解析:此题考查示波管。带电粒子在电场中的运动等知识点。由电极YY ’之间所加的电压按图(b )所示的规律变化可知,在y 方向图形从y=0开始且向+y 方向运动;由在电极XX ’之间所加的电压按图(c )所示的规律变化可知,在x 方向图形从-x 半个周期开始,所以在荧光屏上会看到的图形是B 。
答案:B
2.(2010全国新课标理综).静电除尘器是目前普遍采用的一
种高效除尘器。.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中
直线ab 为该收尘板的横截面。.工作时收尘板带正电,其左侧的电场
线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最
后落在收尘板上。.若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗
粒的运
6 / 28 3568968860.doc
大家网,大家的! 更多精品在大家! 动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)
【解析】根据电场线的切线方向表示电场强度方向,带负电的粉尘所受电场力的方向为电场线的切线的反方向。原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,只可能是图A 所示。
【答案】A
【点评】只有当电场线为直线,初速度为零的带电粒子运动轨迹才与电场线重合。若带电粒子初速度不为零,则带电粒子一定向所受力的方向偏转;若电场线为曲线,带电粒子初速度为零,则带电粒子在电场力方向加速后一定向所受力的方向偏转。
3.(2010·四川省理综)如图所示,圆弧虚线表示
正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等。
光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有
一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与
固定点O 相连,并以某一初速度从M 点运动到N 点,OM
<ON 。若滑块在M 、N 时弹簧的弹力大小相等,弹簧始终
在弹性
限度内,则
A 、滑块从M 到N 的过程中,速度可能一直增大
B 、滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小
C 、在M 、N 之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置
D 、在M 、N 之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置
3.【答案】AC D 错误。
4(2010·江苏物理)制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d 的两平行极板,
大家网
7 / 28
更多精品在大家! 大家网,大家的! 如图甲所示,加在极板A 、B 间的电压U AB 作周期性变化,其正向电压为U 0,反向电压为-kU 0(k>1)。电压变化的周期为2τ,如图乙所示。在t=0时,极板B 附近的一个电子,质量为m 、电荷量为e ,受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中,电子未碰到极板A ,且不考虑重力作用。
(1)若54
k ,电子在0—2r 时间内不能到达极板A ,求d 应满足的条件; (2)若电子在0—2r 时间未碰到极板B ,求此运动过程中电子速度v 随时间t 变化的关系;
(3)若电子在第N 个周期内的位移为零,求k 的值。
解析:.(1)电子在0~τ时间内做匀加速直线运动,加速度大小a 1=
0eU md ,① 位移x 1=12
a 1τ2。② 在τ~2τ时间内先做匀减速直线运动,后反向做匀加速直线运动,加速度大小a 2=
054eU md ,③
加速度的大小
a 2′=0ekU md
速度增量 △v 2=-a 2′τ ⑧
(a)当0≤t-2n τ<τ时 电子的运动速度 v=n △v 1+n △v 2+a 1(t-2n τ) ⑨
8 / 28 3568968860.doc
大家网,大家的!
更多精品在大家!
解得 v=[t-(k+1)n τ]
ekU md
,(n=0,1,2, ……,99) ⑩
(b)当0≤t-(2n+1) τ<τ时 电子的运动速度
v=(n+1) △v 1+n △v 2-a 2′ [t-(2n+1) τ]
○
11 解得v=[(n+1)(k+1) τ-k τ]0
eU dm
,(n=0,1,2, (99)
○
12
(3)电子在2(N-1) τ~(2N-1) τ时间内的位移x 2N-1=v 2N-2τ+1
2
a 1τ2
电子在(2N-1) τ~2N τ时间内的位移x 2N =v 2N-1τ-1
2
a 2′τ2
由○10式可知 v 2N-2=(N-1)(1-k) τ0eU
dm 。
由○
12式可知,v 2N-1=(N-Nk+k) τ0
eU md
。 依据题意,x 2N-1+ x 2N =0, 解得 k=41
43
N N --。
四.2009年高考题
1. (2009广东理科基础)如图1,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M 和N 是轨迹上的两点,其中M 点在轨迹的最右点。不计重力,下列表述正确的是 A .粒子在M 点的速率最大 B .粒子所受电场力沿电场方向 C .粒子在电场中的加速度不变 D .粒子在电场中的电势能始终在增加【解析】根据做曲线运动物体的受力特点可知合力(电场
力)指向轨
迹的凹侧, 即受到的电场力方向与电场线方向相反,选项B 错误;粒子从N 到M ,电场力方向与位移夹角大于90°,电场力做负功,速度减小,电势能增加;当达到M 点后继续运动,电场力方向与位移夹角小于90°,电场力做正功,速度增大,电势能减小;由此可知,粒子在M 点的速率最小,选项AD 错误。在整个过程中带电粒子在匀强电场中运动,电场力不变,根据牛顿第二定律,粒子在电场中的加速度不变,选项C 正确。 【答案】C
【点评】此题给出带电粒子在电场中运动的轨迹,考查曲线运动、电场力、做功、动能定理等知识点。
2(2009年安徽卷第18题).在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形的abcd ,顶点a 、c 处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示。
若将
图2
大家网 9 / 28
更多精品在大家! 大家网,大家的! 一个带负电的粒子置于b 点,自由释放,粒子将沿着对角线bd 往复运动。粒子从b 点运动到d 点的过程中
A .先作匀加速运动,后作匀减速运动
B .先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
C .电势能与机械能之和先增大,后减小
D .电势能先减小,后增大
答案:D
做正功,
电势能减小,由O 到d 电场力做负功,电势能增加,D 对。
3、(2009年四川卷第20题).如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面
下方O 点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿