《高考物理二輪復(fù)習(xí) 專項突破 帶電粒子在電場中的運動（下）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪復(fù)習(xí) 專項突破 帶電粒子在電場中的運動（下）（31頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、帶電粒子在電場中的帶電粒子在電場中的運動運動 (下）下）三三. 在電場力和重力共同作用下的運動在電場力和重力共同作用下的運動 例例1 97年全國年全國24 例例2 例例3四四. 綜合題綜合題 04年上海年上海7 03年上海年上海23 99年全國年全國22 02年上海年上海12 例例5 例例6 例例4 2005年遼寧綜合卷年遼寧綜合卷39 2005年北京卷年北京卷24 2005年上海卷年上海卷20 2005年全國卷年全國卷/25 帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在電場中的運動(下）下） 例例1. 三個等質(zhì)量，分別帶正電、負電和不帶電的小球三個等質(zhì)量，分別帶正電、負電和不帶電的小球，以相同的水平速度

2、由，以相同的水平速度由P點射入水平放置的平行金屬板點射入水平放置的平行金屬板間，三小球分別落在圖中間，三小球分別落在圖中A、B、C三點，則三點，則 AA帶正電、帶正電、B不帶電、不帶電、C帶負電帶負電B三小球在電場中運動時間相等三小球在電場中運動時間相等C三小球到達下板時的動能關(guān)系是三小球到達下板時的動能關(guān)系是EkA EkB EkCD三小球在電場中加速度大小關(guān)系是：三小球在電場中加速度大小關(guān)系是：aAaBaCP C B A-+注意注意：小球、油滴、微粒等要：小球、油滴、微粒等要考慮重力，而電子、質(zhì)子等基考慮重力，而電子、質(zhì)子等基本粒子不要考慮重力。本粒子不要考慮重力。A97年全國年全國24、

3、在方向水平的勻強電場中，一不可伸在方向水平的勻強電場中，一不可伸長的不導(dǎo)電細線的一端連著一個質(zhì)量為長的不導(dǎo)電細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球的帶電小球、另一端固定于、另一端固定于O點，把小球拉起直至細線與場強平點，把小球拉起直至細線與場強平行，然后無初速度釋放，已知小球擺到最低點的另一行，然后無初速度釋放，已知小球擺到最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為，如圖所示，求小，如圖所示，求小球經(jīng)過最低點時，細線對小球的拉力。球經(jīng)過最低點時，細線對小球的拉力。mABCO解：解： 先分析受力，先分析受力，qE不可能向左，受力不可能向左，受力 如圖如圖mgqE過程過程:

4、 A-C 由動能定理由動能定理 mglcos-qEl (1+sin）=0過程過程: A-B 由動能定理由動能定理mgl - qEl = 1/2 mv2在在B點，點，Tmg由圓周運動由圓周運動 T-mg=mv2/l)sin1cos23( mgT 例例2. 如圖示，水平方向勻強電場中，有一帶電體如圖示，水平方向勻強電場中，有一帶電體P自自O(shè)點豎直向上射出，它的初動能為點豎直向上射出，它的初動能為4J，當(dāng)它上升到最，當(dāng)它上升到最高點高點M時，它的動能為時，它的動能為5J，則物體折回并通過與，則物體折回并通過與O同一同一水平線上的水平線上的O 點時，其動能為點時，其動能為 （ ）A. 20J B. 2

5、4J C. 25J D. 29JMO EPOv0解解：帶電體受力如圖示，：帶電體受力如圖示，mgqE 豎直方向做豎直上拋運動豎直方向做豎直上拋運動, 水平方向做初速度為水平方向做初速度為0的勻加速運動的勻加速運動，vMvyvxvt由上拋的對稱性及勻加速運動規(guī)律，由上拋的對稱性及勻加速運動規(guī)律，vy=v0 tOM=tMO vx=2vM由題意由題意 1/2 mv02 =4J 1/2 mvM2 =5J EK= 1/2 mvt2 = 1/2 mvx2 + 1/2 mvy2 =45+4 =24JB 例例3、質(zhì)量為、質(zhì)量為510-6kg的帶電粒子以的帶電粒子以2m/s速度從水平放置的平速度從水平放置的平行

6、金屬板行金屬板A、B中央沿水平方向飛入板間，如圖所示中央沿水平方向飛入板間，如圖所示.已知板長已知板長L10cm，間距，間距d2cm，當(dāng)，當(dāng)UAB為為1000V時，帶電粒子恰好沿直時，帶電粒子恰好沿直線穿過板間，則該粒子帶線穿過板間，則該粒子帶 電，電量為電，電量為 C，當(dāng)，當(dāng)AB間電間電壓在壓在 范圍內(nèi)時，此帶電粒子能從板間飛出范圍內(nèi)時，此帶電粒子能從板間飛出. d=2cmv0=2m/sL10cm+ + + + + - - - - - 解：解： 粒子受力如圖，粒子受力如圖，qEmg粒子帶粒子帶 負電負電qE=mg q=mgd/U0=10 -9C若電壓增大為若電壓增大為U1，恰好從上板邊緣飛出

7、，恰好從上板邊緣飛出，y=1/2 at2 =d/2a=d v02 / L2 = 8m/s2,qU1/d mg = ma U1 =1800V若電壓減小為若電壓減小為U2，恰好從下板邊緣飛出，恰好從下板邊緣飛出，y=1/2 at2 =d/2 a=8m/s2, mg - qU2/d = ma U2 =200V200VU 1800V負負10-9200-1800V04年上海年上海7 光滑水平面上有一邊長為光滑水平面上有一邊長為l 的正方形區(qū)的正方形區(qū)域處在場強為域處在場強為E的勻強電場中，電場方向與正方形的勻強電場中，電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電量為、帶電量為q的小球由某

8、一邊的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平初速的中點，以垂直于該邊的水平初速v0進入該正方形進入該正方形區(qū)域。當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，區(qū)域。當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能可能為（具有的動能可能為（ ）A0.lqE21mv21B20.20mv21C.lqE32mv21D20A B C解：解： 因為題中有兩個不確定：運動的末位置不確定；因為題中有兩個不確定：運動的末位置不確定；電場方向不確定，因此要分別討論。電場方向不確定，因此要分別討論。設(shè)小球帶正電設(shè)小球帶正電,從從a點運動到點運動到b點時點時,如圖示：如圖示：DabABCv0由動能定理由動能定理 W=1/2

9、mvb2 - 1/2 mv02其動能其動能 EKb = 1/2 mvb2 = 1/2 mv02 + W若電場方向沿若電場方向沿AB方向，則方向，則W=qEl ，題中無此答案，題中無此答案.若電場方向沿若電場方向沿BA方向，方向，W = -qEl ， 當(dāng)當(dāng) 1/2 mv02 = - qEl 則則EKb =0 A正確正確 若電場方向沿若電場方向沿AD方向，小球從方向，小球從a點運動到點運動到C點時點時EKC = 1/2 mvC2 = 1/2 mv02 + 1/2 qEl B正確正確當(dāng)當(dāng) 1/2 mv02 - qEl 則返回到則返回到a點時點時W = 0, C正確正確 為研究靜電除塵，有人設(shè)計了一個

10、盒狀為研究靜電除塵，有人設(shè)計了一個盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積面是面積A=0.04m2的金屬板，間距的金屬板，間距L=0.05m，當(dāng)連接，當(dāng)連接到到U=2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強電場，如圖所示。現(xiàn)把一定量均勻分布產(chǎn)生一個勻強電場，如圖所示。現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個顆粒帶電量個，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個顆粒帶電量為為q=+1.

11、010-17C，質(zhì)量為，質(zhì)量為m=2.010-15kg，不考慮煙，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。求合上電鍵后：所受重力。求合上電鍵后：經(jīng)過多長時間煙塵顆?？梢员蝗课剑拷?jīng)過多長時間煙塵顆?？梢员蝗课?？除塵過程中電場對煙塵顆粒共除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？做了多少功？經(jīng)過多長時間容器中煙塵經(jīng)過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達到最大？顆粒的總動能達到最大？03年上海年上海23US接地接地+LUS接地接地+L解：解： 當(dāng)最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時，當(dāng)最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時，煙塵就被

12、全部吸附。煙塵就被全部吸附。煙塵顆粒受到的電場力煙塵顆粒受到的電場力 F=qU/L， L=at2/2=qUt22mL， 故故 t=0.02s W=nALqU/2=2.510-4J 設(shè)煙塵顆粒下落距離為設(shè)煙塵顆粒下落距離為x，每個顆粒的動能為，每個顆粒的動能為EK1 = 1/2 mv2 = qEx = qUx/L 則當(dāng)時所有煙塵顆粒的總動能則當(dāng)時所有煙塵顆粒的總動能 EK總總= nA(L-x) mv2/2 = nA(L-x) qUx/L， 當(dāng)當(dāng)x=L/2時時EK總總達最大，達最大，而而x=at12/2， 故故 t1=0.014s 在光滑水平面上有一質(zhì)量在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.010-3 k

13、g、電量、電量q1.010-10 C的帶正電的帶正電小球，靜止在小球，靜止在O點以點以O(shè)點為原點，在該水平面點為原點，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系內(nèi)建立直角坐標(biāo)系Oxy現(xiàn)突然加一沿現(xiàn)突然加一沿X軸正方軸正方向、場強大小向、場強大小E2.0106Vm的勻強電場，使的勻強電場，使小球開始運動經(jīng)過小球開始運動經(jīng)過1.0s，所加電場突然變?yōu)檠?，所加電場突然變?yōu)檠貀軸正方向，場強大小仍為軸正方向，場強大小仍為E2.0106 Vm的的勻強電場再經(jīng)過勻強電場再經(jīng)過1.0s，所加電場又突然變?yōu)榱?，所加電場又突然變?yōu)榱硪粋€勻強電場，使小球在此電場作用下經(jīng)一個勻強電場，使小球在此電場作用下經(jīng)1.0s速速度變?yōu)榱闱蟠?/p>

14、電場的方向及速度變?yōu)榱銜r小球度變?yōu)榱闱蟠穗妶龅姆较蚣八俣茸優(yōu)榱銜r小球的位置的位置99年全國年全國22xyEqEVxEqEVxVtVyqE1解解:由牛頓定律，在勻強電場中小球加速度的大小為由牛頓定律，在勻強電場中小球加速度的大小為a=F/m=0.20m/s2 (1) 當(dāng)場強沿當(dāng)場強沿x正方向時，經(jīng)過正方向時，經(jīng)過1秒鐘小球的速度大小為秒鐘小球的速度大小為vxat=0.201.00.20m/s (2)速度的方向沿速度的方向沿x軸正方向小球沿軸正方向小球沿x軸方向移動的距離軸方向移動的距離x1=1/2 at2=1/20.2 1=0.10m (3)在在第第2秒內(nèi)秒內(nèi)，電場方向沿，電場方向沿y軸正方向，

15、故小球在軸正方向，故小球在x方向做方向做速度為速度為vx的勻速運動，在的勻速運動，在y方向做初速為零的勻加速運動方向做初速為零的勻加速運動沿沿x方向移動的距離方向移動的距離 x2=vxt0.20m (4)沿沿y方向移動的距離方向移動的距離y=1/2 at2=1/20.2 1=0.10m (5)故在故在第第2秒末秒末小球到達的位置坐標(biāo)小球到達的位置坐標(biāo)x2x1x2=0.30m (6)y2=y=0.10m (7)在第在第2秒末小球在秒末小球在x方向的分速度仍為方向的分速度仍為vx ，在在y方向的分速度方向的分速度 vy=at 0.201.0=0.20m/s (8)由上可知，此時運動方向與由上可知，

16、此時運動方向與x軸成軸成45角要使小球速角要使小球速度能變?yōu)榱?，則在度能變?yōu)榱?，則在第第3秒內(nèi)所加勻強電場的方向必須與秒內(nèi)所加勻強電場的方向必須與此方向相反，即指向第三象限，與此方向相反，即指向第三象限，與x軸成軸成225角角在第在第3秒內(nèi)秒內(nèi)，在電場力作用下小球做勻減速運動，則由，在電場力作用下小球做勻減速運動，則由tVS 在第在第3秒末小球到達的位置坐標(biāo)為秒末小球到達的位置坐標(biāo)為 x3=vx t/2=0.2/2=0.1mx3= x2 + x3 = 0.40m (11) y3=vy t/2=0.2/2=0.1my3=y2 + y3 = 0.20m (12) 在與在與x軸平行的勻強電場中，一帶

17、電量軸平行的勻強電場中，一帶電量為為1.0108庫侖、質(zhì)量為庫侖、質(zhì)量為2.5103千克的物體在光千克的物體在光滑水平面上沿著滑水平面上沿著x軸作直線運動，其位移與時間的關(guān)軸作直線運動，其位移與時間的關(guān)系是系是x0.16t0.02t2，式中，式中x以米為單位，以米為單位，t以秒為單以秒為單位。從開始運動到位。從開始運動到5秒末物體所經(jīng)過的路程為秒末物體所經(jīng)過的路程為 米，克服電場力所作的功為米，克服電場力所作的功為 焦耳。焦耳。02年上海年上海12、 解解：畫出速度圖象如圖示：畫出速度圖象如圖示：v0=0.16m/s a=-0.04m/s2 t/s1 2 3 4 5 6 v /ms-10-0.

18、040.080.16-0.08從開始運動到從開始運動到5秒末物體所經(jīng)過的路程為秒末物體所經(jīng)過的路程為0.164/2+0.04 1/2= 0.34m從開始運動到從開始運動到5秒末物體所經(jīng)過秒末物體所經(jīng)過的位移為的位移為0.164/2-0.04 1/2= 0.30m 克服電場力所作的功為克服電場力所作的功為W=1/2 mv02- 1/2 mv52 =3.0105 J0.343.0105例例5、 一質(zhì)量為一質(zhì)量為m，帶電量為，帶電量為+q的小球從距地面高的小球從距地面高h處以一定的初速度水平拋出。在距拋出點水平距離為處以一定的初速度水平拋出。在距拋出點水平距離為L處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細

19、管處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細管,管的上管的上口距地面口距地面h/2，為使小球能無碰撞地通過管子，可在管，為使小球能無碰撞地通過管子，可在管子上方的整個區(qū)域里加一個場強方向水平向左的勻強子上方的整個區(qū)域里加一個場強方向水平向左的勻強電場。如圖：求：電場。如圖：求：（1）小球的初速度）小球的初速度v0；（2）電場強度）電場強度E的大小；的大??； （3）小球落地時的動能。）小球落地時的動能。hLh/2m+qv0hLh/2m+qv解：解： 小球在豎直方向做自由落體運動，水平方向小球在豎直方向做自由落體運動，水平方向在電場力作用下應(yīng)做減速運動。到達管口上方時，在電場力作用下應(yīng)做減速運動。到達管

20、口上方時，水平速度應(yīng)為零。水平速度應(yīng)為零。小球運動至管口的時間由豎直方向的運動決定：小球運動至管口的時間由豎直方向的運動決定： h/2=1/2 gt2 水平方向：水平方向： v0 -at=0 v02 =2aL a=qE/m 解以上四式得解以上四式得 E=2mgLqh hgLv20由動能定理由動能定理 EKt -1/2 mv02= mgh - qEL EKt = mgh例例6、如圖示，水平放置的金屬板上方有一固定的正如圖示，水平放置的金屬板上方有一固定的正電荷電荷Q，一表面絕緣的帶正電的小球（可視為質(zhì)點，一表面絕緣的帶正電的小球（可視為質(zhì)點，且不影響且不影響Q的電場），從左端以初速度的電場），從

21、左端以初速度v0滑上金屬滑上金屬板，沿光滑的上表面向右運動到右端，在該運動過板，沿光滑的上表面向右運動到右端，在該運動過程中程中 （ ）A. 小球做勻速直線運動小球做勻速直線運動B. 小球先減速后加速運動小球先減速后加速運動C. 小球受電場力的沖量為零小球受電場力的沖量為零D. 電場力對小球做的功為零電場力對小球做的功為零解：解：點電荷與帶電平板的電場線分布如圖示點電荷與帶電平板的電場線分布如圖示小球運動時始終跟電場線垂直，小球運動時始終跟電場線垂直，電場力對小球做的功為零，小球電場力對小球做的功為零，小球做勻速直線運動做勻速直線運動A Dv0Q 質(zhì)量質(zhì)量m、帶電量、帶電量+q的滑塊，在豎直放

22、置的光滑絕緣的滑塊，在豎直放置的光滑絕緣圓形軌道上運動，軌道半徑為圓形軌道上運動，軌道半徑為r，現(xiàn)在該區(qū)域加一豎直，現(xiàn)在該區(qū)域加一豎直向下的勻強電場，場強為向下的勻強電場，場強為E，為使滑塊在運動中不離開，為使滑塊在運動中不離開圓形軌道，求：滑塊在最低點的速度應(yīng)滿足什么條件？圓形軌道，求：滑塊在最低點的速度應(yīng)滿足什么條件？OACBE+q m解解：若滑塊能在圓形軌道上做完整的圓周運動，且：若滑塊能在圓形軌道上做完整的圓周運動，且剛能通過剛能通過B點，劃塊的受力如圖示：令點，劃塊的受力如圖示：令 g1 = g+qE/m mg qE必須有必須有 mg1=mv2 /rrgvB1由動能定理：由動能定理：

23、ABrmgmvmvAB22121122rgvA15例例4、OACBE+q m另一種情況另一種情況：若滑塊最多只能在圓形軌道上運動：若滑塊最多只能在圓形軌道上運動到到C點，則可以在點，則可以在A點兩側(cè)沿圓軌道往復(fù)擺動：點兩側(cè)沿圓軌道往復(fù)擺動： 則則 vC =0,由動能定理得由動能定理得rgvA12滑塊在最低點的速度應(yīng)滿足的條件為滑塊在最低點的速度應(yīng)滿足的條件為 rgvrgvAA11520或式中式中 g1 = g+qE/m思考思考：若電場強度：若電場強度E的方向向上的方向向上，結(jié)果如何？，結(jié)果如何？2005年遼寧綜合卷年遼寧綜合卷39. (14分分)一勻強電場，場強方向是水一勻強電場，場強方向是水

24、平的（如圖）。一個質(zhì)量為平的（如圖）。一個質(zhì)量為m的帶正電的小球，從的帶正電的小球，從O點點出發(fā)，初速度的大小為出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力的作用下，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成恰能沿與場強的反方向成角的直線運動。求小球運動角的直線運動。求小球運動到最高點時其電勢能與在到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差。點的電勢能之差。Ov0解解:設(shè)電場強度為設(shè)電場強度為E,小球帶電量為小球帶電量為q,因小球做直線運動因小球做直線運動,它受的電場力它受的電場力qE和重力和重力mg的合力必沿此直線的合力必沿此直線,如圖。如圖。OqEmgv0mg=qEtan （4分）分）由此可知

25、，小球做勻減速運動的由此可知，小球做勻減速運動的加速度大小為：加速度大小為：a=g/sin （2分）分）設(shè)從設(shè)從O到最高點的路程為到最高點的路程為s， v02 =2as （2分）分）運動的水平距離為：運動的水平距離為： x= s cos （2分）分）兩點的電勢能之差：兩點的電勢能之差： W=qEx （2分）分）由以上各式得：由以上各式得：分2cos21220mvW 24.（18分）真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右分）真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場。在電場中，若將一個質(zhì)量為的勻強電場。在電場中，若將一個質(zhì)量為m、帶正電、帶正電的小球由靜止釋放，運動中小球速度與豎直方向夾角的小

26、球由靜止釋放，運動中小球速度與豎直方向夾角為為37(取取sin37=0.6, cos37= 0.8)現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出。豎直向上拋出。求運動過程中求運動過程中（1）小球受到的電場力的大小及方向）小球受到的電場力的大小及方向（2）小球從拋出點至最高點的電勢能變化量）小球從拋出點至最高點的電勢能變化量（3）小球的最小動量的大小及方向。）小球的最小動量的大小及方向。 2005年北京卷年北京卷24.解解:（1）根據(jù)題設(shè)條件，電場力大小）根據(jù)題設(shè)條件，電場力大小 Fe=qE=mgtan373mg/4電場力的方向水平向右電場力的方向水平向右(如右圖

27、如右圖)qE37mgF合合E(2)將小球從電場中以初速度將小球從電場中以初速度v0豎直上拋豎直上拋, 由運動的分解由運動的分解:qE37mgF合合v0E小球沿豎直方向做勻減速運動，速度為小球沿豎直方向做勻減速運動，速度為v： vy=v0gt沿水平方向做初速度為沿水平方向做初速度為0的勻加速運動，加速度為的勻加速運動，加速度為a：ax= qEm=3g4小球上升到最高點的時間小球上升到最高點的時間 t=v0/g ,此過程小球沿電場方向位移：此過程小球沿電場方向位移：sx=1/2 axt2=3v028g電場力做功電場力做功 W=Fxsx9mv0232 小球上升到最高點的過程中，電勢能減少小球上升到最

28、高點的過程中，電勢能減少9mv0232 qE37mgF合合v0E解：水平速度解：水平速度vx=axt， 豎直速度豎直速度vy=v0gt小球的速度小球的速度22yxvvv由以上各式得由以上各式得 v2 = 9g2t2 /16 +(v0gt)2即即 25g2t2 /16 2v0gt +(v02v2)=0解得解得: 當(dāng)當(dāng) t= 16v0/25g 時，時， v有最小值有最小值 vmin=3v0/5 此時此時vx12v0/25, vy= 9v0/25, tan= vy/vx =3/4，即與電場方向夾角為即與電場方向夾角為37斜向上斜向上小球動量的最小值為小球動量的最小值為pmin=mvmin3mv0/5

29、最小動量的方向與電場方向夾角為最小動量的方向與電場方向夾角為37,斜向上。斜向上。（3）求）求小球的最小動量的大小及方向。小球的最小動量的大小及方向。 (10分分)如圖所示，帶正電小球質(zhì)量如圖所示，帶正電小球質(zhì)量為為m110-2kg，帶電量為，帶電量為ql10-6C，置于光滑絕緣，置于光滑絕緣水平面上的水平面上的A點當(dāng)空間存在著斜向上的勻強電場時，點當(dāng)空間存在著斜向上的勻強電場時，該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運動，當(dāng)該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運動，當(dāng)運動到運動到B點時，測得其速度點時，測得其速度vB 1.5ms，此時小球的位，此時小球的位移為移為S 0.15m求此勻強

30、電場場強求此勻強電場場強E的取值范圍的取值范圍(g10ms2。)某同學(xué)求解如下：設(shè)電場方向與水平面之間夾角為某同學(xué)求解如下：設(shè)電場方向與水平面之間夾角為，由動能定理由動能定理qEScos1/2 mv020得得 由題意可知由題意可知0，所以當(dāng)，所以當(dāng)E 7.5104Vm時小球?qū)⑹紩r小球?qū)⑹冀K沿水平面做勻加速直線運動終沿水平面做勻加速直線運動經(jīng)檢查經(jīng)檢查,計算無誤計算無誤.該同學(xué)所得結(jié)論該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完善之處是否有不完善之處?若有請予以補充若有請予以補充 V/mcos750002qScosmvE2B2005年上海卷年上海卷20.AEBAEB解解: 該同學(xué)所得結(jié)論有不完善之處該同學(xué)所得結(jié)論有

31、不完善之處為使小球始終沿水平面運動，電場力在豎直方向的分力為使小球始終沿水平面運動，電場力在豎直方向的分力必須小于等于重力必須小于等于重力qEsinmg 由動能定理由動能定理 qEScos1/2 mv020得得 3425. 21015. 022222BBvgSSmvmgtgmVmVqmgE/1025. 1/5410110101sin562即即7.5104V/mE1.251.2510105V/m2005年全國卷年全國卷/2525（20分）分） 圖中圖中B為電源，電動勢為電源，電動勢=27V，內(nèi)阻不計。，內(nèi)阻不計。固定電阻固定電阻R1=500 ，R2為光敏電阻。為光敏電阻。C為平行板電容器，為平行

32、板電容器，虛線到兩極板距離相等虛線到兩極板距離相等,極板長極板長l1 =8.010 -2m ,兩極板的兩極板的間距間距d=1.010 -2m 。S為屏，與極板垂直，到極板的距為屏，與極板垂直，到極板的距離離l2 =0.16 m 。P為一圓盤，由形狀相同、透光率不同的為一圓盤，由形狀相同、透光率不同的三個扇形三個扇形a、b和和c構(gòu)成，它可繞構(gòu)成，它可繞AA 軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)細光束軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)細光束通過扇形通過扇形a、b、c照射光敏電阻照射光敏電阻R2時，時，R2的阻值分別為的阻值分別為1000、2000、4500。有一細電子束沿圖中虛線以。有一細電子束沿圖中虛線以速度速度v0 =8.0106 m/s 連

33、續(xù)不斷地射入連續(xù)不斷地射入C。已知電子電量。已知電子電量e=1.610 -19C ，電子質(zhì)量，電子質(zhì)量m=9.110 -31kg 。忽略細光。忽略細光束的寬度、電容器的充電放電時間及電子所受的重力。束的寬度、電容器的充電放電時間及電子所受的重力。假設(shè)照在假設(shè)照在R2上的上的光強發(fā)生變化時光強發(fā)生變化時R2阻值阻值立即有相應(yīng)的改變。立即有相應(yīng)的改變。ba cR1R2細光束細光束AAPBv0 Oysl2l1C（1）設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動，細光束通過）設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動，細光束通過b照射到照射到R2上，求電上，求電子到達屏子到達屏S上時，它離上時，它離O點的距離點的距離y。（計算結(jié)果保留。（計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字

34、）。二位有效數(shù)字）。（2）設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖）設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖1中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動，每中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動，每3秒轉(zhuǎn)一圈。秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在取光束照在a、b分界處時分界處時t=0，試在圖，試在圖2給出的坐標(biāo)紙給出的坐標(biāo)紙上，畫出電子到達屏上，畫出電子到達屏S上時，它離上時，它離O點的距離點的距離y隨時間隨時間t的變化圖線（的變化圖線（06s 間）。間）。要求在要求在y軸上標(biāo)出圖線最軸上標(biāo)出圖線最高點與最低點的值。高點與最低點的值。（不要求寫出計算過程，（不要求寫出計算過程，只按畫出的圖線評分。）只按畫出的圖線評分。）圖圖20 1 2 3 4 5 61.02.0y/102mt/sba cR1R2細光束細光束A

35、APBv0 Oysl2l1C解解:（1）圓盤不轉(zhuǎn)動，細光束通過）圓盤不轉(zhuǎn)動，細光束通過b照射到照射到R2上，上， 設(shè)電容器設(shè)電容器C兩板間的電壓為兩板間的電壓為U，電場強度大小為，電場強度大小為E，電子在極板間穿行時電子在極板間穿行時y方向上的加速度大小為方向上的加速度大小為a , 穿過穿過C的時間為的時間為t1，穿出時電子偏轉(zhuǎn)的距離為，穿出時電子偏轉(zhuǎn)的距離為y1 , U=R1 /(R1+R2)E=U/deE=mat1=l1/v0y1=1/2 at12由以上各式得由以上各式得dlRRRmvey212112012代人數(shù)據(jù)得代人數(shù)據(jù)得 y1=4.810-3m由此可見由此可見 y1d/2，電子可通過

36、，電子可通過C。=27VR1=500 l1 =8.010 -2m d=1.010 -2m R2b 2000、 v0 =8.0106 m/s e=1.610 -19C m=9.110 -31kg 設(shè)電子從設(shè)電子從C穿出時，沿穿出時，沿 y 方向的速度為方向的速度為vy，穿出后，穿出后到達屏到達屏S所經(jīng)歷的時間為所經(jīng)歷的時間為t2，在此時間內(nèi)電子在，在此時間內(nèi)電子在y方方向移動的距離為向移動的距離為y2，y2=vyt2vy=att2=l2 /v0由以上有關(guān)各式得由以上有關(guān)各式得 dl lRRRmvey21211202代人數(shù)據(jù)得代人數(shù)據(jù)得 y2=1.9210-2m由題意由題意 y = y1y2=2.

37、410-2m 。ba cR1R2細光束細光束AAPBv0 Oysl2l1C=27VR1=500 l1 =8.010 -2m d=1.010 -2m l2 =0.16 mR2a1000、R2b 2000、 R2c 4500v0 =8.0106 m/s e=1.610 -19C m=9.110 -31kg （2）解：）解：R1=500 R2a1000、R2b 2000、 R2c 4500 d=1.010 -2m 由上分析得由上分析得 y1=2.410-2R1/(R1+R2) y=y1+ y2=5y1細光束通過細光束通過b照射到照射到R2上上 y=2.410-2m細光束通過細光束通過c 照射到照射到R2上上 y1=2.410-20.1=2.410-3m y=5y1=1.210-2m細光束通過細光束通過a 照射到照射到R2上上 y1=2.410-21/3=0.810-2md/2 電子不能通過電子不能通過C答答: 畫出圖線如圖所示。畫出圖線如圖所示。0 1 2 3 4 5 61.02.0y/102mt/s2.41.2