题目内容

(6分).匀强电场中，将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，问：

(1)在电荷由A移到B的过程中，电场力做了多少功？
(2)A、B两点间的电势差为多少？
(3)该匀强电场的电场强度为多大？

(1)-0.1J  (2) 5×103V  (3) 5×105V/m

解析试题分析：（1）由题意根据电场力做功与电势能的关系得，
J， 即电场力做了﹣0.1J的功
（2）由可求AB间的电势差V
（3）由得，V/m即电场强度为5×105V/m．
考点：考查电场力做功与电势能变化之间的关系及匀强电场中场强与电势差之间的关系．

练习册系列答案
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有一带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷， 从电场中的A点移到B点时， 克服电场力做功6×10-4 J，从B点移到C点时电场力做功9×10-4 J。则：
（1）AB间电势差、BC间电势差
（2）如以B点电势为零，则A点的电势

在真空室内速度为v=6.4×107m/s的电子束连续地沿两平行导体极板的中心线射入，如图所示，极板长L=8.0×10-2m，两极板间距离d=5.0×10-3m，两极板不带电时，电子束将沿中心线射出极板。今在两极板间加上50Hz的交变电压U=U0sin100πtV，发现有时有电子从两极板之间射出，有时则无电子从两极板间射出，若有电子射出的时间间隔与无电子射出的时间间隔之比△t1:△t2=2:1，则所加的交变电压的最大值U0为多大？已知电子的质量为m=9.1×10-31kg，电量为e=1.6×10-19C。

如图所示，半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心O1在x轴上，且OO1等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切，在MN的上方存在匀强电场和匀强磁场，电场强度的大小为E0，方向沿x轴的负方向，磁感应强度的大小为B0，方向垂直纸面向外。两个质量为m、电荷量为q的正粒子a、b，以相同大小的初速度从原点O射入磁场，速度的方向与x轴夹角均为30?。两个粒子射出圆形磁场后，垂直MN进入MN上方场区中恰好都做匀速直线运动。不计粒子的重力，求：

（1）粒子初速度v的大小。
（2）圆形区域内磁场的磁感应强度B的大小。
（3）只撤去虚线MN上方的磁场B0，a、b两个粒子到达y轴的时间差△t 。

（18分）如图所示，两平行金属板A、B长l＝8cm，两板间距离d＝8cm，B板比A板电势高300V，即UBA＝300V.一带正电的粒子电量q＝10-10­C，质量m＝10-20­kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过无场区域后，进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域，从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上离PQ边界4L/3处的S点上.已知MN边界与平行板的右端相距为L，两界面MN、PQ相距为L，且L＝12cm.求（粒子重力不计）

（1）粒子射出平行板时的速度大小v；
（2）粒子进入界面MN时偏离中心线RO的距离多远？
（3）画出粒子运动的轨迹，并求匀强磁场的磁感应强度B的大小.

（12分）在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo，其周期是T。现有电子以平行于金属板的速度vo从两板中央射入。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，求：
（1）若电子从t=0时刻射入，在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出，则电子飞出时速度的大小是多少？
（2）若电子从t=0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少多长？
（3）若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时刻射入，两板间距至少多大？

如图所示，带负电的小球静止在水平放置的两平行金属板间，距下板h＝0.8 m.两板间的电势差为300 V，如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？(取g＝10 m/s2)

（8分）如图17所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2cm，两极板间加以电压U2=200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19C，电子的质量m=0.9×10-30kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求：

（1）电子射入偏转电场时的动能Ek；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。

如图（甲）所示，在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m．放在A、B两点的试探电荷a、b受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象分别如图（乙）中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。

（1）求B点的电场强度的大小和方向．
（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由．
（3）求点电荷Q的位置坐标．

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