么側(cè)移是 才能射出 又 又因 所以在內(nèi)有電子射出。7、如圖所示，在厚鉛板A表面中心放置一很小的放射源，可向各個(gè)方向放射出速率為 的粒子（質(zhì)量為m，電量為q），在金屬網(wǎng)B與A板間加有豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，A與B間距為d，B網(wǎng)上方有一很大的熒光屏M，M與B間距為L，當(dāng)有粒子打在熒光屏上時(shí)就能使熒光屏產(chǎn)生一閃光點(diǎn)。整個(gè)裝置放在真空中，不計(jì)重力的影響，試分析：（1

7、）打在熒光屏上的粒子具有的動能有多大？（2）熒光屏上閃光點(diǎn)的范圍有多大？（3）在實(shí)際應(yīng)用中，往往是放射源射出的粒子 的速率未知，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案，用本 裝置來測定粒子的速率。【解析】（1）粒子在電場中作加速運(yùn)動，電場力作正功， 打在熒光屏上的粒子且有動能， （2）當(dāng)粒子初速度與電場線垂直時(shí)，作類平拋運(yùn)動，沿電場線方向 到達(dá)B板所用時(shí)間為 從B板到達(dá)(dod)M板所用(su yn)時(shí)間為 粒子(lz)運(yùn)動總時(shí)間熒光屏上閃光范圍是一個(gè)圓,其半徑R=（3）由前問題可知，熒光屏上閃光范圍是一個(gè)圓，其半徑與粒子的初速度成正比。測得圓的半徑R，可計(jì)算出粒子的初速度 或?qū)B間電場反向，電場力對粒子做負(fù)功，逐

8、漸增大電場強(qiáng)度，當(dāng)熒光屏上閃光消失時(shí)，粒子初動能全部用來克服電場力做功。 8如圖所示，A、B為不帶電平行金屬板，間距為d，構(gòu)成的電容器電容為C質(zhì)量為m、電量為q的帶電液滴一滴一滴由A板小孔上方距A板高h(yuǎn)處以v0初速射向B板液滴到達(dá)B板后，把電荷全部轉(zhuǎn)移在B板上求到達(dá)B板上的液滴數(shù)目最多不能超過多少？設(shè)到達(dá)B板上的液滴數(shù)目最多不超過n個(gè)，第n-1個(gè)液滴落到B板上時(shí)電容器的電量 電容器兩極板間的電壓 第n滴到達(dá)B板時(shí)速度剛好為0，由動能定理得 解得 9在方向水平的勻強(qiáng)電場中，絕緣細(xì)線的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，另一端懸掛于O點(diǎn)。將小球拿到A點(diǎn)（此時(shí)細(xì)線與電場方向平行）無初速釋放，已知小球擺到

9、B點(diǎn)時(shí)速度為零，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為=30，求：（1）小球的平衡位置。（2）小球經(jīng)過平衡位置時(shí)細(xì)線對小球的拉力。解：（1）小球由A運(yùn)動到B根據(jù)動能定理， mgLcos-qEL（1+sin）=0 解得qE=mg設(shè)小球(xio qi)的平衡位置為C，懸線與豎直(sh zh)方向間的夾角為，小球(xio qi)受力如圖，則tan=，=30（2）由A到C，根據(jù)動能定理，有mgLsin60-qEL（1-cos60）= 在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律，有解得 T=mgdU1L1L2PMNOKA10如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線

10、KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場），電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：（1）電子穿過A板時(shí)的速度大??；（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量；（3）P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，根據(jù)動能定理得： e U1=， 解得： （2）電子以速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，垂直于電場方向作勻速直線運(yùn)動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動的時(shí)間為t1，電子的加速度為a，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)相對于原運(yùn)動方向的側(cè)移量為y1，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式得：U1L1L2dPMNOKAy2y1F=eE， E= ， F=ma， a =t1=， y1=，解得： y1=（3）設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)沿電場方向的速度為vy，根據(jù)(gnj)運(yùn)動學(xué)公式得：vy=at1=電子離開(l ki)偏轉(zhuǎn)電場后作勻速直線運(yùn)動，設(shè)電子離