- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
（1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；
（2）若在t=
正确答案
解：（1）电场强度E=
a=
释放瞬间粒子的加速度为4.0×109m/s2；
（2）带电粒子在t=
s=2×
要求粒子恰好不能到达A板，有，s=d
d=2×
解得：T=
答：
（1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小为4.0×105m/s2；
（2）A板电势变化的周期为
解析
解：（1）电场强度E=
a=
释放瞬间粒子的加速度为4.0×109m/s2；
（2）带电粒子在t=
s=2×
要求粒子恰好不能到达A板，有，s=d
d=2×
解得：T=
答：
（1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小为4.0×105m/s2；
（2）A板电势变化的周期为
正确答案
解：平行板间电压为：U=
负离子做类平抛运动：
l=v0t…③
负离子在平行板间的加速度为：a=
联立①②③④解得电动势为：E=2×
答：电源电动势应为20V．
解析
解：平行板间电压为：U=
负离子做类平抛运动：
l=v0t…③
负离子在平行板间的加速度为：a=
联立①②③④解得电动势为：E=2×
答：电源电动势应为20V．
氢原子
正确答案
1：2
1：
解析
解：由题意知氢的原子核和氦的原子核的带电量之比
原子核在匀强电场中由静止加速，根据动能定理有：
原子核获得的动能EK=qES
∴
原子核在匀强电场中做初速度为0的匀加速直线运动满足：
∵
∴
所以氢和氦的原子核运动时间之比
故答案为：1：2；
正确答案
解析
解：A、B两个电荷在电场中做类平抛运动，将它们的运动分解为沿竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动．
设板长为L，粒子的初速度为v0，则粒子运动为t=
水平方向的位移为y=
C、由侧向位移大小y=
D、根据动能定理，EK-
故选：B．
（1）小球的带电荷量Q
（2）小球动能的最小值
（3）小球机械能的最小值（取小球静止时的位置为电势能零点和重力势能零点）
正确答案
解：（1）对小球进行受力分析如上图所示，
可得：
（2）由于重力和电场力都是恒力，所以它们的合力也是恒力．
在圆上各点中，小球在平衡位置A点时的势能（重力势能和电势能之和）最小，在平衡位置的对称点B点，小球的势能最大，由于小球总能量不变，所以在B点的动能EkB最小，对应速度vB最小，在B点，小球受到的重力和电场力，其合力作为小球做圆周运动的向心力，而绳的拉力恰为零，有：
（3）由于总能量保持不变，即Ek+EPG+EPE=恒量．所以当小球在圆上最左侧的C点时，电势能EPE最大，机械能最小．
由B运动到A，W合力=-（EPA-EPB），W合力=F合•2L，所以EPB=2J
总能量E=EPB+EkB=2.5J．
由C→A，WFE=FE•L•（1+sin37°）=0.96J，WFE=EP2 （EP2为C点电势能）
所以C点的机械能为E机C=E-EP2=1.54J
答：（1）小球的带电荷量Q=3×10-5C
（2）小球动能的最小值Ekmin=0.5J
（3）小球机械能的最小值（取小球静止时的位置为电势能零点和重力势能零点）Emin=1.54J
解析
解：（1）对小球进行受力分析如上图所示，
可得：
（2）由于重力和电场力都是恒力，所以它们的合力也是恒力．
在圆上各点中，小球在平衡位置A点时的势能（重力势能和电势能之和）最小，在平衡位置的对称点B点，小球的势能最大，由于小球总能量不变，所以在B点的动能EkB最小，对应速度vB最小，在B点，小球受到的重力和电场力，其合力作为小球做圆周运动的向心力，而绳的拉力恰为零，有：
（3）由于总能量保持不变，即Ek+EPG+EPE=恒量．所以当小球在圆上最左侧的C点时，电势能EPE最大，机械能最小．
由B运动到A，W合力=-（EPA-EPB），W合力=F合•2L，所以EPB=2J
总能量E=EPB+EkB=2.5J．
由C→A，WFE=FE•L•（1+sin37°）=0.96J，WFE=EP2 （EP2为C点电势能）
所以C点的机械能为E机C=E-EP2=1.54J
答：（1）小球的带电荷量Q=3×10-5C
（2）小球动能的最小值Ekmin=0.5J
（3）小球机械能的最小值（取小球静止时的位置为电势能零点和重力势能零点）Emin=1.54J
扫码查看完整答案与解析