1.(2020·浙江1月选考,7)如图所示,电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中,已知极板长度l,间距d,电子质量m,电荷量e。若电子恰好从极板边缘射出电场,由以上条件可以求出的是( B )
A.偏转电压 B.偏转的角度
C.射出电场速度 D.电场中运动的时间
解析:根据推论,粒子速度方向的反向延长线过其水平位移的中点,即tan α=
0.5dd=,因此电0.5ll子射出电场的偏转角度可求,选项B正确;电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向有l=v0t,竖直方向有
d1eU2
=at,vy=at,且a=,由于电子的初速度未知,则电子在电场中的运动时间不22md可求出,偏转电压及射出电场速度均不可求出,选项A,C,D错误。
2.(2019·浙江4月选考,13)用长为1.4 m 的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10 kg、电荷量为2.0×10C的小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成37°,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin 37°=0.6,g=10 m/s)( C )
2-8
-2
A.该匀强电场的电场强度为3.75×10 N/C B.平衡时细线的拉力为0.17 N
C.经过0.5 s,小球的速度大小为6.25 m/s D.小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7 m/s 解析:
7
小球处于平衡状态时,对小球进行受力分析有tan θ=
Eq36
=,解得电场强度E=3.75×10 mg4N/C,A错误;平衡时细线的拉力T=mg=0.125 N,B错误;小球由静止释放后沿与竖直方向成37°角方向做匀加速直线运动,加速度a=g,如图所示,在三角形OAB中利用几何关系,求得xAB=1.68 m,经过t=0.5 s,x=1.562 5 m 3.(2019·全国Ⅱ卷,24)如图,两金属板P,Q水平放置,间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G,P,Q,G的尺寸相同。G接地,P,Q的电势均为?(?>0)。质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置,以速度v0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。 122 5454 (1)求粒子第一次穿过G时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小; (2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少? 解析:(1)PG,QG间电场强度大小相等,均为E,粒子在PG间所受电场力F的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a,有E=F=qE=ma 设粒子第一次到达G时动能为Ek,由动能定理有 qEh=Ek-mv02 设粒子第一次到达G时所用的时间为t,粒子在水平方向的位移大小为l,则有h=at l=v0t 联立各式解得 Ek=mv02+l=v0122?qh d2? d12122 mdh。 q?(2)设粒子穿过G一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短.由对称性知,此时金属板的长度L=2l=2v0mdh。 q?答案:(1)mv02+ 122?mdhmdhqh v0 (2)2v0 dq?q?
2021版高考物理一轮复习第六章静电场课时3电容器带电粒子在电场中的运动学案新人教版
