- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
（1）匀强电场的电场强度；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功；
（3）a、c两点间的电势差．
正确答案
解：（1）由Wab=-qELab，得E=
（2）电荷从b点移到c点电场力所做的功为Wbc=qELbccos60°=-1.05×10-6J
（3）a、c两点间的电势差Uac=
答：（1）匀强电场的电场强度E=375V/m；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功是-1.05×10-6J；
（3）a、c两点间的电势差是56.25V．
解析
解：（1）由Wab=-qELab，得E=
（2）电荷从b点移到c点电场力所做的功为Wbc=qELbccos60°=-1.05×10-6J
（3）a、c两点间的电势差Uac=
答：（1）匀强电场的电场强度E=375V/m；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功是-1.05×10-6J；
（3）a、c两点间的电势差是56.25V．
让质子、氘核、氚核和α粒子的混合物由静止经过同一加速电场加速，然后垂直射入同一匀强电场中发生偏转．射出偏转电场后，粒子束的条数为（不计重力）（ ）
正确答案
解析
解：让质子、氘核、氚核和α粒子的混合物经过同一加速电场由静止加速后，在加速电场中，根据动能定理得：
qU1=
在偏转电场中，离子做类平抛运动，运动时间：
t=
偏转距离：
y=
联立以上各式得：
y=
显然y与带电粒子的质量、电荷量无关，则质子、氘核、氚核和α粒子在偏转电场轨迹重合，所以它们不会分股，而是会聚为一束射出；
故选：A
正确答案
解析
解：由动能定理可知WE=△EK=-0.1J；
可知粒子受到的电场力做负功，故粒子电势能增加，B点的电势高于A点电势；而电场线由高电势指向低电势，故电场线向左，故B正确；
AB两点的电势差UAB=
解得UB=0V；故A正确；
若粒子沿轨迹1运动，A点速度沿切线方向向右，受力向左，故粒子将向上偏转，故C正确；
若粒子沿轨迹2运动，A点速度沿切线方向向右上，而受力向左，故粒子将向左上偏转，故D错误；
故选ABC．
（1）P点处的电场强度的大小是多少？
（2）将该检验电荷在电场中沿着电场线方向移动0.1m，电场力做了多少功．
正确答案
解：（1）P点处的电场强度的大小是 E=
（2）该检验电荷带正电，所受的电场力方向向右，则将该检验电荷在电场中沿着电场线方向移动0.1m，电场力做功为：
W=Fd=3.0×10-5×0.1J=3.0×10-6J
答：（1）P点处的电场强度的大小是104N/C．
（2）将该检验电荷在电场中沿着电场线方向移动0.1m，电场力做了3.0×10-6J的功．
解析
解：（1）P点处的电场强度的大小是 E=
（2）该检验电荷带正电，所受的电场力方向向右，则将该检验电荷在电场中沿着电场线方向移动0.1m，电场力做功为：
W=Fd=3.0×10-5×0.1J=3.0×10-6J
答：（1）P点处的电场强度的大小是104N/C．
（2）将该检验电荷在电场中沿着电场线方向移动0.1m，电场力做了3.0×10-6J的功．
（1）偏转电压U2为多大时，电子束恰好从下极板边缘飞出？
（2）如果偏转极板右端到荧光屏的距离为L，则电子束在荧光屏的最大偏转距离为多少？
正确答案
解：（1）在加速电场中，由动能定理得：eU1=
要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须下板边缘出来，电子在偏转电场中做类平抛运动，
水平方向：l=v0t，竖直方向：
（2）类似平抛运动的末速度的反向延长线通过水平分位移的中点，如图所示：
结合几何关系，有：
答：（1）偏转电压U2为
（2）如果偏转极板右端到荧光屏的距离为L，则电子束在荧光屏的最大偏转距离为d（
解析
解：（1）在加速电场中，由动能定理得：eU1=
要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须下板边缘出来，电子在偏转电场中做类平抛运动，
水平方向：l=v0t，竖直方向：
（2）类似平抛运动的末速度的反向延长线通过水平分位移的中点，如图所示：
结合几何关系，有：
答：（1）偏转电压U2为
（2）如果偏转极板右端到荧光屏的距离为L，则电子束在荧光屏的最大偏转距离为d（
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