- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
正确答案
解析
解：A：由题意可知，小球在运动过程中，电场力做负功，导致电势能增加．故A正确；
B：根据单摆的对称性可得，小球速度先增加后减小．故B错误；
C：根据牛顿第二定律可得，小球在速度最大时，拉力最大，因此拉力先增加后减小．故C错误；
D：根据
故选：AD
α粒子和质子都从静止开始，在同样的电场中加速，经过相同的位移后，它们获得的速度之比为（ ）
A1：2
B1：
C2：1
D
正确答案
解析
解：设质子的质量为m，电量为q，加速电场的加速电场为U，根据动能定理得：
qU=
得：v=
U相同，则知，v与比荷的平方根成正比．α粒子的质量是质子的4倍，电荷量是质子的2倍，则它们比荷之比为：
故α粒子和质子获得的速度大小之比为1：
故选：B
如图所示的直角坐标系中，在直线x=-2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向．在电场左边界上A（-2l0，-l0）到C（-2l0，0）区域内，连续分布着电量为+q、质量为m的粒子．从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场．若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A′（0，l0）沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图．不计粒子的重力及它们间的相互作用．
（1）求匀强电场的电场强度E；
（2）求在AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动？
正确答案
解：（1）设从A点射出的粒子在电场中运动的总时间为t，由运动的对称性可知：
x轴方向，2l0=v0t
y轴方向，l0=
解得：E=
（2）设到C点距离为△y处的粒子通过电场后也沿x轴正方向，粒子第一次到达x轴用时为△t，水平位移为△x，则有：
△x=v0△t，△y=
若满足2l0=n.2△x，（n=1、2、3、）则粒子出射方向也一定沿x轴正方向，解得：
△y=
即AC间y坐标为：y=-
答（1）匀强电场的电场强度为
（2）即AC间y坐标为y=-
解析
解：（1）设从A点射出的粒子在电场中运动的总时间为t，由运动的对称性可知：
x轴方向，2l0=v0t
y轴方向，l0=
解得：E=
（2）设到C点距离为△y处的粒子通过电场后也沿x轴正方向，粒子第一次到达x轴用时为△t，水平位移为△x，则有：
△x=v0△t，△y=
若满足2l0=n.2△x，（n=1、2、3、）则粒子出射方向也一定沿x轴正方向，解得：
△y=
即AC间y坐标为：y=-
答（1）匀强电场的电场强度为
（2）即AC间y坐标为y=-
正确答案
5×10-6
450
解析
解：由题，电荷从a点移到b点时，电场力做功Wab=qELab ①
电荷从b点移到c点时电场力做功Wbc=qELbccos60°②
由②：①得Wbc=5×10-6J
a、c间电势差Uac=
故本题答案是：5×10-6；450
正确答案
解析
解：在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：
由此可知带正小球做平抛运动a1=
根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，据
A、三小球在水平方向都不受力，做匀速直线运动，则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比，故水平位移最大的A是带正电荷的小球，B是不带电的小球，C带负电的小球．故A正确；
B、由于三小球在竖直方向位移相等，初速度均为0，由于电场力的作用，三小球的加速度不相等，故它们的运动时间不相等，故B错误；
C、因为A带正电，B不带电，C带负电，所以aA=a2，aB=a1，aC=a3，所以aC＞aB＞aA，故C正确；
D、根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为G+F，做功最多动能最大，带正电小球合力最小为G-F，做功最少动能最小，故D正确．
故选：ACD．
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