从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒.doc

1．? 如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：（ C ） 2．如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强 电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则 （ D ） A．小球不可能做匀速圆周运动 B．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小 C．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大 D．小球运动到最低点时，电势能一定最大 解析．D 当mg=qE时可以做匀速圆周运动，最高点和最低的向心力是拉力、重力和电场力的合力 3．一根对称的“八字”形玻璃管置于竖直平面内，如图所示。管所在的空间有竖直向下的匀强电场，电场强度E=1000牛/库。重力G＝1.0×10-3牛，带电量Q= -2×10-6库的小物体在管内从A点由静止开始运动，它与管壁摩擦系数为0.5，管长AB=BC=3米，管的B处为一极短的光滑圆弧，管AB和BC与水平方向所夹的角度皆为37°,问 （1）小物体最终静止在何处？ （2）从A开始计算时，小物 体运动的总路程是多少？ 【解析】A—B，作匀加速运动 B—C，作匀减速运动， 由于有机械能损失，到不了C点就停止，接 着返回作匀加速运动，过B点又作匀减速动， …最后停在B点. 由动能定理，对全过程， L=AB=BC=3米 μ =0.5 (qE-mg)Lsin370- μ(qE-mg) cos370S=0 S=0.6 L /（0.5×0.8） =1.8/0.4=4.5m 4．1000eV的电子流在两极板中央斜向上方进入匀强电场，电场方向竖直向上，它的初速度与水平方向夹角为30°，如图为了使电子不打到上面的金属板上，应该在两金属板上加多大电压U？ 【解析】 电子流在匀强电场中做类似斜抛运动，欲使电子刚好不打金属板上，则必须使电子在d／2内竖直方向分速度减小到零，设此时加在两板间的电压为U，在电子流由C到A途中， 电场力做功We=EUAC，由动能定理 至少应加500V电压，电子才打不到上面金属板上。 5、 如图，一个电子以速度v0=6.0×106m／s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。两板间场强E=2.0×104V／m，方向自下向上。若板间距离d=2.0×10-2m，板长L=10cm，问此电子能否从下板射至上板？它将击中极板的什么地方？ 【解析】 应先计算y方向的实际最大位移，再与d进行比较判断。 由于ym＜d，所以电子不能射至上板。 因此电子将做一种抛物线运动，最后落在下板上，落点与出发点相距1.03cm。 小结：斜抛问题一般不要求考生掌握用运动学方法求解。用运动的合成分解的思想解此题，也不是多么困难的事，只要按照运动的实际情况把斜抛分解为垂直于电场方向上的的匀速直线运动，沿电场方向上的坚直上抛运动两个分运动。就可以解决问题。 6、如图甲所示，A、B为两块靠得很近的平行金属板，板中央均有小孔。一束电子以初动能Ek=120ev，从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板的板长L=2×10－2m，板间距离d=4×10－3m，两板上所加电压为U2=20V。现在在A、B两板上加一个如图乙所示的变化电压U1，在t=0到t=2s时间内，A板电势高于B板，则在U1随时间变化的第一个周期内 （1）电子在哪段时间内可以从B板小孔射出？ （2）在哪段时间内，电子能从偏转电场右侧飞出？ （由于A、B两板距离很近，可以认为电子穿过A、B板间所用时间很短，可以不计） 【解析】（1）能射出B板，要求电子达到B板时速度大于或等于零，由动能定理得 AB两板所加电压在0—1区间里 有U=200 故 由于电压图像的对称性，另一对应时 刻在下半周期，电场力做正功电子均能射出，所以能射出的时间段为0— 及 （2）设电子从偏转电场中垂直射入时速度为，那么侧移是 才能射出 又 又因 所以在—内有电子射出。 7、如图所示，在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源，可向各个方向放射出速率为 的粒子（质量为m，电量为q），在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场，场强为E，A与B间距为d，B网上方有一很大的荧光屏M，M与B间距为L，当有粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点。整个装置放在真空中，不计重力的影响，试分析： （1）打在荧光屏上的粒子具有的动能有多大？ （2）荧光屏上闪光点的范围有多大？ （3）在实际应用中，往往是放射源射出的粒子 的速率未知，请设计一个方案，用本 装置来测定粒子的速率。 【解析】（1）粒子在电场中