【正文】 極板間隙所用時間之比為1∶(－1)答案　BD解析　帶正電的粒子在電場力作用下由左極板向右運動，可判斷右側(cè)金屬板接電源負(fù)極，A選項錯誤．由v－t圖象可知，0～ s帶電粒子的加速度a＝2 m/s2，兩板間距離d＝at2＝ m，由Eq＝ma得E＝200 V/m，U＝2Ed＝100 V，B選項正確．可將粒子在兩個極板間隙間的運動看成是初速度為零的連續(xù)的勻加速運動，兩間隙距離相等，則有t1∶t2＝1∶(－1)，D選項正確．v1∶v2＝1∶，將v1＝ m/s代入，得v2＝ m/s，C選項錯誤．6．如圖4所示，板長L＝4 cm的平行板電容器，板間距離d＝3 cm，板與水平線夾角α＝37176。，兩板所加電壓為U＝100 V．有一帶負(fù)電液滴，帶電荷量為q＝310－10 C，以v0＝1 m/s的水平速度自A板邊緣水平進入電場，在電場中仍沿水平方向并恰好從B板邊緣水平飛出(取 圖4g＝10 m/s2，sin α＝，cos α＝)．求：(1)液滴的質(zhì)量；(2)液滴飛出時的速度．答案　(1)810－8 kg　(2) m/s解析　(1)根據(jù)題意畫出帶電液滴的受力圖如圖所示，由圖可得：qEcos α＝mgE＝解得：m＝代入數(shù)據(jù)得m＝810－8 kg(2)對液滴由動能定理得：qU＝mv2－mvv＝ 所以v＝ m/s≈ m/s.?題組3　帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)7．如圖5所示，一價氫離子(H)和二價氦離子(He)的混合體，經(jīng)同一加速電場加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們 (　　)A．同時到達屏上同一點 圖5B．先后到達屏上同一點C．同時到達屏上不同點D．先后到達屏上不同點答案　B解析　一價氫離子(H)和二價氦離子(He)的比荷不同，經(jīng)過加速電場的末速度不同，因此在加速電場及偏轉(zhuǎn)電場的時間均不同，但在偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)距離相同，所以會先后打在屏上同一點，選B.8．(2012廣東理綜20)圖6是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強電場后，分落在收集板中央的兩側(cè)．對礦粉分離的過程，下列表述正確的有 (　　)A．帶正電的礦粉落在右側(cè)B．電場力對礦粉做正功C．帶負(fù)電的礦粉電勢能變大D．帶正電的礦粉電勢能變小 圖6答案　BD解析　由題圖可知，電場方向水平向左，帶正電的礦粉所受電場力方向與電場方向相同，所以落在左側(cè)；帶負(fù)電的礦粉所受電場力方向與電場方向相反，所以落在右側(cè)．選項A錯誤；無論礦粉所帶電性如何，礦粉均向所受電場力方向偏轉(zhuǎn)，電場力均做正功，選項B正確；電勢能均減少，選項C錯誤，選項D正確．9．如圖7所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子(速度可視為零)，經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場．電子的重力不計．在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是 (　　)圖7A．僅將偏轉(zhuǎn)電場極性對調(diào)B．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離C．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓D．僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓答案　C解析　設(shè)加速電場電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電壓為U，極板長度為L，間距為d，電子加速過程中，由U0q＝，得v0＝ ，電子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，時間t＝，a＝，vy＝at，tan θ＝＝，由此可判斷C正確．10．如圖8所示，一電荷量為q的帶電粒子以一定的初速度由P點射入勻強電場，入射方向與電場線垂直．粒子從Q點射出電場時，其速度方向與電場線成30176。角．已知勻強電場的寬度為d，P、Q兩點的電勢差為U，不計重力作用，設(shè)P點的電勢為零．則下列說法中正確的是 (　　)A．帶電粒子在Q點的電勢能為－qU 圖8B．帶電粒子帶負(fù)電C．此勻強電場的電場強度大小為E＝D．此勻強電場的電場強度大小為E＝答案　AC解析　根據(jù)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)方向，可判斷B錯誤；因為P、Q兩點的電勢差為U，電場力做正功，電勢能減少，而P點的電勢為零，所以A正確；設(shè)帶電粒子在P點時的速度為v0，在Q點建立直角坐標(biāo)系，垂直于電場線為x軸，平行于電場線為y軸，由曲線運動的規(guī)律和幾何知識求得帶電粒子在y軸方向的分速度為vy＝＝；帶電粒子在y軸方向上的位移為y0，帶電粒子在電場中的運動時間為t，y0＝t，d＝v0t，得y0＝，由E＝得E＝，C正確，D錯誤．11．絕緣光滑水平面內(nèi)有一圓形有界勻強電場，其俯視圖如圖9所示，圖中xOy所在平面與光滑水平面重合，電場方向與x軸正向平行，電場的半徑為R＝ m，圓心O與坐標(biāo)系的原點重合，場強E＝2 N/＝－110－5 C、質(zhì)量m＝110－5 kg的粒子，由坐標(biāo)原點O處以速度v0＝1 m/s沿y軸正方向射入電場(重 圖9力不計)，求：(1)粒子在電場中運動的時間；(2)粒子出射點的位置坐標(biāo)；(3)粒子射出時具有的動能．答案　(1)1 s　(2)(－1 m,1 m)　(3)10－5 J解析　(1)粒子沿x軸負(fù)方向做勻加速運動，加速度為a，則有Eq＝max＝at2沿y軸正方向做勻速運動，有y＝v0tx2＋y2＝R2解得t＝1 s.(2)設(shè)粒子射出電場邊界的位置坐標(biāo)為(－x1，y1)，則有x1＝at2＝1 m，y1＝v0t＝1 m，即為(－1 m,1 m)．(3)射出時由動能定理得Eqx1＝Ek－mv代入數(shù)據(jù)解得Ek＝10－5 J.12．如圖10所示，兩塊平行金屬板豎直放置，兩板間的電勢差U＝103 V(僅在兩板間有電場)，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝110－2 kg、電荷量q＝410－5 C的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h＝20 cm的地方以初速度v0＝4 m/s水平拋出，小球恰好從左板的上邊緣進入電場，在兩板間沿直線運動，從右板的下邊緣飛出 圖10電場，g取10 m/s2，求：(1)金屬板的長度L；(2)小球飛出電場時的動能Ek.答案　(1) m　(2) J解析　(1)小球到達左板上邊緣時的豎直分速度：vy＝＝2 m/s設(shè)小球此時速度方向與豎直方向之間的夾角為θ，則：tan θ＝＝2小球在電場中沿直線運動，所受合力方向與運動方向相同，設(shè)板間距為d，則：tan θ＝＝L＝，解得L＝＝ m(2)進入電場前：v1＝電場中運動過程qU＋mgL＝Ek－mv聯(lián)立解得Ek＝ J20