电场专题训练大题教师版.doc

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1、电场专题训练大题教师版命题人：潘五洲1.如下图所示，带电荷量分别为q1、q2的粒子，以相同的初速度从P点沿垂直于场强方向射入平行板间的匀强电场中，分别落在下板上的A、B两点，若AB＝OA，q1＝3q2，不计重力，求：（1）两个粒子的质量之比；（2）两个粒子进入电场之后的动能增量之比．答案：解析：（1）两粒子进入电场中做类平抛运动，即在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速为零的匀加速直线运动．对q1，OA＝l＝v0t1　y1＝t12所以y1＝对q2，OB＝2l＝v0t2　y2＝t22所以y2＝又y1＝y2、q1＝3q2，所以m1∶m2＝3∶4.（2）根据动能定理知，要比较动能增量即判断

2、电场力所做的功．在匀强电场中，W＝qEy＝ΔEk，由：W1＝q1Ey1＝ΔEk1，W2＝q2Ey2＝ΔEk2又y1＝y2，所以ΔEk1∶ΔEk2＝3∶1.答案：3∶4　3∶12.如图所示，水平放置的两块平行金属板长L，两板间距d，两板间电压为U，且上板带正电，一个质量为m的电子沿水平方向以速度v0从两板中央射入且能飞出电场．求：电子飞出电场的侧位移和偏转角．答案：解析：电子在匀强电场做类平抛运动．水平方向分运动为匀速直线运动，竖直方向分运动为初速为零的匀加速直线运动．电子飞出电场时：水平方向L＝v0t①竖直方向y＝at2②加速度a＝③①②③联立得y＝飞出电场时的竖直分速度vy＝at④设飞出电

3、场时偏转角为θ，则有tanθ＝⑤③④⑤联立得tanθ＝.答案：　3.已知电子的质量m＝9.1×10－31kg，电荷量e＝1.6×10－19C，它以初速度v0＝3.0×106m/s沿着与场强垂直的方向射入宽度l＝6.0×10－2m的匀强电场中，场强大小为E＝2×103N/C，方向如图所示．求：（1）电子在电场中的运动时间；（2）电子飞离电场时速度的大小和方向；（3）电子飞离电场时发生的侧移量y.答案：解析：（1）电子在电场中运动的时间t＝s＝2.0×10－8s.（2）电子在电场中只受电场力作用，沿电场方向加速度a＝m/s2＝3.5×1014m/s2电子飞离电场时沿电场方向的速度分量v′＝at＝

4、3.5×1014×2.0×10－8m/s＝7.0×106m/s电子飞离电场时速度大小为vt＝＝m/s＝7.6×106m/s偏转角的正切值tanθ＝＝2.33偏转角θ＝arctan2.33＝66.8°.（3）偏转的侧移量y＝at2＝×3.5×1014×（2.0×10－8）2m＝7.0×10－2m.答案：（1）2.0×10－8s　（2）7.6×106m/s　速度方向偏离原方向66.8°　（3）7.0×10－2m4.如下图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场．电荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力．（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场

5、时的动能；（2）若粒子离开电场时动能为Ek′，则电场强度为多大？答案：解析：（1）设入射速度为v0，粒子由c点离开电场，必须满足L＝at2①L＝v0t②qE＝ma③由①②③式得E＝④Ek′＝Ek+qEL以④代入得Ek′＝5Ek.（2）粒子可能由bc也可能由cd边离开电场，c点为临界点．当粒子由c点离开电场时有Ek′＝5Ek若粒子由bc边离开电场区域，有Ek′≤5EkEk′－Ek＝qEyy＝at2＝()2＝Ek′－Ek＝，所以E＝若粒子由cd边离开电场区域，有Ek′＞5EkEk′－Ek＝qEL，所以E＝.答案：（1）5Ek　（2）5.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=

6、12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为q=4×108C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×106J.求：（1）匀强电场的场强E;（2）电荷从b移到c电场力做的功W2;（3）a、c两点的电势差Uac.答案：解析：（1）正电荷从a移到b电场力做功为W1=qElab解得.（2）电荷从b移到c电场力做功为W2=qElbccos60°=4×10－8×600×0.12×0.5J=1.44×106J.（3）电荷从a移到c电场力做功为Wac=W1+W2=qUac解得.答案：（1）600V/m　（2）1.44×106J　（3）66V6.如图所示，为研究电子枪中电子在电场中

7、运动的简化模型示意图.在xOy平面的ABCD区域内，存在两个大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，匀强电场Ⅰ在y轴右侧，方向水平向右，匀强电场Ⅱ在y轴左侧，方向竖直向上，Ⅰ和Ⅱ两区域之间是一无电场区域.两电场的边界均是边长为L的正方形(不计粒子所受重力). (1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置坐标;(2)若在电场Ⅰ区域内某点（x，y）由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离