高中物理复合场问题分类精析苏教选修3

高中物理复合场问题分类精析苏教版选修3高中物理复合场问题分类精析苏教版选修3高中物理复合场问题分类精析苏教版选修32020年高中物理圆周与平抛类运动问题分类精析一、匀速圆周运动1、无拘束的圆周运动必为匀速圆周运动，恒力必定抵消1．一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上．用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，这些说法中，正确的选项是（）A．g0B．2Rgg2rC．N=0D．RNmgr答案：BC2．以下列图，质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场所区，磁场方向垂直纸面，磁感觉强度为B，电场强度为E．已知液滴在此地域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径R为（）A．E2hBgB．B2hEgmC．2ghqBqBD．2ghm答案：AC3、（2020届湖南省浏阳一中高三10月月考物理试题）．我国古代神话传说中有：地上的“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天，若是把看到一次日出就当作一天，那么，近地面轨道（距离地面300——700km）环绕地球翱翔的航天员24h内在太空中度过的“天”2数约为（地球半径R=6400km，重力加速度g=10m/s）（C）A．1B．8C．16D．244、（2020届湖南省浏阳一中高三10月月考物理试题）．由上海飞往美国洛杉矾的飞机在飞越太平洋上空的过程中，若是保持翱翔速度的大小不变和距离海平面的高度不变，则以下说法正确的选项是（C）A．飞机做的是匀速直线运动B．飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力C．飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力D．飞机上的乘客对座椅的压力为零5、(衡阳市八中高三第二次月考).地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫

星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则(D)A.v1>v2>v3B.v1<v2<v3C.a1>a2>a3D.a1<a3<a26、（衡阳市八中高三第二次月考)．正常的机械手表的时针与分针可视为匀速转动，则时针与分针从第一次重合到第二次重合所经历的时间为(D)A、1hB、11h/12C、13h/12D、12h/117、08年北京市海淀区一模试卷24．（20分）如图（甲）所示为一种研究高能粒子相互作用的装置，两个直线加速器均由k个长度逐个增添的金属圆筒组成（整个装置处于真空中，图中只画出了6个圆筒，作为表示），它们沿中心轴线排列成一串，各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端。设金属圆筒内部没有电场，且每个圆筒间的缝隙宽度很小，带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最正确加速收效，需要调治至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期，粒子每次经过圆筒间缝隙时，都恰为交流电压的峰值。质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后，从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道，且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁，即图中的A1、A2、A3⋯⋯An，共n个，均匀分布在整个圆周上（图中只表示性地用细实线画了几个，其他的用细虚线表示），每个电磁铁内的磁场都是磁感觉强度均相同的匀强磁场，磁场所区都是直径为d的圆形。改变电磁铁内电流的大小，即可改变磁场的磁感觉强度，从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整，可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形匀强磁场所区的同一条直径的两端，如图（乙）所示。这就为实现正、负电子的对撞作好了准备。（1）若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E0，它们对撞后发生湮灭，电子消失，且仅产生一对频率相同的光子，则此光子的频率为多大？（已知普朗克恒量为h，真空中的光速为c。）（2）若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v0，为使电子经过直线加速器后速度为v，加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大？（3）电磁铁内匀强磁场的磁感觉强度B为多大？～～v⋯DB导入装置⋯直线加速器直线加速器⋯OAi⋯vA3⋯dCA2A1AnAn-1解：（乙）（1）一对正、负电子对撞后湮灭产生一对光子，因此一个光子的能量与一个电子的能量相图15（甲）等，即每个光子的能量为2EE0mc⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分2设光子的频率为，则h⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分E0mcE0mc2解得：。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分h（2）电子在直线加速器中，经过k个圆筒间的（k-1）个缝隙间的电场后，共经历（k-1）次加速，每当电子运动至筒间缝隙时交流电压的瞬市价应为最大值Um⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分依照动能定理(k11221)eUmvmvm⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4分022解得Um2m(v2e(k20v1))⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分（3）设电子经过1个电磁铁的圆形磁场区时偏转角度为θ，则2n⋯⋯⋯3分由图可知，电子射入匀强磁场区时与经过射入点的直径夹角为θ/2⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分电子在匀强磁场所区内作圆运动，洛仑兹力供应向心力θ2/evB2mvR⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分vOR∴mvR⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分Beθ/2依照几何关系sin2d/R2⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分2mvsinn解得B⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分de8、南京师大物理之友电学综合(二)21、以下列图，坐标系xOy在竖直平面内，水平轨道AB和斜面BC均圆滑且绝缘，AB和BC的长度均为L，斜面BC与水平川面间的夹角θ=600?，有一质量为m、电量为+q的带电小球（可看作质点）被放在A点。已知在第一象限分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，场富强小mgE2，磁场为水平方向（图中垂直纸面向qEyE2外），磁感觉强度大小为B；在第二象限分布着沿x轴正向的2BqLE1。现将放在A点的带电6mABO水平匀强电场，场富强小60xCD小球由静止释放，则小球需经多少时间才能落到地面（小球所带的电量不变）？解：设带电小球运动到B点时速度为vB则由功能关系：12EqLmv解得：12BvB33BLqm①EyE2设带电小球从A点运动到B点用时为t1，则由动量定理：mE1qt1mvB解得:t123②qBABO60

xOD

C当带电小球进入第二象限后所受电场力为F电E2qmg③因此带电小球做匀速圆周运动：BqvBm2vBR④mv3则带电小球做匀速圆周运动的半径RLBqB3⑤则其圆周运动的圆心为以下列图的O点，BOBCcos3032L,OOBOR36L,OCBCcos6012L假设小球直接落在水平面上的C点，则22OCR(OO)12LOCC与C重合，小球正好打在C点。BOC120因此带电小球从B点运动到C点运动时间t12mT2⑥33qBm2m因此小球从A点出发到落地的过程中所用时间.ttt23⑦12qB3qB2、有拘束的匀速圆周运动1．如图甲、乙，A、B两小球质量相等，悬挂两球的线长也相同，A在竖直平面内摇动，o最大摆角为，B做匀速圆锥摆运动，锥的顶角为2，10，则A、B两球运动的周期之比T1:T2以及在图示地址时细线中的拉力之比FA:FB为（）A．T1:T21:sinB．T1:T21:cosC．2F:Fcos:1ABD．2F:F1:cosAB二、变速圆周运动A1、(湘钢一中2020届10月月考试题)．如图⑼所示，一个质量为m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在竖直固定的光滑圆环上，弹簧的另一端固定于环的最高点A,环的半径0060BR=0.50m。弹簧原长LO，劲度系数。若小球R从图中的B地址由静止开始滑到环的最低点C时，弹簧的弹性势能EP。求：⑴小球经过C点时的速度vC=？⑵小球经过C点时对环的压力（g=10m/s2）C图⑼2、以下列图，竖直平面内的3/4圆弧形圆滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点．求：（1）释放点距A点的竖直商度，（2）落点C与A点的水平距离．解析：（1）释放点到A高度h，则OA1mg(hR)mvOAB22恰能经过最高点B，有mgm2vR，hOA1.5R（2）由B到C小球做平抛运动，有12Rgt,svt,ssR(21)ROCACOC23、以下列图，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在圆滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力．求：（1）球B在最高点时，杆对水平轴的作用力大小．（2）球B转到最低点时，球A和球B对杆的作用力分别是多大？方向怎样？解析：（1）球B在最高点时速度为v，有0mgm2v02L，得v02gL11此时球A的速度为v02gL，设此时杆对球A的作用力为FA，则222(v/2)0AALA球对杆的作用力为FA1.5mg水平轴对杆的作用力与A球对杆的作用力平衡，再据牛顿第三定律知，杆对水平轴的作用力大小为F0（2）设球B在最低点时的速度为vB，取O点为参照平面，据机械能守恒定律有1111112222mg2LmvmgLm(v)mg2LmvmgLm(v)00BB222222解得26vgLB5对A球有Fmgm12(vB/2)L解得杆对A球的作用力F1对B球有2vBFmgm22L解得杆对B球的作用力F23.6mg据牛顿第三定律可知，A球对杆的作用力大小为0.3mg，方向向上；B对杆的作用力大小为3.6mg，方向向下．4、以下列图，一条长为L的绝缘细线上端固定，下端拴一质量为m的带电小球，将它置于水平方向的匀强电场中，场强为E，已知当细线与竖直方向的夹角为α时，小球处于平衡地址A点，问在平衡地址以多大的速度VA释放小球，刚能使之在电场中作竖直平面内的完满圆周运动？解：小球受重力mg、电场力Eq、线的拉力T作用。简化办理，将复合场（重力场和电场）等效为重力场，小球在等效重力场中所受重力为，由图有：，即小球在A点处于平衡状态，若小球在A点以速度VA开始绕O点在竖直平面内作圆周运动，若能经过延长线上的B点（等效最高点）就能做完满的圆周运动，在B点依照向心力公mVB2/式得：Tmg。L/为临界条件，因此VgLB又因仅重力、电场力对小球做功，由动能定理得：/mg11222LmVAmVB22由以上二式解得：22/(mg)(Eq)5gLVA5gL5L。mcos5、带电小球在场中A点处于平衡状态，此时线的张力T与等效重力mg’相平衡。已知如图，匀强电场方向水平向右，场强×E=1.5106V/m，丝线长l=40cm，θθC上端系于O点，下端系一质量为m=1.0×10－4kg，带电量为q=+4.9×10-10C的小球，将小球从最低点A由静止释放，求：⑴小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角多大？⑵摇动过程中小球的最大速度是多大？解：⑴这是个“歪单摆”。由已知电场力Fe=0.75G摇动到平衡地址时丝线与竖直方向成37°角，因此最大摆角为74°。⑵小球经过平衡地址时速度最大。由动能定理：1.25mg0.2l=mvBB。2/2，v思虑：真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37o(取，cos370=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.求运动过程中⑴小球碰到的电场力的大小和方向；⑵小球从抛出点至最高点的电势能变化量；⑶小球的最小动量的大小和方向.（答案：⑴3mg/4，水平向右⑵9mv00/5，与电场方向夹角为37o，斜向上.）2/32⑶3mv训练：以下列图，半径R=0.8m的圆滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一方向的匀强电场时，带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动．圆心O与A点的连线与竖直成一角度θ，在A点时小球对轨道的压力N=120N，此时小球的动能最大．若小球的最大动能比最小动能多32J，且小球能够到达轨道上的任意一点（不计空气阻力）．则：⑴小球的最小动能是多少？⑵小球碰到重力和电场力的合力是多少？⑶现小球在动能最小的地址突然撤去轨道，并保持其他量都不变，若小球在0.04s后的动能与它在A点时的动能相等，求小球的质量．⑴8J⑵20N⑶6.（北京市西城区2020年抽样测试）10．如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场互相垂直。在电磁场所区中，有一个竖直放置的圆滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所a受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止B释放。以下判断正确的选项是A．当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛仑兹力最大EbOB．当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛仑兹力最大C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大cD．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小答案：D7.（丰台区2008—2020学年度第一学期期末考试）22．（14分）在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，以下列图，一段圆滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R=1.8m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的－4kg、电荷量×10－4C的带电小球（可

圆心角θ=37°。今有一质量×10视为质点），以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点走开，小球走开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=，，不计空气阻力，求：（1）匀强电场的场强E；（2）小球射入圆弧轨道后的瞬时对轨道的压力。7．（14分）解：（1）当小球走开圆弧轨道后，对其受力解析以下列图，由平衡条件得：F电=qE=mgtan（2分）代入数据解得：E=3N/C（1分）（2）小球从进入圆弧轨道到走开圆弧轨道的过程中，由动能定理得：F电2mv20mvRsinmgR(1cos)（2分）22代入数据得：v5m/s（1分）由mgF磁qvB（2分）cos解得：B=1T（2分）解析小球射入圆弧轨道瞬时的受力状况以下列图，2mv0由牛顿第二定律得：FNBqvomg

（2分）R3代入数据得：FN3.210N（1分）由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力'3.210（1分）3FFNNNAB（海淀区高三年级第一学期期末练习）10.如图15所示，BD是竖直平面上圆的一条竖直直径，AC是该圆的任意一条直径，已知OAC和BD不重合，且该圆处于匀强电场中，场富强小为E，方向在圆周平面内。将一带负电的粒子Q从O点以相同的动能射出，射出C方向不相同时，粒子会经过圆周上不相同的点，在这些所有的点中，到D图15达A点时粒子的动量总是最小。若是不考虑重力作用的影响，则关于电场强度的以下说法中正确的选项是（）A．必然由C点指向A点B．必然由A点指向C点C．可能由B点指向D点D．可能由D点指向B点答案：A（石景山区2008--2020学年第一学期期末考试一试卷）7．如图所示，在竖直放置的圆滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷．现COA将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电B荷在B点处的电场强度的大小为：A．mgqB．2mgqC．3mgqD．4mgq答案：C三、平抛运动1、(衡阳市八中高三第二次月考).以下列图，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不相同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的初速度为v01时，小球经时间t1

离斜面最远，最后到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出的初速度为v02时，小球经时间t2离斜面最远，最后到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，则(C)A.若v01>v02时，α1>α2,t1＞t2.B.v>v,tt.若时，α＜α＜01021212vC.若v01＜v02时，t1＜t2.α1=α2，D.无论v1、v2关系怎样，均有α1=α2，t1=t2.2，t1=t2.α2、(湖南长沙二中2020届高三第一次质量检测试卷)．某人站在地球上的最高的山顶上以初速度水平抛出一小球，山高为h，若是假设没有空气阻力，以下说法正确的是（C）A．小球的水平射程为Sv2hg2B．小球的着地速度必然为v2ghC．小球将经历大体八十多分钟的时间回到山顶D．小球将经历24小时回到山顶3、（长郡中学2020届高三第二次月考物理试题）图为一小球做平抛运动的闪光照片

的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，若是取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为__10______Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为4、(衡阳市八中高三第二次月考)利用单摆考据小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的火热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO’＝h（h＞L）。（1）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O’C＝s，则小球做平抛运动的初速度v0为________。（2）在其他条件不变的状况下，Os2/m22/m2若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角，小球落点与O’点的水平距离s将随APBv02之改变，经多次实验，以s坐标、cos为横坐标，为纵CMO′N(a)(b)cosθ获取如图（b）所示图像。则当＝30时，s为________m；若悬线长L＝，悬点到木板间的距离OO’为________m。g答：(1)①s（2分）：②0.52（2分）；1.5（2分）。2(hL)5．以下列图，在水平川面上的A点以v1速度跟地面成角射出一弹丸，恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B，下面说法正确的选项是（）A．在B点以跟v2大小相等的速度，跟v2方向相反射出弹丸，它必然落在地面上的A点B．在B点以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出弹丸，它必然落在地面上的A点C．在B点以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出弹丸，它必然落在地面上A点的左侧D．在B点以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出弹丸，它必然落在地面上B点的右侧答案：AC四、类平抛运动1．一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后，在距两板板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，以下列图，若两板间，板长l=5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板间最多能加多大电压？解：在加速电压一准时，偏转电压U’越大，电子在极板间的偏距就越大。当偏转电压大到使电子恰好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压即为题目要求的最大电压。加速过程，由动能定理得：12eUmv①02进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动：lvt

0②在垂直于板间的方向做匀加速直线运动，加速度：1偏距：at2y④2FeU'a③mdm能飞出的条件为：dy⑤2222Ud25000(1.010)2U2解①～⑤式得：'V4.010V22l(5.010)2即要使电子能飞出，所加电压最大为400V。2．图4中B为电源，电动势E＝27V，内阻不计．固定电阻R1＝500Ω，R2为光敏电阻．C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1＝8.0X10-2m，两极板的间距d＝1.0X10-2m．S为屏，与极板垂直，到极板的距离l-2m．S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2＝0.16m．P为一圆盘，由形状相同、透光率不相同的三个扇形以为a、b和c组成，它可绕AA′轴转动．当细光束经过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω．有一细电子束沿图中虚线以速度v0＝8.0X106m/s连续不断地射入C．已知电子电量e＝1.6×10-19C，电子质量m＝9×10-31kg．忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力．假设照在凡上的光强发生变化。R2阻值马上有相应的改变．（1）设圆盘不转动，细光束经过b照射到R2上，求电子到屏S时，它离O点的距离y。（计算结果保留二位有效数字）。（2）设转盘按图4中箭头方向匀速转动，每3s转一圈．取光束照在a、b分界处时t＝0，试在图5给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0～6s间）。要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值．（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分）（1）设电容器C两板门的电压为U，电场强度大小为E，电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a，穿过C的时间为山，穿出时电子偏转的距离为y，则ERUl1＝112。U，E,eEma,t,yat11RRdv21202eERl11由以上各式得y1＝( )，22mvRRd012代人数据可得y1＝4.8×10-3m，因此可知y1＜d2，电子可经过C。设电子从C穿出时，沿y方向的速度为vy，穿出后到达屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向搬动的距离为y2，则vy=at1，t2＝l2v0，y2＝vy＝t2。eERl1l21由以上关系式得y2＝( )，2mvRRd012代人数据得y2＝1.92×10-2m。由题意得y＝y1＋y2＝2.4×10-2m。（2）由于y1＝eE22mv0R1R1R2ll1d2，y，yy12即有y∝R1R1R2。第1秒内光照在b上，由（1）知y＝2.4×102＝4500Ω，-2m，第2秒内光照在c上，R得y＝1.2×102＝1000Ω，得在极板间偏转的距离y1＝8.0×10-2m，第3秒内光照在a上，R-3m＞d2，不能够打到屏上。4、5、6秒内重复．电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线如图所示．3、从阴极K发射的电子经电势差U0＝500V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1＝10cm，间距d＝4cm的平行金属板AB之间，在离金属板边缘L2＝75cm处放置一个直径D＝20cm，带有记录纸的圆筒，整个装置放在真空中，电子发射的初速度不计，如图9所示．（1）若在两金属板上加以U1＝1000V的直流电压（A板电势高），为使电子沿入射方向做匀速直线运动到达圆筒．应加怎样的磁场（大小和方向）？（2）若在两金属板上加以如图10所示的交变电压，并使圆筒绕中心轴按图示方向以n＝2rad/s匀速转动，确定电子在记录纸上的轨迹的形状，并在图11中画出ls内所记录的图形．4、喷墨打印机的原理表示图以下列图，其中墨盒可信号输偏转极+纸以发出墨汁液滴，此液滴经过带电室时被带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低地址输入信号加以控制.v0dU带电后液滴以必然的初速度进入偏转电场，带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体.计算机无信号输入时，墨汁液滴不带电，径直经过偏转板最后注墨盒带电室回流槽—L1L2入回流槽流回墨盒.3设偏转极板板长L1，两板间的距离d=，两板间的电压U=8.0×10V，偏转极板的右端距纸的距离L2=3.2cm.若一个墨汁液滴的质量为m=1.6×10-10kg，墨汁液滴以v0=20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场，此液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为2.0mm.不计空气阻力和重力作用.求：⑴这个液滴经过带电室后所带的电荷量q.⑵若要使纸上的字体放大，可经过调治两极板间的电压或调治偏转极板的右端距纸的距/离L2来实现.现调治L2使纸上的字体放大10%，调治后偏转极板的右端距纸的距离L2为多大？（答案：⑴1.3×10-13C⑵）5、以下列图，相距d的A、B两平行金属板足够大，板间电压为U，一束波长为的激光照射到B板中央，光斑的半径为r．B板发生光电效应，其逸出功为w．已知电于质量为m，电量e，求：⑴B板中射出的光电子的最大初速度的大小．⑵光电子所能到达A板地域的面积．解：⑴依照爱因斯坦光电效应方程12=h+W2mvc解得v（）2hcWm⑵由对称性可知，光电子到达A板上的地域是一个圆．该圆的半径由从B板上光斑边缘，以最大初速度沿平行于极板方向飞出的光电子到达A板上的地址决定．设光电子在电场中运动时间为t沿板方向的运动距离为L，则其加速度为；eUamd垂直于极板方向；d=12at2at2MA平行于极板方向；L=vt2光电子到达A板上地域最大面积S=(L+r)P解得：S2dhcWr22（）eUd6、以下列图，在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线放射源P，已知射线实质为高速电子流，放射源放出粒子的速度v0＝1.0×108m/s。足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置，相距d＝2.0×10－2m，此间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E＝2.5×106N/C。已知电子电量e＝1.610-19C，电子质量取m＝9.010-31kg。求⑴电子到达荧光屏M上的动能；⑵荧光屏上的发光面积。解．⑴由动能定理eEd=EK－1220mvEK＝123189101.0102＋1962-14J1.6102.5102＝1.2510⑵射线在A、B间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其他均在电场中偏转，其中和铅屏A平行的电子流在纵向偏移距离最大(相当于平抛运动水平射程)。1eE2dtt=32m1010s8r=v0t=1.010-10=310-2m310—2在荧光屏上观察到的范围是半径为3×10米的圆圆面积S=πr2=2.8310-3m2五、混和1、055.08年佛山市高三授课质量检测（二）20．（18分）以下列图，相距2L的AB、CD两直线间的地域存在着两个大小不相同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下，PT下方的电场E0的场强方向竖直向上，在电场左界线AB上宽为L的PQ地域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子。从某时辰起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中，若从Q点射入的粒子，经过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的点水平射出，其轨迹如图，MBE12LDMS若MT两点的距离为L/2。不计粒子的重力及它们间的互相作用。试求：PRT（1）电场强度E0与E1；（2）在PQ间还有好多水平射入电场的粒子经过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离Qv0AE0C有什么规律？（3）有一边长为a、由圆滑绝缘壁围成的正方形容器，在其界线正中央开有一小孔S，将其置于CD右侧，若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后还可以从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失)，并返回Q点，在容器中现加上一个以下列图的匀强磁场，粒子运动的半径小于a，磁感觉强度B的大小还应满足什么条件？【解析】本题观察力、运动、电场、磁场等知识的综合运用能力。观察逻辑推理能力、综合解析能力、运用数知识解决物理问题能力和研究能力。（1）（6分）设粒子经PT直线上的点R由E0电场进入E1电场，由Q到R及R到M点的时间分别为t1与t2，到达R时竖直速度为vy，则：12由satvat、t2及得：FqEma11qEL①（1分）att20212112mL②（1分）11qE212att222222mqEqEvy0t③（1分）t112mmv0(t1t2)2L④（1分）上述三式联立解得：E12E,0E029mv08qL（1分）即E1209mv4qL（1分）。(2)（6分）由E1＝2E0及③式可得t1＝2t2。因沿PT方向粒子做匀速运动，故P、R两点间的距离是R、T两点间距离的两倍。即粒子在E0电场做类平抛运动在PT方向的位移是在E1电场中的两倍。设PQ间到P点距离为△y的F处射出的粒子经过电场后也沿水平方向，若粒子第一次达PT直线用时△t，水平位移为△x，则xv0t（1分）1qE02y(t)（1分）2m粒子在电场E1中可能做类平抛运动后垂直CD边射出电场，也可能做类斜抛运动后返回E0电场，在E0电场中做类平抛运动垂直CD水平射出，或在E0电场中做类斜抛运动再返回E1电场。若粒子从E1电场垂直CD射出电场，则x(n1)x2L3（n＝0、1、2、3、⋯⋯）（1分）2解之得：y12qEm0(xv02)12qEm0[4L3(2n12])v(02nL21)（n＝0、1、2、3、⋯⋯）（1分）若粒子从E0电场垂直CD射出电场，则3kx2L（k＝1、2、3、⋯⋯）（1分）1qEx1qE2LL0202y( )( )（k＝1、2、3、⋯⋯）（1分）22mv2m3kv4k00即PF间的距离为(LL与其中n＝0、1、2、3、⋯⋯，k＝1、2、3、⋯⋯2422n1)k或3（n＝1、2、3、⋯⋯）（2分）xn2L2解之得：1qEx1qE4L0202y( )（）2mv2m3nv00L2n（n＝1、2、3、⋯⋯）（2分）1（n=1，2，3，⋯⋯）即PF间的距离