6.(宣武区)宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备,当飞船升空进入轨道后,由于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象。离子推进器是新一代航天动力装置,也可用于飞船姿态调整和轨道修正,其原理如图1所示,首先推进剂从图中的P处被注入,在A处被电离出正离子,金属环B、C之间加有恒定电压,正离子被B、C间的电场加速后从C端口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。

假设总质量为M的卫星,正在以速度V沿MP方向运动,已知现在的运动方向与预定方向MN成θ角,如图2所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN,飞船启用推进器进行调整。

已知推进器B、C间的电压大小为U,带电离子进入B时的速度忽略不计,经加速后形成电流强度为I的离子束从C端口喷出,      图1

若单个离子的质量为m,电量为q,忽略离子间的相互作用力,忽略空间其他外力的影响,忽略离子喷射对卫星质量的影响。请完成下列计算任务:

(1)正离子经电场加速后,从C端口喷出的速度v是多大?

(2)推进器开启后飞船受到的平均推力F是多大?

(3)如果沿垂直于飞船速度V的方向进行推进,且推进器工作时

间极短,为了使飞船回到预定的飞行方向,离子推进器喷射

出的粒子数N为多少?                       

 图2

北京市各区2009年高三上学期期末试题分类精编

静电场

1.(崇文区)如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求:

⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1

⑵偏转电场中两金属板间的电压U2

⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

 

(东城区)2.在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得GH间的距离为 d,粒子的重力可忽略不计。

(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为:

(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。

(东城区)3.右下图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。 已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。

(1)求电子穿过A板时速度的大小;

(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量;

(3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方,可采取哪些措施?

(海淀区)1.图4所示为研究平行板电容器电容决定因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对(用S表示两极板正对面积)平行金属板MN组成电容器,板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接,板M和静电计的金属壳都接地,板M上装有绝缘手柄,可以执手柄控制板M的位置。在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中,保持电容器所带电量Q不变,对此实验过程的描述正确的是   (   )

A.当Q保持不变,M板向上移,S减小,静电计指针偏角减小,表示电容C变大

B.当Q保持不变,M板向右移,d减小,静电计指针偏角减小,表示电容C变大

C.保持QdS都不变,在MN之间插入云母板(介电常数ε>1),静电计指针偏角变大,表示电容C越大

D.此实验表明,平行板电容器的电容C跟介电常数ε、正对面积S、极板间距离d有关

(海淀区)2.如图5所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接,极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中,保持电容器所带电量Q不变,下面哪些操作将使静电计指针张角变小(   )

A.将M板向下平移

B.将M板沿水平向左方向远离N

C.在MN之间插入云母板(介电常数ε>1)

D.在MN之间插入金属板,且不和MN接触

3.(东城区)MN是一条电场线上的两点。在M点由静止释放一个α粒子,粒子仅在电场力的作用,沿着电场线从M点运动到N点,粒子的速度随时间变化的规律如图所示。以下判断正确的是  (  ) 

A. 该电场可能是匀强电场

B. M点的电势高于N点的电势

C. M点到N点,α粒子的电势能逐渐增大

D. α粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力

(丰台区)4.某电场的分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面。A、B、C三点的电场强度分别为EAEBEC,电势分别为φAφBφC,关于这三点的电场强度和电势的关系,下列判断中正确的是 (    )

A.EA< EB, φB=φC      B.EA> EB, φA>φB

C.EA> EB, φA<φB      D.EA= EC, φB=φC

(丰台区)5.如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态.若某时刻油滴的电荷量开始减小(质量不变),为维持该油滴原来的静止状态应   (   )

A.给平行板电容器继续充电,补充电荷量

B.让平行板电容器放电,减少电荷量

C.使两极板相互靠近些

D.使两极板相互远离些

(海淀区)6.如图9甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φx变化的规律如图9乙所示。若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则(   )

A.该电场线的方向将沿Ox的正方向    

B.该电场线可能是孤立正电荷产生的

C.该电场线可能是孤立负电荷产生的

D.该电场线可能是等量异种电荷产生的

(海淀区)7.如图10甲所示,一条电场线上abc三点间距相等。一电子仅在电场力的作用下由a运动到c过程中其动量随时间变化的规律如图10乙所示,则(   )

A.由ac电势依次降落                           

B.由ac场强依次减小

C.电子的电势能逐渐增大

D.ab间电压等于ac间电压

(海淀区)8. 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ACBD不重合,且该圆处于匀强电场中,场强大小为E,方向在圆周平面内。将一带负电的粒子QO点以相同的动能射出,射出方向不同时,粒子会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,到达A点时粒子的动量总是最小。如果不考虑重力作用的影响,则关于电场强度的下列说法中正确的是  (   )

A.一定由C点指向A点     B.一定由A点指向C

C.可能由B点指向D点?    D.可能由D点指向B

(石景山区)9.如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷.现将质量为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荷在B点处的电场强度的大小为:

A.       B.     C.     D.

(石景山区)10.在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地.若极板B稍向上移动一点,由观察到静电计指针的变化,作出电容器电容变小的依据是:(   )

A.两极间的电压不变,极板上电荷量变小

B.两极间的电压不变,极板上电荷量变大

C.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变小

D.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变大

(西城区)11.如图所示,ab是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点,P、P′是它们连线中垂线上的两个点。从P点由静止释放一个质子,质子将向P′运动。不计质子重力。则质子由PP′运动的情况是 (   )

A.  一直做加速运动,加速度一定是逐渐减小

B.  一直做加速运动,加速度一定是逐渐增大

C.  一直做加速运动,加速度可能是先增大后减小

D.  先做加速运动,后做减速运动

(宣武区)12.A、B是某电场中一条电场线上的两点,一正电荷仅在电场力作用下,沿电场线从A点运动到B点,速度图象如右图所示,下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断,正确的是(   )

A.EAEB     B.EA<EB   C.φA<φB   D.φA>φB

 0  138934  138942  138948  138952  138958  138960  138964  138970  138972  138978  138984  138988  138990  138994  139000  139002  139008  139012  139014  139018  139020  139024  139026  139028  139029  139030  139032  139033  139034  139036  139038  139042  139044  139048  139050  139054  139060  139062  139068  139072  139074  139078  139084  139090  139092  139098  139102  139104  139110  139114  139120  139128  447348 

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