2019-2020年高二物理寒假作业第六天专题交变电场.doc

上传人:tian****1990 文档编号:2751261 上传时间:2019-11-29 格式:DOC 页数:7 大小:105.50KB
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2019-2020年高二物理寒假作业第六天专题交变电场1如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( )ABMNvA若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B微粒从M点运动到N点电势能一定增加C微粒从M点运动到N点动能一定增加D微粒从M点运动到N点机械能一定增加2如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述,正确的是 ( )A 末速度大小为 B末速度沿水平方向C重力势能减少了 D克服电场力做功为3如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动4如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是( )A BC D5如图(a),平行金属板A和B间的距离为d,现在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压,t=0时A板比B板的电势高,电压的正向值为U0,反向值也为U0现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO/的速度v0=射入,所有粒子在AB间的飞行时间均为T,且均能射出电场,不计重力影响求:(1)粒子飞出电场时的速度;(2)粒子飞出电场时位置离O/点的距离范围。6 如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为,板中央有小孔O和O。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧,平行金属板M、N长L1=410-2m,板间距离d=410-3m,在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P,当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过,打在荧光屏上的并发出荧光。现给金属板M、N之间加一个如图(b)所示的变化电压u1,在t=0时刻,M板电势低于N板。已知电子质量为kg,电量为C。(1)每个电子从B板上的小孔O射出时的速度多大?(2)打在荧光屏上的电子长度是多长?(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少?t/s(a) (b) Nu1/V0 225 0.40.81.21.62.0MP ABeOO7在间距d=0.1m、电势差U=103V的两块竖立平行板中间,用一根长L=001m的细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=110-7C的带正电荷的小球,将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后轻轻释放如图,问:(1)小球摆至最低点B时的速度和线中的拉力多大?(2)若小球摆至B点时丝线突然断裂,以后小球恰能经过B点正下方的C点, 则BC相距多远?(g=10ms2)8 如图所示,质量为m,电荷量为+q的小球从距地面一定高度的O点,以初速度v0沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L,求:(1)电场强度E为多大?(2)小球落地点A与抛出点O之间的电势差为多大?(3)小球落地时的动能为多大?9如图所示,一个质量为m,带电量为+q的微粒,从a点以大小为v0的初速度竖直向上射入水平方向的匀强电场中。微粒通过最高点b时的速度大小为2v0方向水平向右。求:(1)该匀强电场的场强大小E;(2)a、b两点间的电势差Uab;(3)该微粒从a点到b点过程中速率的最小值vmin.10如图所示,两平行金属板A、B长l8cm,两板间距离d8cm,A板比B板电势高300V,即UAB300V一带正电的粒子电量q10-10C,质量m10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v02106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)已知两界面MN、PS相距为L12cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上(静电力常数k9109Nm2/C2)求(1)粒子穿过界面MN时的速度;(2)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远;(3)点电荷的电量第六天 专题 交变电场、等效场1C 2BC 3BD 4B5(1),=30; (2)在距离O/中点下方至上方范围内有粒子打出。6(1); (2) (3)EK=1.81810-16J7 (1) ,;(2) 8 (1)E=;(2)U=;(3)EK2=9解析:(1)分析:沿竖直方向和水平方向建立直角坐标系,带电微粒受到重力及电场力 作用,两力分别沿竖直方向和水平方向,将物体的运动分解为竖直方向和水平方向的两个分运动: 在竖直方向物体做匀减速运动,加速度ay=g, 在水平方向物体做匀加速运动,初速度为0,加速度ax=qE/m。 b点是最高点,竖直分速度为0,在竖直方向有:v0=g t; 在水平方向有:2v0=qEt/m 联立以上两式得:E=2mg/q(2)水平位移: x=t=v0.t=v02/g ab两点间的电势差:Uab=Ex=2m v02/q(3)设重力与电场力的合力为F,其与水平方向的夹角为,则:tan=mg/qE=1/2 如图所示,开始一段时间内,F与速度方向夹角大于90,合力做负功,动能减小,后来F与速度夹角小于90,合力做正功,动能增加,因此,当F与速度v的方向垂直时,小球的动能最小,速度也最小,设为vmin。即:tan=vx/vy vx=qEt/m=2gt vy=v0 gt联立以上三式得:t=v0/5g, vx=2v0/5, vy=4v0/5所以最小速度:vmin=2v0/510解:(1)粒子在平板电容器中飞行的时间:t=l/v0=410-8(s)则粒子飞出电容器时沿电场方向的速度:vy=qut/dm=15106(m/s)则粒子穿过界面MN时的速度:v=25106(m/s)(2)粒子穿过界面MN时的侧移量:y1=vyt/2=3(cm) 则穿过界面PS时偏离中心线的距离由相似三角形得(如图) y2/y1=(L+l/2)/(l/2)=4 解得:y2=12cm(3)由题,粒子在PS右边区域做匀速圆周运动,半径R=y2/cos=15(cm)且kQq/R2=mv2/R2解得:Q=10410-8(C)
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