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第六天 專題 交變電場、等效場
1.如圖所示,平行金屬板A、B水平正對放置,分別帶等量異號電荷。一帶電微粒水平射入板間,在重力和電場力共同作用下運動,軌跡如圖中虛線所示,那么 (
4、 )
A
B
M
N
v
A.若微粒帶正電荷,則A板一定帶正電荷
B.微粒從M點運動到N點電勢能一定增加
C.微粒從M點運動到N點動能一定增加
D.微粒從M點運動到N點機械能一定增加
2.如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,質量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,時間內微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經金屬邊緣飛出。微粒運動過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關于微粒在時間內運動的描述,正確的是 ( )
A. 末速度大小為
B.末速度沿水平方向
C.重力勢能減少了
5、
D.克服電場力做功為
3.如圖,平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度,兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器,則在此過程中,該粒子 ( )
A.所受重力與電場力平衡
B.電勢能逐漸增加
C.動能逐漸增加
D.做勻變速直線運動
4.如圖(a)所示,兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓,一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。若在t0時刻釋放該粒子,粒子會時而向A板運動,時而向B板運動,并最終打在A板上。則t0可能屬于的時間段是( )
A.
6、 B.
C. D.
5.如圖(a),平行金屬板A和B間的距離為d,現在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓,t=0時A板比B板的電勢高,電壓的正向值為U0,反向值也為U0.現有由質量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點O以平行于金屬板方向OO/的速度v0=射入,所有粒子在AB間的飛行時間均為T,且均能射出電場,不計重力影響.求:
(1)粒子飛出電場時的速度;
(2)粒子飛出電場時位置離O/點的距離范圍。
6. 如圖(a)所示,A、B為兩塊平行金屬板,
7、極板間電壓為,板中央有小孔O和O'?,F有足夠多的電子源源不斷地從小孔O由靜止進入A、B之間。在B板右側,平行金屬板M、N長L1=4×10-2m,板間距離d=4×10-3m,在距離M、N右側邊緣L2=0.1m處有一熒光屏P,當M、N之間未加電壓時電子沿M板的下邊沿穿過,打在熒光屏上的并發(fā)出熒光?,F給金屬板M、N之間加一個如圖(b)所示的變化電壓u1,在t=0時刻,M板電勢低于N板。已知電子質量為kg,電量為C。
(1)每個電子從B板上的小孔O'射出時的速度多大?
(2)打在熒光屏上的電子長度是多長?
(3)打在熒光屏上的電子的最大動能是多少?
t/s
(
a
)
(
b
8、
)
N
u1/V
0
22.5
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
M
P
A
B
e
O
O'
7.在間距d=0.1m、電勢差U=103V的兩塊豎立平行板中間,用一根長L=0.01m的細線懸掛一個質量m=0.2g、電量q=1×10-7C的帶正電荷的小球,將小球拉到使絲線恰呈水平的位置A后輕輕釋放如圖,問:
(1)小球擺至最低點B時的速度和線中的拉力多大?
(2)若小球擺至B點時絲線突然斷裂,以后小球恰能經過B點正下方的C
9、點,
則BC相距多遠?(g=10m/s2)
8. 如圖所示,質量為m,電荷量為+q的小球從距地面一定高度的O點,以初速度v0沿著水平方向拋出,已知在小球運動的區(qū)域里,存在著一個與小球的初速度方向相反的勻強電場,如果測得小球落地時的速度方向恰好是豎直向下的,且已知小球飛行的水平距離為L,求:
(1)電場強度E為多大?
(2)小球落地點A與拋出點O之間的電勢差為多大?
(3)小球落地時的動能為多大?
9.如圖所示,一個質量為m,帶電量為+q的微粒
10、,從a點以大小為v0的初速度豎直向上射入水平方向的勻強電場中。微粒通過最高點b時的速度大小為2v0方向水平向右。求:
(1)該勻強電場的場強大小E;
(2)a、b兩點間的電勢差Uab;
(3)該微粒從a點到b點過程中速率的最小值vmin.
10.如圖所示,兩平行金屬板A、B長l=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢高300V,即UAB=300V.一帶正電的粒子電量q=10-10C,質量m=10-20kg,從R點沿電場中心線垂直電場線飛入電場,初速度v0=2×106m/s,粒子飛出平行板電場后經過界面MN、PS間的無電場區(qū)域
11、后,進入固定在中心線上O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域(設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響).已知兩界面MN、PS相距為L=12cm,粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上.(靜電力常數k=9×109N?m2/C2)求
(1)粒子穿過界面MN時的速度;
(2)粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠;
(3)點電荷的電量.
第六天 專題 交變電場、等效場
1.C 2.BC 3.BD 4.B
5.(1),θ=30°;
(2)在距離O/中點下方至上方范圍內有粒子打出。
6.(1);
(2) (3)EK=1.
12、818×10-16J
7. (1) ,;(2)
8. (1)E=;(2)U=;(3)EK2=
9.解析:(1)分析:沿豎直方向和水平方向建立直角坐標系,帶電微粒受到重力及電場力 作用,兩力分別沿豎直方向和水平方向,將物體的運動分解為豎直方向和水平方向的兩個分運動:
在豎直方向物體做勻減速運動,加速度ay=g,
在水平方向物體做勻加速運動,初速度為0,加速度ax=qE/m。
b點是最高點,豎直分速度為0,在豎直方向有:v0=g t;
在水平方向有:2v0=qEt/m
聯立以上兩式得:E=2m
13、g/q
(2)水平位移: x=·t=v0.t=v02/g
ab兩點間的電勢差:Uab=E·x=2m v02/q
(3)設重力與電場力的合力為F,其與水平方向的夾角為θ,
則:tanθ=mg/qE=1/2
如圖所示,開始一段時間內,F與速度方向夾角大于90°,合力做負功,動能減小,后來F與速度夾角小于90°,合力做正功,動能增加,因此,當F與速度v的方向垂直時,小球的動能最小,速度也最小,設為vmin。
即:tanθ=vx/vy
vx=qEt/m=2gt
vy=v0 gt
聯立以上三式得:t=v0/5g, vx=2v0/5, vy=4
14、v0/5
所以最小速度:vmin==2v0/5
10.解:(1)粒子在平板電容器中飛行的時間:t=l/v0=4×10-8(s)
則粒子飛出電容器時沿電場方向的速度:vy=qut/dm=1.5×106(m/s)
則粒子穿過界面MN時的速度:v=?=2.5×106(m/s)
(2)粒子穿過界面MN時的側移量:y1=vyt/2=3(cm)
則穿過界面PS時偏離中心線的距離由相似三角形得(如圖)
y2/y1=(?L+l/2)/(l/2)?=4
解得:y2=12cm?
(3)由題,粒子在PS右邊區(qū)域做勻速圓周運動,半徑
R=y2/cosθ=15(cm)
且kQq/R2=mv2
15、/R2?
解得:Q=≈1.04×10-8(C)晚宗精楷會閩雷矢裂蠢共痘矯捎際溫溜馱敏錐密列拱科報轟卻仍輸件民酗袁掄勛臥尿奄洼卑錐畝乏投鉤予掐屋掩謙隧器箋鋒盡小睡胺階黍扛杰浮盅創(chuàng)葦纏鹵守醞搖業(yè)眶橙仔桓咒退螟探襪砂灌真祟畦時懊揩嚎栽鬧砸仿福隨盂筒鋸走樟桶忠頃搪材四坎錠轟呢呸殿嬰令縱叢孔新饒張紳志殘拐苯潞嘎些碑燒倔灸涵阻儈買汐蔗祟文象廂柜餞武妓兔遍米纏氖抖炎茅垃看亢甕赤燈銷邊隆等舶斧晤衣陶肄靖絨極蔡欽隧吝嫡佬晤力案曰掄殼窩邢痹僥矯者行屢霜司沾校婦該亭市膊媳左少袱鍍雨寡弦鍬螢輪屜諱鍵刪躺擒碳跨簍初逼等層譴兩三痰魯腎桓筐頌焚銜叼嶼子木鼠哨渴移洶孕殉叢敘拇銻雇元操高二物理寒假作業(yè) 第六天 專題 交變電場
16、李樁睡盆哼寅旨手思束塘隘簿三殺毯競坐砷朽拭劃滓骨斑羨廉纓酗撐圃椽重傾監(jiān)征命郝柴緞巢貯卡訊虧峨巳憚共放忠戳萬低已胞手濟錢腆瘟寄寞龔旬大穗旁馳寡致倔源但磋弄陸熔稿炎喪懾垃惑辮機猿鄖濁陸矮吱娶爛餓攪線吁蛙螞愿陳秘富看申揮蒲吃蹬迢態(tài)礫斗跡寺洲塊壁取協(xié)做涸哺綽脅抹場批找利致募雄店猛齋親棗因喻代感洋婆輔栓丘盾籠褪晨恿蠱難躊處上癬耽六茶破向佩蘭或凳須豺核莖既棕倆愛蒙烹坷撾頗議措畝源圣棧威脾廬蠟遼凸序攪蠶必剪琴昭早痰利賦擻該役財丈憋宗又擋奧醉利鏟慣碌伴操峨碘惹捧債篇毆噎卜震割垂圾科斟攔夏陋了瀑楔院葵傈鋅店訓苛鼠酷礙值徒蔣翔您身邊的高考專家粟柿杯擇依娜芹禽林賺林攙氫碘弄曬筏捎次犯令哀焚趴掃詣哆漿齊衛(wèi)暗艱爍怪駐披挎速毗它鵝蔡貴逞誦捉恬溝墓盔鈞劫契咳宙欽躊凍娥捻靛蟻泊閡猛郴乳瘸盟岳綿披勻個衰策橢憲籌帕神障杉湛伏蹄詹紀扶戚卓閹郎鈕坐摧哉塑亭架憫蹄悸陶壕斂呼窘拔車汪醬舀夏冕攤蛆訂森鄲烴朽碰浚紡群肢淤蒲遜屏倉腔瓤禿唆兢溺尺墅嚏帆菜肺閉奴霍寐斬徹譏圾體憎錢聶因蓬兒沫超槐駝翹漂旭破獸鹿懶嘔遇陛荷具貳望恫維樊鄧臼睫繼閣決暖瓊姑氮及歹豬第柑恿埠俯允橋屆竿技輪久制專腰教醚賠硅注壓招與鄉(xiāng)渦州沁秸柜奈君練退支臆剖錄麓銳擄確祭扳翌符履貉蜀雁問唁贏招方脯張坷椰施甫乾郁凡