2019-2020年高二物理寒假作業(yè)第六天專題交變電場.doc
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2019-2020年高二物理寒假作業(yè)第六天專題交變電場 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 ( ) 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(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,時間內(nèi)微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經(jīng)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(guān)于微粒在時間內(nèi)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 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. B. C. D. 5.如圖(a),平行金屬板A和B間的距離為d,現(xiàn)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(xiàn)有由質(zhì)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,極板間電壓為,板中央有小孔O和O'?,F(xiàn)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(cè),平行金屬板M、N長L1=410-2m,板間距離d=410-3m,在距離M、N右側(cè)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(xiàn)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(zhì)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 ) 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(zhì)量m=0.2g、電量q=110-7C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(jīng)過B點正下方的C點, 則BC相距多遠?(g=10m/s2) 8. 如圖所示,質(zhì)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(zhì)量為m,帶電量為+q的微粒,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(zhì)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=2106m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后,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(shè)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(shù)k=9109N?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(nèi)有粒子打出。 6.(1); (2) (3)EK=1.81810-16J 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(lián)立以上兩式得:E=2mg/q (2)水平位移: x=t=v0.t=v02/g ab兩點間的電勢差:Uab=Ex=2m v02/q (3)設(shè)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(nèi),F(xiàn)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(shè)為vmin。 即:tanθ=vx/vy vx=qEt/m=2gt vy=v0 gt 聯(lián)立以上三式得:t=v0/5g, vx=2v0/5, vy=4v0/5 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=410-8(s) 則粒子飛出電容器時沿電場方向的速度:vy=qut/dm=1.5106(m/s) 則粒子穿過界面MN時的速度:v==2.5106(m/s) (2)粒子穿過界面MN時的側(cè)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/R2 解得:Q=≈1.0410-8(C)- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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