- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
（1）小球电势能如何变化？变化了多少？
（2）小球动能如何变化？变化了多少？
（3）小球通过最低点时绝缘杆对小球的作用力多大？
正确答案
解：（1）因为由A到B过程中电场力做正功，所以小球的电势能减小．减小的电势能等于电场力做功，为：
△EP=W=qEl
（2）小球运动到最低点的过程中，只有重力和电场力做功，由动能定理得：
Ek=mgl+qEl
由于总功为正值，所以动能增加，增加了mgl+qEl．
（3）由Ek=
整理得：小球在最低点的速率：v=
在最低点，小球受到重力和绝缘杆的拉力，两个力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
T-mg=m
将v代人公式，整理得：T=3mg+2Eq
故最低点绝缘杆对小球的作用力大小T=3mg+2Eq．方向竖直向上．
答：（1）电势能减小．减小的电势能等于电场力做功为W=qEl
（2）小球运动到最低点的动能为mgl+qEl
（3）在最低点时绝缘杆对小球的作用力大小为3mg+2Eq，方向竖直向上．
解析
解：（1）因为由A到B过程中电场力做正功，所以小球的电势能减小．减小的电势能等于电场力做功，为：
△EP=W=qEl
（2）小球运动到最低点的过程中，只有重力和电场力做功，由动能定理得：
Ek=mgl+qEl
由于总功为正值，所以动能增加，增加了mgl+qEl．
（3）由Ek=
整理得：小球在最低点的速率：v=
在最低点，小球受到重力和绝缘杆的拉力，两个力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
T-mg=m
将v代人公式，整理得：T=3mg+2Eq
故最低点绝缘杆对小球的作用力大小T=3mg+2Eq．方向竖直向上．
答：（1）电势能减小．减小的电势能等于电场力做功为W=qEl
（2）小球运动到最低点的动能为mgl+qEl
（3）在最低点时绝缘杆对小球的作用力大小为3mg+2Eq，方向竖直向上．
正确答案
解析
解：A、开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，
将电场力沿杆的方向和垂直杆的方向分解，由牛顿第二定律得：
mg-
解得：a=g-
代入数据解得：a=3.2 m/s2．故A错误．
BD、从小球B开始运动到速度达到最大的过程中小球B一直要克服A球的库仑力做功和克服电场力做功，故B球的机械能一直减小，故B错误、D正确．
C、小球B向下运动，受A的斥力增大，加速度减小，速度增大，
当小球B速度最大时合力减为零，
即
解得：h1=
代入数据解得：h1=0.9 m．故C错误．
故选：D．
（1）小球应带何种电荷？电荷量是多少？
（2）在入射方向上小球最大位移量是多少？（电场足够大）
正确答案
解：（1）如图所示，电场线水平向左，由题意可知，
只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度方向在一条直线上，所以小球带正电．
由图可知，Eq=mg，
又E=
所以解得：
（2）由下图可知，
由动能定理，得：-
所以
答：（1）小球应带正电，电荷量是
（2）在入射方向上小球最大位移量是
解析
解：（1）如图所示，电场线水平向左，由题意可知，
只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度方向在一条直线上，所以小球带正电．
由图可知，Eq=mg，
又E=
所以解得：
（2）由下图可知，
由动能定理，得：-
所以
答：（1）小球应带正电，电荷量是
（2）在入射方向上小球最大位移量是
A粒子沿电场方向偏移的距离为
B粒子的速度方向偏角的正切值为
C动能增加了qU
D电场力一定对粒子做了
正确答案
解析
解：A、两极板间的电场强度E=
由上述解得 F=
带电粒子在极板间的加速度a=
该粒子在电场中的运动时间t=
粒子在电场中运动竖直方向偏移的距离y=
由上述解得：y=
B、在电场力方向的速度v⊥=at=
C、根据动能定理得，动能的变化等于电场力做功，则若粒子打在极板上，粒子的动能一定增加了q
D、若粒子打在极板上，粒子初末位置的电势差为
故选：A．
（1）当滑动变阻器的滑片置于中点时，求闭合电键K后，AB间的场强E的大小．
（2）若移动滑动变阻器的滑片，荧光屏上得到最小的亮斑面积为S，试求电子离开放射源时的速度大小．
正确答案
解：（1）设电源内阻为r，则变阻器的总阻值为4r．
当滑动变阻器的滑片位于中点时，
根据闭合电路欧姆定律得：
AB间的电势差为：
所以电场强度为：
（2）荧光屏上的亮斑面积大小由初速度沿竖直方向的粒子在该方向上的位移R决定，即：S=πR2
粒子在做类平抛运动，
所以：R=v0t，
当变阻器的阻值取4r时，UAB最大，此时电子在AB间运动的时间最短：
由上述方程解得：
解析
解：（1）设电源内阻为r，则变阻器的总阻值为4r．
当滑动变阻器的滑片位于中点时，
根据闭合电路欧姆定律得：
AB间的电势差为：
所以电场强度为：
（2）荧光屏上的亮斑面积大小由初速度沿竖直方向的粒子在该方向上的位移R决定，即：S=πR2
粒子在做类平抛运动，
所以：R=v0t，
当变阻器的阻值取4r时，UAB最大，此时电子在AB间运动的时间最短：
由上述方程解得：
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