物理巩固练习题(八)

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第八周作业（2010-10-16—1、置于真空中的两块带电的金属板，相距1cm,面积均为10cm2，带电量分别为Q1=2×10—8C,Q2=-2×10—8C,若在两板之间的中点放一个电量q=5×10分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：两个平行带电板相距很近,其间形成匀强电场，电场中的点电荷受到电场力的作用。2、有两个带电量相等的平行板电容器A和B，它们的正对面积之比SA∶SB=3∶1，板长之比∶lA∶lB=2∶1,两板距离之比dA∶dB=4∶1，两个电子以相同的初速度沿与场强垂直的方向分别射入两电容器的匀强电场中，并顺利穿过电场，求两电子穿越电场的偏移距离之比分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段，画出示意图,并找出各段之间的连接点解题过程:3、在平行板电容器之间有匀强电场，一带电粒子以速度v垂直电场线射入电场,在穿越电场的过程中，粒子的动能由Ek增加到2Ek，若这个带电粒子以速度2v垂直进入该电场，则粒子穿出电场时的动能为多少？分析：⑴审题(写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程,合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程:4、A，B两块平行带电金属板,A板带负电，B板带正电，并与大地相连接，P为两板间一点.若将一块玻璃板插入A，B两板间，则P点电势将怎样变化。分析：⑴审题(写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：5、1000eV的电子流在两极板中央斜向上方进入匀强电场,电场方向竖直向上，它的初速度与水平方向夹角为30°，如图8－22.为了使电子不打到上面的金属板上，应该在两金属板上加多大电压U?分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：6、如图8－23,一个电子以速度v0=6。0×106m／s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。两板间场强E=2。0×104V／m，方向自下向上.若板间距离d=2.0×10-2m，板长L=10cm，问此电子能否从下板射至上板？它将击中极板的什么地方？分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：7、水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm，两板间距d=1.0cm,两板间电压为90v,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107(1）电子偏离金属板时的侧位移是多少？（2)电子飞出电场时的速度是多少？（3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若S=10cm,求OP的长？分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程:8、由AB、CD两金属板组成平行板电容器，电容为C，两板与水平面夹角为α，并充以电量Q如图8所示，有一油滴质量为m,带电量为q，由A点从静止开始沿水平方向做直线运动，恰能到达D点（设两板间为匀强电场）问:αABαABCD⑵两板间的电场强度为多少？⑶油滴从A点运动到D点共用多少时间？分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段,画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：9、如图所示，在真空中有一与x轴平行的匀强电场，一电子由坐标原点O处以速度v0沿y轴正方向射入电场,在运动中该电子通过位于xoy平面内的A点，A点与原点O相距L,OA与x轴方向的夹角为θ。已知电子电量e=1。6×10－19C，电子质量m=9。1×10－31kg，初速度v0=1。0×107m/s,O与A间距L=10cm、分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词)⑵分析过程，合理分段,画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：10、长为l的平行金属板,板门形成匀强电场，一个带电为＋q、质量为m的带电粒子，以初速紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°,如图所示．求：（1）粒子末速度的大小；（2）匀强电场的场强；（3）两板间的距离d．分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词)⑵分析过程，合理分段，画出示意图,并找出各段之间的连接点解题过程：11、如右上图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B,板距d＝0.04m,两板间的电压U＝400V,板间有一匀强电场。在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h＝1。25m的P点处有一带正电小球，已知小球的质量m＝5×10－6kg,电荷量q＝5×10－8C。设A、B板长度无限，g取10m/s2（1)带正电小球从P点开始由静止下落,经多长时间和金属板相碰？（2）相碰时,离金属板上端的距离多大？分析:⑴审题（写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程,合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：12、如图所示，在厚铅板A的右表面P处放一个放射源（放射源是一个发射出高速电子的源)，放出的电子速度均为，方向沿四面八方，且机会相等．在B处放一块平行于A的足够大的金属网,A、B间加一场强为E、方向水平向左的匀强电场,A、B间相距，在B的右侧距金属网L处放置一荧光屏M，以观察到达荧光屏的电子，求荧光屏上出现亮点的范围（设电子的电荷量为，质量为）．分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：13、如图所示，平行板电容器为C，电荷量Q，极板长为，极板间距离为，极板与水平面成夹角,现有一质量为的带电液滴沿两极板的中线从P点由静止出发到达Q点，P、Q两点都恰在电容器的边缘处，忽略边缘效应，求：（1）液滴的电荷量．（2）液滴到达Q点时的速度大小．分析:⑴审题（写出或标明你认为的关键词）⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：（1)（2）14、充电后的平行板电容器水平放置，如图所示，两板间距离为5cm，在距下板2cm处有一质量为的不带电小球由静止开始下落，小球与小板碰撞时获得C的负电荷，并能反跳到离下板4cm的高处，设小球与下板的碰撞无机械能损失，已知上板的带电量C，试求板间的场强E及电容器的电容C．分析:⑴审题（写出或标明你认为的关键词)⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程:500V/m，方向向下;F首先，小球本来不带电，就不受到电场的影响，所以在小球与下板碰撞的时候的速度就是根号2*g＊h=0.632456米/秒

然后获得2e—8的负电荷

所以下板的带电量是负的，设电场大小是E

当小球反跳到4厘米高的地方的时候,动能为0,此时的动能转化为重力势能和电势能

由能量守恒

mgh=EHq+mgH

其中m=2e-6千克

H=4厘米

h=2厘米

q=—2e-8

可以求出E=500N/C

所以两板间的电视差是E*5厘米=25伏特

所以电容就是电量/电视差=4＊10的负八次访

这个答案对么,如果答案不对，或者你还有不明白地方，请告诉我法2从下落到弹到最高点的过程中，电场力做正功,重力做负功,总功为零。

qU=mg（h2-h1)

q(Eh2）=mg(h2-h1）

E=[mg（h2—h1）］/［q*h2］=500V/m

C=Q/U

=Q/（Ed)

=4＊10^(-8)F

=0.04μF【学后反思】____________________________________________________________________1、两个平行带电板相距很近，其间形成匀强电场，电场中的点电荷受到电场力的作用。2、【分析解答】3、【错解】设粒子的的质量m,带电量为q，初速度v；匀强电场为E，在y方向的位移为y，如图8-18所示。【错解原因】认为两次射入的在Y轴上的偏移量相同。实际上，由于水平速度增大带电粒子在电场中的运动时间变短。在Y轴上的偏移量变小。【分析解答】建立直角坐标系，初速度方向为x轴方向，垂直于速度方向为y轴方向。设粒子的的质量m，带电量为q，初速度v；匀强电场为E，在y方向的位移为y。速度为2v时通过匀强电场的偏移量为y′,平行板板长为l。由于带电粒子垂直于匀强电场射入，粒子做类似平抛运动。两次入射带电粒子的偏移量之比为4、【错解】UpB=Up—UB=Ed电常数ε增大,电场强度减小,导致Up下降。【错解原因】没有按照题意画出示意图，对题意的理解有误.没有按照电势差的定义来判断PB两点间电势差的正负.【分析解答】按照题意作出示意图，画出电场线，图8－19所示.我们知道电场线与等势面间的关系：“电势沿着电场线的方向降落"所以UpB=Up—UB＜0,B板接地UB=0UBp=UB-Up=0-UpUp=—Ed常数ε增大，电场强度减小，导致Up上升。5、【分析解答】电子流在匀强电场中做类似斜抛运动，欲使电子刚好不打金属板上，则必须使电子在d／2内竖直方向分速度减小到零，设此时加在两板间的电压为U，在电子流由C到A途中,电场力做功We=EUAC，由动能定理至少应加500V电压,电子才打不到上面金属板上。6、【分析解答】应先计算y方向的实际最大位移，再与d进行比较判断。由于ym＜d，所以电子不能射至上板。【评析】因此电子将做一种抛物线运动，最后落在下板上，落点与出发点相距1.03cm。斜抛问题一般不要求考生掌握用运动学方法求解.用运动的合成分解的思想解此题，也不是多么困难的事，只要按照运动的实际情况把斜抛分解为垂直于电场方向上的的匀速直线运动，沿电场方向上的坚直上抛运动两个分运动。就可以解决问题.7、分析与解答:电子在匀强电场中受到电场力与重力作用，由于电场力F=,远大于重力（G=mg=9×10-30N）,即重力作用对物体运动的影响可以忽略不计，只考虑电场力。又由于电场力方向于速度方向垂直，即在水平方向作匀速直线运动，竖直方向作初速度为零的匀加速运动，作类平抛运动.(1）电子在电场中的加速度a=侧位移即竖直方向的位移y=则:y=（2）电子飞出电场时，水平分速度Vx=V0,竖直分速度vy=at=则电子飞出电场时的速度V,由勾股定理可得：V=设v与v0的夹角为θ，则tgθ=（3）电子飞出电场后作匀速直线运动，则OP=y+Stgθ=0.025m8、1）设电容器两极间电压为U由C=得U=2)设匀强电场场强为E，带电粒子沿直线AD运动qEcosα=mgE=3）设板间距离为d，粒子从A到D位移为S，S=粒子带达C处速度为vqU=V=d=t9、解：电子在y轴方向作匀速直线运动，位移方程为，电子在x轴方向作初速度为零得匀加速直线运动,位移方程为：，对电子应用牛顿第二定律得：，解得:E=3。9×104N/C，场强方向：沿x轴负方向。10、解法一、由牛顿定律和运动学公式求解由速度矢量图(如图）得粒子末速度粒子在电场中运动时间，粒子射出电场时活场强方向的分速度由有，则场强：两板间距离：解法二、由动量定理和动能定理求解．由动量定理有：由动能定理有11、（1）设小球从P到Q需时t1s，由得(s)①小球进入电场后其飞行时间决定于电场力产生的加速度ax，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t2。应有②③④由②③④式，得（s)所以,运动总时间(s）（2）小球由P点