B.三种粒子射出偏转电场时的速度相同 C.在荧光屏上将只出现1个亮点
D.偏转电场对质子、氘核和α粒子粒子做的功之比为1:2:2
23、如图所示,A、B两块平行金属板水平放置,A、B间所加电压为U。 虚线MN与两极板等距。 一个质量为m、电量为q的粒子沿MN虚线从左向右以初速度v0射人电场,它从电场右边缘某处飞出电场时的速度方向与虚线MN的夹角为45°(图中未画出)。则在带电粒子穿越电场过程中
A.电场力对粒子所做的功为qU B.电场力对粒子所做的功为
C.电场力对粒子所做的功为D.电场力对粒子所做的功为
24、如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v,保持两板间电压不变, 则:( ) A.当增大两板间距离时,v增大 B.当减小两板间距离时,v增大 C.当改变两板间距离时,v不变
D.当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间增大
25、如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上极板的过程中
A.它们运动的时间tQ = 2tP
B.它们所带电荷量之比qp : qQ = 1 : 2 C.它们的电势能减少量之比△EP : △EQ = 1: 2 D.它们的动能增量之比△EkP : △EkQ = 1: 41 14 2 15 3 16 4 17 5 18
6 19 7 20 8 21 9 22 10 23 11 24 12 25 13 26、如图所示,A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板,两板间的电压为U1=100V,C、D是水平放置的平行金属板,板间距离为d=0.2m,板的长度为L=1m,P是C板的中点,A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等,将一个负离子从板的小孔处由静止释放,求:
6
(1)为了使负离子能打在P点,C、D两板间的电压应为多少?哪板电势高?
(2)如果C、D两板间所加的电压为4V,则负离子还能打在板上吗?若不能打在板上,它离开电场时发生的侧移为多少?
27、如右图所示,两平行金属板带等量异号电荷,两板间距离为d,与水平方向成a角放置,一电量为+q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点,求: (1)该电场的场强大小及小球运动的加速度大小 (2)小球静止起从一板到达另一板所需时间
28、 如图所示,空间存在着电场强度为E=2.5×10N/C、方向竖直向上的匀强电场,一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、 电荷量q= 4×10C的小球。现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力。取g=10m/s.求: (1)小球的电性。
(2)细线在最高点受到的拉力。
(3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时,小球距O点的高度.
29、两平行金属板长L=O.1m,板间距离d=l×10m,从两板左端正中间有带电粒子持续飞入,如图甲所示.粒子的电量q=10c,质量m=10kg,初速度方向平行于极板,大小为v=10m/s,在两极板上加一按如图乙所示规律变化的电压,不计带电粒子 重力作用.求:
(1)带电粒子如果能从金属板右侧飞出,粒子在电场中运动的时间是多少?
(2)试通过计算判断在t=1.4×10s和t=0.6×10s时刻进入电场的粒子能否飞出.
-8
--8
-10
-20
7
-22
-2
2
一、选择题
1、AD 2、CD 3、C 4、 B 5、A 6、D 7、D 8、B9、 D10、C11、 AC 12、B13、AB 14、B15、AC16、C17、CD 18、BCD 19、C 20、B 21、D22、C23、C 24、CD 25、BD
7
(1)设负离子的质量为m,电量为q,从B板小孔飞出的速度为v0,
由动能定理 U1q = mv0 --------------- ①
2
x = v0t --------------- ②
y = at --------------- ③
2
a = --------------- ④
y = --------------- ⑤
负离子打在P点,x=,y = ,
可得U2= 32V, 且C板电势高 --------------- ⑥
三、综合题
27、(1)(5分) (1分) (1分)
(1分) (1分)
(1分)
8
(2)(5分) (1分) (2分)
(1分)
(或) (1分)
28、解:(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电 (2分) (2)设小球运动到最高点时速度为v,对该过程由动能定理有,
① (2分)
在最高点对小球由牛顿第二定律得,
② (1分)
由①②式解得,T=15N (1分)
29、解 (1)粒子在电场中飞行的时间为t则 t=L/v (1分) . 代入数据得:.t=1×10S ……(1分) 。 ‘
(2)粒子在电场中运动的加速度a=Eq/m=qU/md=2 X l 0 m/s2 .
当t=1.4×1 O-8s时刻进入电场,考虑竖直方向运动,前0.6×1 0s无竖直方向位移,后0.4×10 s做匀加速运动。竖直方向位移 . ’
Sy=1/2at=0.16×10m 9 2 -2 -2 -8 -8 14 -8 ∴能飞出两板间 (1分) 当t=O.6×1 Os时刻进入电场,考虑竖直方向运动,前0.4×1 0s匀加速运动,后O.6×1 Os 做匀速运动。竖直方向位移 . Sy'=s1+s2=1/2at2+at(T-t)=0.64 x10-2m>d/2=0.5×10m (2分) ∴不能飞出两板间 (1分) (3)若粒子恰能飞出两板间,考虑两种情况 a.竖直方向先静止再匀加速。 Sy=1/2at 0.5×1 0=l/2 ×2 ×10 t 2 -2 14 2 -2 -8 -8 -8 得t= /2×1 0s (1分) -8 -8 ∴ ΔEk=Uq/2=I×1 0J (1分) b.竖直方向先匀加速再匀速 Sy = S1+S2 = 1/2at + at(T-t) 0.5 X 1 0-2=1/2X2X10 14 t2+2 X 10 14t(1×1 0-t) 得t = (1-√2/2)X×1 0S ∴S1=1/2at= (1.5一√2)×10m (1分) ∴ΔEk=EqS1=UqS1/d=(3—2√2)×1 0 一8 2 -2 -8 2 -8 =0.1 7 X 1 0j (1分 (1分) -8 10