试题库 电场中的带电粒子
单选题
填空题
多选题
作图题
计算题
实验题
答 案
一、单选题: 本大题共41小题, 第1小题为3分; 从第2小题到第40小题每题4分 小计156分; 第41小题为5分; 共计164分。

   1、一个标有“36V 100W”字样的电灯泡接在交流电源上正常发光,它还并联一个电容器,这个电容器的耐压值必须满足什么的条件是

[  ]

A.大于25V

B.大于36V

C.大于51V

D.大于62V

   2、如图所示,带电液滴P在平行金属板Ab间的电场内保持静止,现设法使P固定,再使Ab分别以中点OO’为轴转一个相同的角度α,然后释放P.则P在电场内将做

[  ]

A.向右的匀速直线运动

B.向右的匀加速直线运动

C.斜向右下的匀加速直线运动

D.曲线运动

   3、如图,一带电粒子以速度V垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场,刚好贴下板边缘飞出.已知产生场强的金属板长为L,如果带电粒子的速度为2V,当它的竖直位移仍为板间距d时,它的水平射程X变为   

[  ]

A1.5L      B2.0L     C2.5L      D3.0L

   4、一价氢离子,一价氦离子和二价氦离子,都从静止开始,同时从同一点经同一电场加速后,在另一个相同的电场中偏转,最后都打到同一荧光屏上.三个粒子

[  ]

A.到达荧光屏的时间相同     B.打到荧光屏的位置相同

C.到达荧光屏时的动能相同   D.到达荧光屏时的动量相同

   5、初动能为EK带电粒子,以速度V垂直场强方向射入两块带电金属板间,射出两板时带电粒子的动能为2.若该带电粒子以速度2V入射,则射出两板时的动能为(不计重力)   

[  ]

A.q   B.4.25   C.5   D.8

   6、粒子和质子都从静止开始在同样的匀强电场中加速,经过相等路程的加速后,它们获得的速度之比为

[  ]

   7、一电子从O点沿垂直于场强方向射入平行板电容器电场中,其偏转轨迹如图所示。在x轴上任选 三点a、b、c,使ab=bc,过该三点分别作与y轴平行的线段与运动轨迹分别交于M、N、P三点,电子在这三个位置时沿x方向的分速度之比和沿y方向的分速度之比是

[    ]

A.1∶2∶3和1∶3∶5   B.1∶1∶1和1∶2∶3

C.1∶1∶1和1∶4∶9   D.以上答案都不对

   8、在匀强电场中,将质子和a粒子由静止释放,若不计重力,当它们获得相同动能时,质子经历时间为粒子经历时间为,则之比为

[    ]

   9、如图所示,一质量为m带正电q的液滴从匀强电场上方A点自由落下,当液滴在匀强电场中运动过程中,其运动轨迹,可能是图中哪条曲线所表示?

   

[  ]

A.曲线(1)    B.曲线(2)    C.直线(3)     D.以上三个答案都不对

   10、如图所示,O点有一个固定的正电荷QA处有初速度为零的质子和粒子.当质子和粒子在电场力作用下由AB处运动,到达B点时质子速率为粒子速率为,则等于   

[  ]

   11、如图所示,一个质子,一个氘核,一个氚核,以相同的初速度从不同点水平射入偏转电场,最后都落在下板的D点,则质子入射点是(ABC三点在同一竖直线上)(1)A;(2)B(3)C(4)不可能是B.以上正确的是

[  ]

A.只有①④     B.只有②     C.只有③     D.只有④③ 

   12、三个质量相等且分别带有正电荷、负电荷和不带电的微粒,均由左侧中央以相同的水平速度射入竖直向上的匀强电场,分别落在正极板A、BC三处(如图),并把落在ABC处的微粒分别称为ABC,则

[  ]

A.它们在电场中运动的时间相同

B.微粒A带正电荷、微粒B带负电荷、微粒C不带电荷

C.它们到达正极板时的动能

D.它们在电场中的加速度

   13、在如图1所示平行板电容器AB两板上加上如图2交变电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在电场作用下开始运动,设AB两板间的距离足够大,则下述说法正确的是(不计电子所受重力)

[  ]

A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再反向A板做周期性来回运动

B.电子一直向A板运动

C.电子一直向B板运动

D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再反向B板做周期性来回运动

   14、下列粒子从初速为零的状态经过加速电压为U的电场之后,哪种粒子的速度最大   

[  ]

A.质子   B.氘核   C.α粒子   D.钠离子Na+

   15、质量和电荷量不同的带电粒子,在电场中由静止开始经相同电压加速后      

[  ]

A.荷质比大的粒子速度大,电荷量大的粒子动能大

B.荷质比大的粒子动能大,电荷量大的粒子速度大

C.荷质比大的粒子速度和动能都大

D.电荷量大的粒子速度和动能都大

   16、一带电粒子以某一初速垂直射入一匀强电场中,不计重力,粒子在电场运动过程中任取二段相等的时间,则在这二段相等时间内,粒子的

[  ]

A.运能的变化量一定相等    B.动量的变化量一定相等

C.位移一定相等            D.电势能的变化量一定相等

   17、如图所示,静止的电子由A板向B板加速运动,则电子到达B板的时间t和动量p与加在两板间的电压U的关系为

[  ]

At成反比,p成正比      BtU成反比,p成正比

Ct成反比,pU成正比         Dt成反比,p成正比

   18、不计重力的带电粒子以平行于金属板的速度飞入带电的平行板中,为了使带电粒子从两板间飞出时有相同的偏角,粒子必须

[  ]

A.有相同的电量          B.有相同的初速度

C.有相同的初动能        D.由同一加速电场从静止开始加速

   19、质子和a粒子垂直进入同一偏转电场,要使它们离开电场后偏转的角度相同,则必须   

[  ]

A.以相同的初速度进入   B.以相同的初动能进入

C.以相同的初动量进入   D.经过同一加速电场后进入

   20、若带同种等量电荷的不同离子,从同一偏转电场飞出后到达荧光屏上形成一亮点,则   

[  ]

A.粒子必须以相同的速度垂直进入偏转电场

B.粒子必须以相同的电量垂直进入偏转电场

C.粒子必须以相同的动能进入偏转电场

D.以上三种情况都有可能

   21、如图所示,水平放置的平行带电金属板间有一匀强电场,板间有一带电微粒恰好静止.若迅速将两金属板在竖直面内逆时针方向转90°,则微粒将做

[  ]

A.斜抛运动     B.平抛运动

C.仍静止不动   D.匀加速直线运动

   22、带电粒子从静止开始被加速电场加速后垂直进入偏转电场(不计重力),要使带电粒子离开偏转电场时侧位移较大,可以采取的办法是   

[  ]

(1)减小加速电压;     (2)增大偏转电极间电压;

(3)减小带电粒子质量; (4)增加带电粒子电荷量.

A.只有①④   B.只有②④   C.只有①②   D.只有①③ 

   23、AB为匀强电场,一电子在A板自由释放到达B板如图所示,设电子在前一半时间与后一半时间内经过的路程之比为;在前一半路程和后一半路程所经历的时间之比,那末这两个比值应为   

[  ]

   24、如图所示,一个带正电的小球,以速度水平抛出,第一次在真空中抛出,当小球落下的高度为h时,经历的时间为,速度大小达到;第二次在水平向右的匀强电场中抛出,抛出方向与电场线方向相反,当落下高度h时,经历的时间为,速度大小达到,则有   

[  ]

   25、如下图所示,一电子电荷量为e,质量为m,以初速度,沿着与电场线垂直的方向从A点飞入匀强电场,从B点飞出电场时其速度方向与场强方向成150°角,则AB两点间的电势差是   

[  ]

   26、一带电质点作自由落体运动,某时刻突然施加一水平电场,一段时间后又突然撤去电场,在表示该粒子运动轨迹的以下图示中,有可能是

[  ]

   27、下图表示两块带等量异种电荷的金属板相距为d垂直于水平面放置.两板间电压为U,板上电荷量为Q.一个质量为m,电荷量为q的粒子从两板上端的中点处以速度竖直向下射入电场,打在右板上的M处.不计重力.若把右板向右平移d/2,而带电粒子仍从原处竖直向下射入电场,要使粒子仍打在M点,可以   

[  ]

A.保持Qm不变,减小q     B.保持U、不变,减小q/m

C.保持Uqm不变,减小    D.保持U、qm不变,增大

   28、一个质子和一个粒子,以相同初速度飞入平行金属板之间的匀强电场中,它们的初速度方向都与金属板面保持平行,当它们飞出匀强电场时,质子偏离距离为s,则粒子的偏离距离为

[  ]

   29、如图所示,电子从负极板边缘垂直射入匀强电场,恰好从正的边缘射出.今若使两极间距离增加为原来的2倍,而电子仍以同样的速度射入,也恰好从正极板的边缘射出,不计重力,这时两板间电压应为原来的

[  ]

   30、如图所示,电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为的两块平行板间的电场中,入射方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况下,一定能使电子的偏转角变大的是

[  ]

   31、有一粒带正电的微粒,以速度进入匀强电场,沿着平行于电场方向前进L其速度即降为零.如图所示,若把L等分为两段,则微粒先后经过这两段路程时的平均速度之比是(忽略重力作用)   

[  ]

   32、如图所示,有一个带电的微粒以速度V恰能水平穿过两块平行金属板间的匀强电场。若用绝缘物将带负电荷的金属板向上平移,使板间的距离变小,则微粒   

[  ]

A.仍能水平穿过电场区域         B.穿过电场区域时已经向上偏移了

C.穿过电场区域时已经向下偏移了 D.有可能飞不出电场区域

   33、如图所示,平行板电容器与电源相连,电键K接通时,有一带电粒子正好静止在电容器的两板间,若用绝缘工具使电容器两板间的距离变为原来的一半后,立即断开电键K,则带电粒子的运动情况是   

[  ]

A.上升   B.下落   C.保持静止   D.条件不足无法判断

   34、某水平放置的平行板电容器,其电容量为C,当它电荷量为Q时,带电微粒q恰能在两板间沿水平方向做匀速直线运动.现使电容器上的电压V增至2V时,沿平行板电容器中间水平射入该微粒,则经多少时间落在极板上.(板间距离为d,两板足够长)

[  ]

   35、如图,质子和粒子以相同初动能沿垂直场强方向射入带电金属板间的电场中,从两板另一侧射出时

[  ]

A.质子动能增量较大,粒子动量增量较大

B粒子动能增量较大,质子动量增量较大

C粒子动能增量和动量增量都较大

D.质子动能增量和动量增量都较大

   36、有两个带电大平行金属板AB,每个板中央有小孔,可作注入和引出粒子之用,两孔正对,两板间距足够大,如图甲所示.给两板间加一交变电压,其变化规律如图乙所示.所加电压以B板电势高为正,正、负电压的转换时间算作零,恰好在0时刻,在A板上的注入孔处有一个静止的电子,则

[  ]

A.电子将开始并一直做匀加速直线运动,最终从B板上的引出孔穿出

B.电子的速度一直增大,位移也增大

C.电子在电压为正的半周内做匀加速运动,在电压为负的半周内做匀减速运动

D.电子在电压为正的半周内向B运动,在电压为负的半周内返向A运动,只有在偶然的情况下才能到达B

   37、沿垂直电场方向进入平行板间的匀强电场区,如图所示,设它们都能通过电场区,以下所说几种情况中,粒子侧移相同的应是

[    ]

A.具有相同初速度的质子与a粒子  B.具有相同初动能的质子与a粒子

C.具有相同初速度的氚核与a粒子  D.具有相同初动能的氚核与a粒子

   38、如图甲所示两平行金属板,当两板间施加图乙中哪一种电压u,可以控制N板附近的电子(初速为零)可以在M、N两板间作往复运动?设M板电势高于N板为电压正方向,并设两板距离足够大

[    ]

   39、图甲中,AB为两个处于真空中的足够大的相互平行的金属板,板上各有一个小孔ab,两小孔正对,金属板间所加电压B板电势与A板电势之差)随时间按图乙所示的规律作周期性变化,电子于某时刻t从小孔a漂入两板间,漂入时速度忽略不计,不计重力作用,下面的判断中正确的是

[    ]

   40、两水平放置的平行金属板间有一带电微粒处于静止状态,板间的场强为,若突然将场强大小变为并保持方向不变,经时间t后又突然将场强反向而大小仍为,又经时间t微粒回到出发点.若在此过程中,微粒始终未与两板相碰,则的大小之比为   

[  ]

A.1∶2   B.2∶1   C.1∶4   D.4∶1

   41、如图所示,ABCd是某电场中的4个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,其电势分别为UAUBUCUd,已知在图示这个空间内没有电荷存在.一个带电粒子进入该空间的电场后在电场力的作用下沿着图中的曲线MN运动.若忽略粒子的重力,则以下判断正确的是

[  ]

A.若粒子带正电荷,则ABCd各点的电势关系为Ua>Ub>Uc>Ud

B.若粒子带正电荷,则ABCd各点的电势关系为Ua<Ub<Uc<Ud

C.若带电粒子是从M点向N点运动的,则电势能一定是增大的

D.若粒子是带负电的,它一定是从N点向M点运动的

二、填空题: 本大题共27小题, 从第42小题到第43小题每题3分 小计6分; 从第44小题到第55小题每题4分 小计48分; 从第56小题到第61小题每题5分 小计30分; 从第62小题到第66小题每题6分 小计30分; 第67小题为7分; 第68小题为9分; 共计130分。

   42、一个质子和一个氚核初速均为零,它们在同一个匀强电场中被加速后引出.它们在电场中的加速度之比为_______,末动能之比为_____________,在电场中运动时间之比为________________.(不计重力)

   43、一个匀强电场其方向竖直向上时,质量为m,电荷量为q的微粒在电场中恰好静止.当这个匀强电场变为水平方向时,如图所示,为了使微粒匀速向上移动S,需要加外力的大小是_____________,方向是跟电场线方向夹角________________,外力做功为____________

   44、图表示两平行金属板间电压为2000V,板长L=8cm.有一能量为1820eV的电子从两板间左方的正中央垂直于电场方向射入电场,恰好从下板边缘飞出电场。已知电子电荷量为1.61×C、质量为9.1×kg,则电子飞越电场区域的时间为______s,电子飞出电场区域时的动能为____________eV.

   45、如图,电荷量为e质量为m的电子,从A点以速度垂直场强方向射入匀强电场中,从B点射出电场时速度方向与电场线成120°角,则AB两点间的电势差为___________

   46、空间的某个区域内有场强大小为E的匀强电场,电场的边界MNPQ是间距为d的两个平行平面,如果匀强电场的方向第一次是垂直于MN指向PQ界面;第二次是和MN界面平行,在这两种情况下,一个电荷量为q的质点以恒定的初速垂直于MN界面进入匀强电场,带电质点从PQ 界面穿出电场时的动能相等。则带电质点进入电场时的初动能是____。(不计重力)

   47、水平方向电场强度为E的匀强电场中有一个质量为m、电荷量为+q的小球,原来静止.一旦释放,它将做_______________________,运动中的加速度为____________________

   48、如图所示,两水平放置的平行金属板两板间电压为U,相距为d,在板间电场中有质量为m的带电液滴恰处于平衡状态,则其所带的电为__________电荷,电荷电为____________C.若使两板以00'为轴均迅速转过角后,则板间电场_____________发生变化,液滴的运动为____________

   49、如图所示,图中MN是两块带电的平行金属板,一电子由N板的边缘以一定速率射入两板间,射入时速度方向垂直于电场线,且恰好从M板的边缘飞出电场.现将板间距离增大到原来的3倍,为了使电子仍从M板边缘飞出电场,两板间的电势差应为原来的__________倍;为了使电子从两板间的中央点飞出电场,两板间的电势差应为原来的_________倍.

   50、如图所示,真空中有一电子以初速的速度沿电场方向射入电场强度为的匀强电场中,以入射点为电势零点,则电子的电势能最大值为________J,经________s的时间此电子可返回原入射点.(电子质量)

   51、真空中有束电子流,以速度O点射入匀强电场(如下图),方向与场强方向垂直,并沿X轴正方向,X轴上的AB两点间距AB=OA,过AB两点分别作Y轴的平行线,与电子运动轨迹交于CD点,则电子由OC和由OD两个阶段的动能增量之比为________.动量增量之比为___________

   52、如图所示,真空中有一电子,以一定速度沿与场强垂直的方向,自O点进入匀强电场,以O点为坐标原点,x轴垂直场强方向,y轴平行于场强方向,如沿x轴取A=AB=BC,并分别自ABC做与y轴平行的线与电子运动轨迹交于MNP三点,则电子流经MNP三点时,沿x轴分速度之比=____________,沿y轴分速度之比=____________,每经相等时间电子动能增量之比△Ek3=______________,每经相等时间电子动量增量之比△=______________

   53、一电子具有100eV的动能,从A点垂直于电场线飞入匀强电场,当从B点飞出电场时,运动方向改变了60°角(不计重力),则BA两点的电势差等于_____________________________

   54、在场强为E的匀强电场中,有一带正电粒子,质量为m,重力忽略不计.粒子从A点由静止开始在电场力作用下开始运动,1s末到达B点时动量为p.则AB两点间的电势差等于__________

   55、在匀强电场中,一带电颗粒在竖直平面内从A点以初速度v0经直线运动到B点,如图,则带电颗 粒在这一运动过程中动能______;电势能______。(均选填变大、变小或不变)

   56、图中等间距的平行虚线为某电场的一组等势面.垂直等势面的X轴坐标如图所示,一个带负电荷的粒子的荷质比为,从坐标原点以的初速向x轴反向运动,不计重力,经过s后,粒子位置坐标________cm.

   57、如图,等间距的平行虚线为某电场的一组等势面,相邻等势面间距离为0.03m,电势差为10vAB是垂直于等势面的线段.一带电粒子的荷质比为9×C/kg,经过A点时速度m/s,并与等势面平行,在电场力作用下到达C点,则BC=_______________m

   58、带电粒子以速率,从P点飞入有界的匀强电扬,入射方向与电场线方向垂直,粒子从Q点飞出电场时,速度方向与电场线方向成45°角,设电场宽度为dpQ间电势差为U,不计重力,则该电场的电场强度E=____________

   59、两平行金属板水平放置,板间距为dA板中间有一小孔C,如图所示,一质量为m、电荷量为-q的液滴自A板上方h处自由落下,恰经孔C落入板间电场,并且刚好到达B板,那么板间电压应为_____________,液滴在板间下落的时间为:__________________

   60、如图,两块相距d=6cm、水平放置的带电金属板,板长L=100cm,上板带正电,下板带负电.一质量m=1g、电荷量q=-4×C的质点,从两板左侧A点处沿水平方向以速度=10m/s射入电场中,A到下板的距离d'=1cm,要使质点能从两板右侧射出,则两板间的电压满足的条件为___________

   61、如图,AB两块半径为R的圆形平行带电金属板,A板带正电,B板带负电,两板间电压为UA板中心放有一放射源S,可向各个方向均匀射出质量为m、电荷量为q、速度为v的带电粒子.要使射出的带电粒子都落在B板上,则AB两板间的距离不得大于______________.(不计重力)

   62、如图所示,一条长为L的绝缘细线上端固定在O点,下端拴一质量为m的带电荷小球。整个装置处于足够宽广的匀强电场中,场强大小为E,方向水平向右。开始时,细线处在与竖直方向成夹角θ的位置(即OBOA的夹角为θ),小球处于平衡。由此可知小球带电量的大小为q=______AB两点间的电势差=______。如果使细线与竖直方向的夹角改变为ψ(ψ >θ)并将小球从这个位置由静止释放到速度又变为零而不再继续左摆,此过程中一定一直减小的能量有___________(填:动能、重力势能、机械能或电势能)。

   63、质子和粒子,垂直场强方向射入两块平行带电金属板间,若不计重力,则质子和粒子

(1)若以相同速度入射,射出两板时侧移之比________

(2)若以相同动量入射,射出两板时侧移之比_________

(3)若以相同动能入射,射出两板时侧移之比_________

   64、一电子质量为m,电荷量为e,沿电场线方向射入下图所示的场强为E的匀强电场中,经过A点时速率为v,到达B点时速率为零,则电子由A运动到B所用时间为______________AB间距为_______________AB两点间的电势差为________________

   65、一质量为m、电荷量为q的微粒自A点以初速度,竖直向上,射入如图所示的匀强电场中,微粒通过B点时,速度v的大小为2,方向水平.AB两点间的电势差=___________,电场强度的大小E=______________

   66、如图所示,平行板电容器水平放置,两板间距离为d,一带负电荷、电荷量为q质量为m的小球以竖直向下的初速度从上板射入,当它从下板穿出时所用时间为t;若以同样大小的初速度从下板竖直向上射入,则从上板穿出时所用时间为,不计空气阻力,则场强大小为________,方向________.

   67、如图所示,竖直平面内存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带正电小球以速度vO点沿Ox轴水平射入,且恰好能通过A点,OAx,则小球通过A点时的动能为________

 

   68、  1.如图所示,水平平行金属板AB,两板间距为d,带电小球质量为m,电量为q.当带电小球以速率v从两板连线中点处水平飞入两板间,两板不加电压时,恰好从下板边缘飞出,若给AB两板加一电压U,则恰好从上板边缘飞出,那么所加电压U________

  2.两平行金属板,板间距离dm,板长L,两板间加电压U180V.一个电子以速度v垂直于电场方向射入,离开电场时偏移入射方向y.则电子(电量)和它的质量比的数学表达式e/m________,其值为________C/kg

三、多选题: 本大题共22小题, 从第69小题到第90小题每题4分 小计88分; 共计88分。

   69、α粒子和质子以相同的速度垂直电场线方向进入同一偏转电场,则在通过偏转电场的过程中

[  ]

A.α粒子所受的冲量较大

B.质子的偏转距离较大

C.它们离开电场时的动能相等

D.它们动能的增量相等

   70、如图所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环的上端,一个质量为m电荷量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则

[  ]

A.小球运动过程中机械能守恒

B.小球经过环的最低点时速度最大

C.在最低点球对环的压力为(mgqE)

D.在最低点球对环的压力为3(mgqE)

   71、一价和二价铜离子以相同的速度垂直于电场线方向进入同一偏转电场,当它们刚飞离电场时,下列说法正确的是

[  ]

A.二价铜离子的速度较大

B.二价铜离子偏转距离较大

C.它们的偏转角相等

D.它们的偏转距离和偏转角的正切的比值相等

   72、一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它可能出现的运动状态是

[  ]

A.匀速直线运动

B.匀加速直线运动

C.匀变速曲线运动

D.匀速圆周运动

   73、如图示,质子、氘核和粒子沿着垂直场强的方向飞入一个匀强电场,它们离开电场时横向位移为y,则   

[  ]

A.氘核和质子具有相同的初动能时,它们横向位移相等

B.氘核和?粒子具有相同的初速度时,它们的横向位移相等

C.三种粒子经过同一电场加速后进入该偏转电场时,它们的横向位移相等

D.三种粒子具有相同的初动量时,它们的横向位移相等

   74、几种不同的正离子,都从静止开始,经一定的电势差加速后,垂直射入到同一个匀强偏转电场中,已知它们在电场中的偏转轨迹完全相同,由此可知   

[  ]

A.它们是经过相同的电势差加速后射入的

B.被加速后它们具有相同的动能

C.被加速后它们一定具有相同的速度

D.它们射出偏转电场后速度可能不相同

   75、三个速度大小不同的粒子,同时由同一点沿同一方向平行于电容器两板射入匀强电场中,第三个粒子从负板边缘射出.如图,其速度分别为。可以判定   

[  ]

A

B.电场力对三个粒子的冲量相等

C.电场力对三个粒子做功相等

D.第三个粒子刚刚从负板边缘飞出电场时,12也同时打在负板上

   76、如图所示,两平行金属板相距为d,与电压为U的电源相连,其间有一质量为m的带电微粒静止不动.现用厚度为的金属板插入两平行金属板之间,距上板为,下列说法中正确的是

[    ]

   77、两块平行金属板间隔适当距离,其中央有一电子(不计重力),在两板间加一正弦交流电压,在t=0时,电压为零,电子从静止开始运动,那么      

[  ]

A.电子将作简谐运动

B.在足够长的时间内,电子一定会碰在金属板上

C.在t=T/2时,电子速度最大

D.在t=T时,电子回到原出发点

   78、如图所示,真空中水平放置的带电平行金属板,相距为d.上板中央有一小孔S.一个电荷量为q,质量为m的粒子,从距孔高为dK点由静止开始下落,并恰好穿过小孔S到达下板的p点时速度恰为零.下列说法正确的是   

[  ]

A.粒子将静止在p点,不再发生运动

B.粒子将在PK之间作简揩振动

C.

D.

   79、如图,质子和粒子都从静止开始,经AB间电场加速后垂直进入CD间的匀强电场,到离开电场为止,在CD间的偏转距离分别为,动能的变化量分别为△,则

[  ]

   80、粒子和质子以相同的速度垂直电场线方向进入同一偏转电场,则在通过偏转电场的过程中   

[  ]

A粒子所受的冲量较大       B.质子的偏转距离较大

C.它们离开电场时的动能相等   D.它们动能的增量相等

   81、如图,AB是一对平行金属板,在两板间加有周期为T的交变电压uA板电势=0B板电势随时间t变化规律如图.现有一电子从A板的小孔进入两板间的电场中,设电子的初速和重力的影响均可忽略,则

[  ]

A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动

B.若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上

C.若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上

D.若电子是在t=T/2时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动

   82、如图所示,氢核和氦核均垂直于电力线射入同一匀强偏转电场,当它们飞出这个偏转电场时,所增加的动能分别为△

[    ]

A.若射入时速度相同,必有△∶△=1∶1

B.若射入时动能相同,必有△∶△=1∶8

C.若射入时动量相同,必有△∶△=1∶16

D.若射入前由静止开始经同一电场加速,必有△∶△=1∶2

   83、三个质量相等,分别带正电、负电荷和不带电荷的小球,以相同的速率在带电平行金属板间的P点沿垂直于电场方向射入匀强电场,分别落到abc三点,如图所示,则

[    ]

A.三个小球在电场中运动的时间相等

B.三个小球到达正极板时的动能相等

C.落到a点的小球原来带正电荷,落到b点的小球原来不带电荷,落到c点的小球原来带负电荷

D.三个小球在电场中的加速度ac>ab>aa

   84、一对平行金属板AB间电压变化如图所示,一个不计重力的带负电荷的粒子原静止在O点处,下面几种关于粒子的运动情况的说法中哪些是正确的?

[    ]

A.在t=0时无初速释放,则粒子一定能打到A板上

B.在t=0时无初速释放,粒子在满足一定条件的情况上才会订到A板上

C.在t=T/4时无初速释放,则粒子一定能打到A板上

D.在t=T/4时无初速释放,粒子在满足一定条件的情况下能打到A板上

   85、如图所示,电子沿垂直于电场方向射入两带电平行板间的匀强电场,飞行一段时间后打在正极板上,若将下极板移至图中的虚线位置,且保持极板电荷量不变,则

[  ]

A.电子在电场中的运动时间将改变   B.电子在电场中运动的时间不变

C.电子打在极板上的位置将改变     D.电子打在极板上的位置不变

   86、如图,三个质量相等的粒子,其中两个分别带有正电荷和负电荷,一个不带电.从两块带电金属板左侧中央以相同速度垂直场强方向射入,分别落到正极板上abc三处.若重力不能忽略,则   

[  ]

A.落于a处的粒子带正电荷,落于C处的粒子带负电荷

B.落于a处的粒子动量增量最小,落于c处的粒子动量增量最大

C.落于a处的粒子动能增量最小,落于c处的粒子动能增量最大

D.运动中,落于a处的粒子加速度最小,落于c处的粒子加速度最大.

   87、如图所示,两水平平行金属板A、B的中央有一静止电子,现在A、B间加上如下图所示电压,t=0时,A为正,设电子运动过程中未与两板相碰,则下述说法中正确的是

[  ]

A.2×s时,电子回到原位置

B.3×s时,电子在原位置上方

C.1×s到2×s间,电子向A板运动

D.2×s至3×s间,电子向B板运动

   88、如图所示,从灯丝发射出的电子经加速电压U1加速后,进入偏转电场,偏转电压为U2,如果使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,所采用的方法应是

[  ]

A.

B.使增大为原来的2

C.使偏转电极的长度L增大为原来的2

D.

   89、如图所示,水平放置二块平行金属板,A板上开一小孔EB板上开一小孔DED在同一竖直线上,在E孔正上方某一高度有一定点C,现给AB两板间加一保持不变的电压,从C点自由下落一带正电的粒子,粒子竖直下落至D孔处速度恰好为零,那么

[  ]

A.若向上平移B板,使两板间距离减小,则粒子下落时不可能到达D

B.若向上平移B板,使两板间距离减小,则粒子下落后可返回C

C.若向下平移B板,使两板间距离变大,则粒子下落时,可能达D

D.若向下平移B板,使两板间距离变大,则粒子下落后,可返回C

   90、两平行金属板间有一匀强电场,让不同的带电粒子都以垂直于电场方向飞入该电场,要使这些粒子经过电场后有相同的偏转角,则它们进入电场时应具有的条件是   

[  ]

A.有相同的动能和相同的荷质比

B.有相同的动量和相同的荷质比

C.有相同的速度和相同的荷质比

D.都是从静止开始经过同一个加速电场加速后进入该匀强电场

四、计算题: 本大题共33小题, 从第91小题到第92小题每题10分 小计20分; 从第93小题到第94小题每题11分 小计22分; 从第95小题到第104小题每题12分 小计120分; 从第105小题到第107小题每题13分 小计39分; 从第108小题到第116小题每题14分 小计126分; 从第117小题到第120小题每题15分 小计60分; 第121小题为16分; 从第122小题到第123小题每题20分 小计40分; 共计443分。

   91、在一个广阔的区域里有匀强电场,场强大小始终恒定,但方向可以变化,第一秒内电场线如图所示,θ=1s后电场方向变为竖直向上.有一个带电质点在零时刻从A处以一定的初速度水平射出,恰沿x轴匀减速运动,1s末到达坐标原点O,若AO3.75mg,求2s末该带电质点所处的位置坐标.

   92、如图所示,水平放置两平行金属板长为L,间距为d,板间电压为U,一束电子均以速度v平行金属板射入电场中,欲使所有电子都不从板间飞出,则两板电压U至少为多少?(电子电量为e,质量为m

   93、一个带电小球在水平方向的匀强电场中运动,电场强度为E,在小球的运动轨迹上有AB两点,已知小球在A点时其速度方向竖直向上,大小为,小球在B点时其速度方向恰变为水平,大小为,试求AB两点间的电势差为多少?

   94、为测定电子荷质比,用一长为5.0×m,间距为2.0×m的两平行金属板,使两板带等量异种电荷,板间电压为180V,一电子以2.0×m/s的速度垂直电场方向进入电场,离开电场时偏离入射方向为5.0×m,求电子荷质比为多少?

   95、质量为5×kg的带电粒子以=2m/s的速度从水平放置的平行金属板AB中央水平飞入板间,如图示,已知板长L=10cm,板间距离d=2cm,当=1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过板间,问粒子所带电荷的符号及量值,并计算AB间电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出(g10m/)

   96、如图,一个电子以m/s的速度沿电场方向射入场强为E=2×V/m的匀强电场中,电子的电荷量、质量是已知的.求(1)从电子入射点到达速度为零的点M的电势差多大?(2)电子从射入电场到达M点的时间是多少?(e=1.6×C,m=9.1×kg)

   97、如图所示,两块平行平面金属网之间的电势差为U=0.75V.若干带负电荷的电子都具有动能1eV.它们以不同的角度从左侧射入,欲使电子将要到达右侧网前即被“反射”,电子的入射速度与电场方向夹角α应满足什么条件?

   98、一质量为m=2×kg,电荷量q=-3×C的带电微粒,A点垂直进入有一定宽度的匀强电场,从B点飞出时,速度m/s,方向和电场线方向成120°角.已知AB两点间沿电场线方向的距离为15cm,求

(1)BA间的电势差

(2)微粒从AB经历的时间

(3)匀强电场的宽度(微粒重力不计)

   99、两个带同种电荷的粒子(均不计重力)具有相同的初速度v0,经匀强电场一段时间作用后,第1个粒子速度大小为2,方向偏转60°,第2个粒子速度方向偏转了30°.已知第1个粒子的荷质比为K.求:(1)2个粒子当方向偏转30°时速度的大小;(2)2个粒子的荷质比.

   100、测量电子荷质比的装置如图所示,整个装置位于真空管中,电子由阴极K出来时可认为速度为零,电子经电压U加速后先穿过电容器C1,又穿过相距为L的电容器打到荧光屏上不偏转,加上频率都是f 的完全相同的交流电压。求电子的荷质比。

   101、静止在太空的飞行器上有一种装置,它利用电场加速带电粒子,形成向外发射的粒子流,从而对飞行器产生反冲力,使其获得加速度.已知飞行器的质量为M,发射的是2价氧离子,发射功率为P,加速电压为U,每个氧离子的质量为m,单位电荷的电荷量为e,不计发射氧离子后飞行器质量的变化,求:(1)射出的氧离子速度;(2)每秒钟射出的氧离子数;(3)射出离子后飞行器开始运动的加速度.

   102、质量m=kgq=C的带电粒子以=1m/s的初速水平射入AB两板间的匀强电场,从A射入,保持水平运动从B'处射出, 已知两板间距为3cm,板长AA'=BB'=4cm,

求 :粒子在两板间作何种运动?

     ②两板间电势差多大?哪板带正电荷?

     ③粒子从B'出射时速度多大?

   103、如图所示,MN为两块水平放置的平行金属板,板长为l,板间相距为d,两板间加有一电压,且M板电势高于N板。今有一质量为m、电荷量为-q的小球(视为质点)平行于两金属板、并沿两板中央直线以速度v水平飞入两板间,

1)若要使小球沿中央直线作匀速直线运动,两板所加电压U应满足什么条件?

2)如果所加电压U增大,但仍能使小球飞出两板间,求电压允许范围。

   104、如图所示是静电分选器的原理示意图,将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直的带电平行板上方,颗粒经漏斗从电场区域中央处开始下落,经分选后的颗粒分别装入AB桶中,混合颗粒离开漏斗进入电场时磷酸盐颗粒带正电.石英颗粒带负电,所有颗粒所带的电荷量与质量之比均为C/kg.若已知两板间的距离为10cm,两板的竖直高度为50cm.设颗粒进入电场时的初速度为零,颗粒间相互作用不计.如果要求两种颗粒离开两极板间的电场区域时有最大的偏转量且又恰好不接触到极板.

(1)两极板间所加的电压应多大?

(2)若带电平行板的下端距AB桶底的高度为H1.3m,求颗粒落至桶底时速度的大小.(g10m/)

 

   105、水平放置的两平行金属板的距离为d,两板不带电荷,质量为m、电荷量为q的微粒在两板间自由下落,经过时间t,在两板间加一定的电势差,微粒又下落一段时间后速度变为零。若微粒通过的总路程为h,求两板间所加电势差U=

   106、一对水平放置的平行板电容器置于真空中,开始时,两板间匀强电场的场强大小为,这时一带电微粒在该电场中正好处于平衡静止状态,现将两极间场强大小由突然变大到,但保持方向不变。持续一段时间后又突然将电场反向,而保持场强的大小不变,再持续一段同样长的时间后带电微粒恰好回到最初位置。已知整个过程中微粒并未与极板相碰,求场强的大小。设E2已知。

   107、如图所示,平行板电容器的板长L=5.0×m,板间距离d=2.0×m,两板间电压为180V.一个电子以2.0×m/s的初速度沿垂直电场方向进入电场,电子在穿越电场的过程中侧向移动的距离h=5.0×m,求电子的荷质比e/m.

   108、如图所示,质量为1.0×kg的带电塑料小球以1m/s的速度射向匀强电场中,速度与水平方向成45°角,电场中相邻两竖直等势面间距离为1cm,如果使小球沿初速度方向做直线运动,则小球所带电荷量是多大?是正电荷还是负电电荷,它在原方向上通过的最大位移是多大?

   109、如图所示,水平放署的两平行金属板相距d=15cm,板间电压为U=210V,带正电荷的A板上有一小孔。一个电荷量为q=-5×C的液滴,自小孔正上方由静止自由下落,为保证液滴落到B板上,则液滴初始时距上板A的垂直距离h应满足什么条件?如果此距离为35cm,则液滴到达B板时速度为多少?(液滴质量为m=3×kg

   110、如图所示,水平放置的两平行金属板MN间的距离d=020m,给两板加电压UM板带正电荷,N板带负电荷),板间有一长度L=010m的绝缘狭板AB能够绕点A在竖直平面内转动。先使AB板保持水平静止,并在AB的中点放一个质量m=49×kg,电荷量q=9×C的带正电荷的微粒P(重力忽略不计)。使板AB突然以角速度ω=100πrad/s沿顺时针方向匀速转动,为使板AB在转动中能与微粒P相碰,求加在平行金属板MN之间的电压的取值范围。

   111、如图所示,两平行金属板AB中间各有小孔,高速运动电子流从A板小孔O垂直射入AB两板之间,入射电子初动能均为120eV。在B板右侧有长L=2×m的平行金属板MN,板间距离d=4×m,加上U=20v的恒定偏转电压,而在AB板间加如右图所示的变化电压u。试求在u随时间变化的第一个周期内,电子在哪段时间内不能从B板孔中射出?又在哪些时间内,电子能从偏转电场 右侧飞出?(电子穿过AB板所用的时间极短,可不计)

   112、平行的两个金属板MN相距d,两板上有两个正对的小孔ABAB连线与板面垂直,在两个金属板上加有如图所示的交流电压u,交流电的周期为T,在t=0时刻,N板的电势比M板高。一个带正电的微粒,质量为m,电荷量为 q,经电压为UU<)的加速电场加速后,从A孔垂直于M板射入两板间。

1)对于加速电压U,存在着一个值,当U>时,带电微粒能够沿一个方向运动,一直到从B孔射出,求Uc的大小。

2)加速电压U是多大时,带电微粒不会从B孔射出?

   113、如图示,在一足够厚的铅屏A的右表面上贴一块放射源pp释放出的β射线的速度为m/s,在B处放置一平行铅屏的金属网,网与铅屏之间加一方向水平向左的匀强电场,其场强E=3.64×N/CAB相距d=2cm,在金属网的右侧距网S=1cm处平行于网放置一荧光屏M,观察到荧光屏上的β射线,求:荧光屏上观察到β射线的范围?(=9.1×kg)

   114、电荷量为q,质量为m的粒子(重力不计)置于宽广的匀强电场区域,场强随时间变化规律如图所示,当t0时,把带电粒子由静止释放.经过时间tnT(n为正整数)时,求:(1)带电粒子的末动能:(2)tnT时间内前进的总位移.

   115、如图所示,一平行板电容器,电容为C,在电容器的A板中间开一小孔。从t=0时刻开始通过这个小孔向电容器中射入 电子,射入的方向垂直于极板,射入的速度为v,单位时间内射入n个电子。电子的质量为m,电荷量为e,电容器起初是不带电的。设打到B板上的电子都留在B板上,求从t=0时刻起,经过多长时间电容器两极板的电势差不再发生变化?

   116、如图甲所示,AB是一对平行放置的金属板,中心各有一小孔PQPQ连线垂直金属板,两板间距为d,从P点处连续不断地有质量为m、带电量为-q的带电粒子(重力不计)沿PQ方向放出,初速度可忽略,在AB间某时刻t0开始加有如图乙所示交变电压,其电压大小为U,周期为T,带电粒子在AB间运动过程中,粒子相互作用力可忽略不计:

(1)如果只有在每个周期的0时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出,则上述物理量之间应满足怎样的关系?

(2)如果各物理量满足第(1)问的关系,求每个周期内从小孔Q中有粒子射出的时间与周期T的比值.

   117、如图所示,A点坐标为(0,10)cm,C点坐标为(10,0)cm,在正方形OABC区域内有匀强电场,场强方向与x轴正向相同,E=N/C.在A点用长L=2cm的细绳悬挂质量为m=0.1kg,电荷量为+q=C的小球.小球原来静止,剪断细绳,小球将开始运动,当它运动到横坐标为10cm的点时,此点纵坐标为多少?

   118、如图所示,水平放置的两平行金属板相距为d,上板带正电荷;下板带负电荷,电压为,带电荷+q的粒子经加速电压作用后,沿两板中线方向进入电场,则

(1)欲使粒子能从两板间飞出,电压应满足什么关系?

(2)若粒子能从两板间飞出,则它在两板间的位移与水平方向的夹角为多少?

(3)若粒子能从两板间飞出,则飞出时其速度方向与水平方向的夹角为多少?

(4)试证此时粒子似从两板中央O点沿直线射出

(5)此时粒子的动能是多少?

   119、如图所示,相距为d的两平行金属板AB上加的电压为UA板电势高。在A板上放一小粒钴60,它不断向右侧空间放出质量为m,电荷量为q的α粒子,粒子最大速度为vB板上涂荧光粉,a粒子轰击B板而发光,问B板发光面积多大?设a粒子不被B板反射。

   120、如图A所示,长为L,相距为d的两平行金属板与一电源相连.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度沿平行金属板的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,AB两板间所加电压变化规律如图B所示.为使带电粒子射出电场区时的速度方向正好平行于金属板.求:

(1)所加电压的周期T应满足什么条件?

(2)所加电压的振幅U0应满足什么条件?

   121、如图(a)所示,两平行金属板MN间距离为d,板上有两个正对的小孔AB,在两板间加如图(b)所示的交变电压,最大值为U0,在t=0时,N板为高电势。这时,有一质量为m,电荷量为q的正离子,经的电压加速后从A孔射入两板间,经过两个周期后恰从B孔射出。(不计重力影响)

1)求交变电流的周期。

2)画出离子在两板间运动的v-t图像。

   122、如图所示,两块平行金属板,相距为d.加上如图所示的电压,电压的最大值为U,周期为T.现有一束离子束,其中每个粒子的电量为q、质量为m,从与两板等距处沿两板平行的方向连续射入,设粒子通过平行板间区域所用的时间为T(与电压的变化周期相同),且所有的粒子都可以通过两板间的空间而打到右端的靶上.

(1)粒子打到靶上的位置与靶的中心点O间的距离s与粒子入射时刻t有关,写出st[t]的函数关系式.

(2)求所有粒子打到靶上的位置的范围(即求出它们与靶的中心点O的最大距离与最小距离)

   123、测定电子荷质比e/m的精确的现代方法之一是双电容器法,装置如图所示.在真空管中由阴极K发射出电子,其初速度可以忽略不计.此电子被阴极K与阳极A间的电场加速后穿过屏障D1上的小孔,然后顺序穿过电容器C1、屏障D2上的小孔和第二个电容器C2而射到荧光屏F上.阳极与阴极间的电势差为U.在电容器C1C2之间加有频率为f的完全相同的交流电压,C1C2之间的距离为l.选择频率f使电子束在荧光屏上的亮点不发生偏转,试证明电子的荷质比为.其中n为奇数.


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