- 带电粒子在电场中运动的综合应用
- 共1139题
真空中两个平行金属板A,B上加有周期性的交变电压,如图所示。在t=0时,电势φA>φB,这时紧靠B板处有一个初速度为零的电子,在电场力的作用下开始运动,若已知交变电压的周期为T,在t=0时,电压为U0。电子的质量为m,电量为e,求:
(1)若电子正好在3T/8时刻到达A板,则电子到达时具有的动能是多大?
(2)当A,B间距离d为多大时,电子到达A板的速度为零??
正确答案
(1)Ek =" e" U0 (6分(2) d=T(n=1.2.3..)(9分)
本题考查带电粒子在交变电场中的运动(1)粒子在3T/8到达B板说明电场力一直做正功,由动能定理可知到达B板的动能为e U0 (6分(2)粒子从t=0时进入加速电场,由动能定理可知电场力做功为零时到达B板的速度为零,为T、2T、3T…..nT时刻,在半个周期内通过的位移为,如果粒子运动了一个周期,此时距离为
,由此可知d=T
(n=1.2.3..)
平行的两个金属板M、N相距d,两板上有两个正对的小孔A和B,A、B连线与板面垂直,在两个金属板上加有如图所示的交流电压u,交流电的周期为T,在t=0时刻,N板的电势比M板高。一个带正电的微粒,质量为m,电荷量为 q,经电压为U(U<
)的加速电场加速后,从A孔垂直于M板射入两板间。
(1)对于加速电压U,存在着一个值,当U>
时,带电微粒能够沿一个方向运动,一直到从B孔射出,求Uc的大小。
(2)加速电压U是多大时,带电微粒不会从B孔射出?
正确答案
(1) (2)
(1)由于加速电压U在第一个半周期内,加速度的与初速度方向相反,若初速度较大,在交流电的半个周期内速度仍大于0,则将一直向一个方向运动直到从B孔
(2)当加速电压较小时,微粒进入电场的第一个T/2时间内,加速度方向与初对应的加速电压
如图所示,在点电荷+Q的电场中有A、B两点,将两正电荷a和b,其中他们的质量4ma=mb,电荷量2qa=qb,分别从A点由静止释放到达B点时,它们的速度大小之比为___________。
正确答案
:1
如图所示,在真空中有一对平行金属板两极板间的电势差为500V.一个电荷量为3.2×10-18C的粒子从正极板的小孔无初速的进入匀强电场,到达负极板.这个粒子到达负极板时的动能为多少焦耳?(不计重力)
正确答案
对粒子从正极板到达负极板只有电场力做功,
由动理定律得qU=m
-
m
又因为v1=0
得粒子到达负极板时的动能为:m
=qU
=500×3.2×10-18J
=1.6×10-15J
答:这个粒子到达负极板时的动能为1.6×10-15J.
如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则两粒子所带的电荷符号_____________(填“不同”或“相同”);经过b点时,两粒子的速率v甲_____________v乙(填 “>”“=”或“<”)。
正确答案
不同,=
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