带电粒子在电场中的加速
共3430题

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带电粒子在电场中的加速
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题型：多选题

多选题

如图1，A板的电势UA=0，B板的电势UB随时间的变化规律如图2所示．电子只受电场力的作用，且初速度为零，则（　　）

A若电子在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动

B若电子在t=0时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上

C若电子在t= 时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上

D若电子是在t=时刻进入的，它将时而向B板、时而向A板运动

正确答案

A,C,D

解析

解：A、若电子在t=0时刻进入的，它将在电场力作用下，先加速向B运动，后减速向B运动，接着加速向B运动，后减速向B运动，因此它一直向B板运动，直到到达B板，故A正确，B错误；

C、若电子在t= 时刻进入的，从到它先向B板加速运动，后减速运动，当到，电子回头运动，当到又向B运动，这样时而向B板运动，时而向A板运动，最后打到B板上，故C正确；

D、同理，若电子是在t=T/4时刻进入的，它将时而向B板、时而向A板运动，故D正确；

故选ACD

题型：简答题

简答题

水平方向上的匀强电场中，一个质量为m带电量为+q的质点，从A点射入到电场并沿直线运动到B点，运动轨迹与电场线（虚线）夹角为α，如图所示，

（1）求该匀强电场的大小与方向，

（2）电荷在电场中做什么运动？

正确答案

解：带电微粒做直线运动，所受的合力与速度在同一直线上，则带电微粒受力如图所示；

由图可知，合力与速度方向相反；故粒子一定做匀减速直线运动；

由力的合成可知：mg=qE•tanθ

可得：E=，方向水平向左．

答：（1）该匀强电场的大小为，方向水平向左，

（2）电荷在电场中做匀减速直线运动．

解析

解：带电微粒做直线运动，所受的合力与速度在同一直线上，则带电微粒受力如图所示；

由图可知，合力与速度方向相反；故粒子一定做匀减速直线运动；

由力的合成可知：mg=qE•tanθ

可得：E=，方向水平向左．

答：（1）该匀强电场的大小为，方向水平向左，

（2）电荷在电场中做匀减速直线运动．

题型：单选题

单选题

（2016•福州模拟）如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从静止开始经电压为U的电场加速后，沿水平方向进入一垂直于纸面向外的匀强磁场中，带电粒子运动半个圆周到A点，设OA=y，则能正确反映y与U之间的函数关系的图象是（　　）

正确答案

解析

解：粒子在电场中加速，由动能定理得：qU=mv2-0，

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，

由牛顿第二定律得：qvB=m，

由几何知识得：y=2r，

解得：y=，则y2=U，图C所示图象正确；

故选：C．

题型：填空题

填空题

利用电场加速原来静止的质子和α粒子（氦核），要使加速后两者的动能相等，两个加速电压之比应等于______；要使加速后两者的速度大小相等，加速电压之比应等于______．

正确答案

1：2

解析

解：根据动能定理得，qU=EkqU=Ek，则加速电压U=，因为加速后的动能相等，质子和α粒子的电量之比为1：2，则加速电压之比为1：2．

根据动能定理得，，则加速电压U=，加速后两者的速度大小相等，质子和α粒子的电量之比为1：2，质量之比为1：4，则加速电压之比为1：2．

故答案为：1：2，1：2．

题型：单选题

单选题

如图所示，两个质量都为m、电荷量都为q的带正电的小球甲、乙固定于光滑绝缘水平面上，甲的坐标为（0，H），乙的坐标为（L，0），水平面上存在电场强度方向沿-y方向的匀强电场，场强大小为E，由静止释放甲，当甲运动到M（0，h）点（图中未画出）时，突然释放乙球，且给乙一个沿-x方向的初速度，使二者能相遇，则释放乙时，乙球的初速度大小为（忽略两球之间的相互作用）（　　）

正确答案

解析

解：设甲运动到M（0，h）点的时间t1，再经过t2时间与乙相遇，两个小球的加速度：

小球甲运动到M点时的速度：v1=at1

设相遇时乙沿着y方向是位移是y，则由题意，甲在时间内的位移是h+y，则：

L=v0t2

联立以上各式，解得：

故选：D

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