3．带电粒子在a、b两点的速度何处较大

2．带电粒子在a、b两点的受力方向

1．带电粒子所带电荷的符号

14．(2011海淀零模)(18分)打印机是办公的常用工具，喷墨打印机是其中的一种。图11是喷墨打印机的工作原理简化图。其中墨盒可以喷出半径约为10^-5m的墨汁微滴，大量的墨汁微滴经过带电室时被带上负电荷，成为带电微粒。墨汁微滴所带电荷量的多少由计算机的输入信号按照文字的排列规律进行控制。带电后的微滴以一定的初速度进入由两块平行带电金属板形成的偏转电场中，微滴经过电场的作用发生偏转后打在纸面上，显示出字体。若某种喷墨打印机的偏转电场极板长度为l，两板间的距离为d，偏转电场极板的右端距纸面的距离为b，某个带电微滴的质量为m，沿两板间的中心线以初速度v₀进入偏转电场。偏转电场两极板间电压为U。该微滴离开电场时的速度大小为v，不计微滴受到的重力和空气阻力影响，忽略电场边沿处场强的不均匀性。

(1)该该带电微滴所带的电荷量q；

(2)该该带电微滴到达纸面时偏离原入射方向的距离y；

(3)在微滴的质量和所带电荷量以及进入电场的初速度均一定的条件下，分析决定打印在纸上字体大小的因素有哪些？若要使纸上的字体高度放大，可以采取的措施是什么？

(1)带电微滴进入电场后，做类平抛运动，离开电场时，沿垂直电场方向的速度大小为v₀，沿电场方向的速度大小为　　　　 　　　(2分)

设带电微滴在电场中运动的时间为t，根据牛顿第二定律与运动学公式

　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　(1分)

　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　(1分)

解得：　　　　　　　　　　　　 　　　　(3分)

(2)带电微滴离开电场后做匀速直线运动，设运动方向与v₀方向的夹角为θ，根据平抛运动的特点，

　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　(3分)

解得　　　　　　　　　　　　 　　　　(3分)

(3)由(1)问和(2)问的结果可知，微滴到达纸面上时偏离原入射方向的距离

　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　(2分)

y的数值越大，即纸面上的字体越大。在m、q以及v₀一定的条件下，若要使纸上的字体高度放大，可以增大偏转电场两极板间的电压U、偏转极板的右端距纸面的距离b或偏转极板的长度l，也可以减小偏转电场两极板间的距离d。　　　　　 (3分)

15．(2011房山期末)图中实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知

13．(2011西城一模)(18分)图1是示波管的原理图，它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极XX΄、YY΄组成。偏转电极的极板都是边长为l的正方形金属板，每对电极的两个极板间距都为d。电极YY΄的右端与荧光屏之间的距离为L。这些部件处在同一个真空管中。电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子，电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极间，两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转。荧光屏上有xoy直角坐标系，x轴与电极XX΄的金属板垂直(其正方向由X΄指向X)，y轴与电极YY΄的金属板垂直(其正方向由Y΄指向Y)。已知电子的电量为e，质量为m。可忽略电子刚离开金属丝时的速度，并不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响。

(1)若加速电极的电压为U₀，两个偏转电极都不加电压时，电子束将沿直线运动，且电子运动的轨迹平行每块金属板，并最终打在xoy坐标系的坐标原点。求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小；

(2)若再在偏转电极YY΄之间加恒定电压U₁，而偏转电极XX΄之间不加电压，

求电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离；

(3)(i)若偏转电极XX΄之间的电压变化规律如图2所示，YY΄之间的电压变化规律如图3所示。由于电子的速度较大，它们都能从偏转极板右端穿出极板，且此过程中可认为偏转极板间的电压不变。请在图4中定性画出在荧光屏上看到的图形；　

(ii)要增大屏幕上图形在y方向的峰值，若只改变加速电极的电压U₀、YY΄之间电压的峰值U_y、电极XX΄之间电压的峰值U_x三个量中的一个，请说出如何改变这个物理量才能达到目的。

(1)电子出加速电场后做匀速直线运动，设速度为υ，根据动能定理得

eU₀ = 　　　　　　　　　　　　(3分)

　　 解得　　　　 　　　υ=　　　　　　　　　　　　　 (2分)

(2)设电子在偏转电极YY΄中的运动时间为t₁，

沿垂直电场方向电子做匀速直线运动，则l=υt₁ 　　　　　　(1分)

沿平行电场方向电子做初速度为0的匀加速直线运动，则

y₁=　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　　　 此过程中电子的加速度大小 　　　　　　　　　　　(1分)

　　　 电子在y方向的速度υ_y= a t₁　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　　　 电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间t₂到达荧光屏。则

　　　　　　　　　　　　　　 L= υ t₂　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　　　　　　　　　　　　　　 y₂ = υ_y t₂　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　　　 电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离　 y= y₁+y₂

　　　 解得　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　(2分)

(3)

(i)如答图4所示(2分)

(ii)减小U₀

或 增大U_y(3分)

11． (2011丰台一模)示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况。图甲为示波器的原理结构图，电子经电压U_o加速后进入偏转电场。竖直极板AB间加偏转电压U_AB、水平极板间CD加偏转电压U_CD，偏转电压随时间变化规律如图乙所示。则荧光屏上所得的波形是

答案：B　

12．(2011石景山一模)如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷，它们分别带等量的异种电荷。E、F分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，且MP＝QN。在图中，电场强度相同、电势相等的两点是

A．E和F　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．P和Q

C．A和C　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．C和D

答案：A　

10．(2011朝阳一模)如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q。直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点。下列说法中正确的是

A．a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小

B．a点的场强小于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大

C．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小

D．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大

答案：C　

8．(2011海淀一模)用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素。如图2所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P₁、P₂、P₃等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来。若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示。则以下对该实验现象的判断正确的是

A．保持Q、q不变，增大d，则θ变大，说明F与d有关

B．保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比

C．保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关

D．保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比

答案：C

9．(2011海淀一模反馈)如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置。将充好电的平行板电容器与电源断开并一板接地，另一板与外壳接地的静电计相连。当改变电容器两板之间的距离和两板正对面积时，实验发现静电计指针的张角随之改变。若电容器的电容用C表示，两板之间距离用d表示，两板正对面积用S表示，静电计指针张角用θ表示。则以下对该实验现象的判断正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　　 )

A．减小d，θ增大，说明C随d的增大而增大

B．增大d，θ增大，说明C随d的增大而减小

C．减小S，θ增大，说明C随S的增大而增大

D．增大S，θ增大，说明C随S的增大而减小

答案：B　

6．(2011石景山一模)如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管子的底部固定一电荷量为(>0)的点电荷。在距离底部点电荷为的管口处，有一电荷量为(>0)、质量为的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为的处速度恰好为零。现让一个电荷量为、质量为的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为，重力加速度为，则该点电荷

A． 运动到处的速度为零

B． 在下落过程中加速度逐渐减小

C． 运动到处的速度大小为

D． 速度最大处与底部点电荷距离为

答案：C　

7．(2011东城一模)下图是示波管的工作原理图：电子经电场加速后垂直于偏转电场方向射入偏转电场，若加速电压为U₁，偏转电压为U₂，偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和d，y为电子离开偏转电场时发生的偏转距离。取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度，即(该比值越大则灵敏度越高)，则下列哪种方法可以提高示波管的灵敏度　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．增大U₁ B．增大U₂

C．减小L　　　　　　　 D．减小d

5． (2011昌平二模)如图所示，匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里，极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R₀的滑动变阻器通过平行导轨连接，电阻为R₀的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置、导体棒MN的速度为v₀时，位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态．若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻，重力加速度为g，则下列判断正确的是

A．油滴带正电荷

B．若将上极板竖直向上移动距离d，油滴将向上加速运动，加速度a = g／2

C．若将导体棒的速度变为2v₀，油滴将向上加速运动，加速度a = 2g

D．若保持导体棒的速度为v₀不变，而将滑动触头置于a位置，同时将电容器上极板向上移动距离d／3，油滴仍将静止

答案：D