- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
A若v2＞v1，则电场力一定做正功
BA、B两点间的电势差
C小球由A点运动至B点，电场力做的功
D小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2
正确答案
解析
解：A、若v2＞v1时，小球的动能增大，但由于重力做正功，电场力不一定做正功．故A错误．
B、C小球由A点运动至B点，由动能定理得：
mgH+W=
得，电场力做功：
由电场力做功W=qU得，A、B两点间的电势差：U=
D、小球运动到B点时所受重力与速度方向不同，则其重力的瞬时功率P=mgv2sinα．故D错误．
故选C
（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多少．
（2）此时电流表、电压表的示数分别为多少．
（3）此时电源的输出功率是多少．
正确答案
解：（1）小球进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，则有：
水平方向：l=v0t
竖直方向：d=
由上两式得：a=
又加速度为：a=
联立得：U=
根据串联电路的特点有：
代入得解得，滑动变阻器接入电路的阻值为：R′=24Ω
（2）根据闭合电路欧姆定律得电流表的示数为：
I=
电压表的示数为：U=E-Ir=40-1×1=39V
（3）此时电源的输出功率是 P=EI-I2r=40×1-12×1=39W
答：
（1）滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω．
（2）此时电流表、电压表的示数分别为1A和39V．
（3）此时电源的输出功率是39W．
解析
解：（1）小球进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，则有：
水平方向：l=v0t
竖直方向：d=
由上两式得：a=
又加速度为：a=
联立得：U=
根据串联电路的特点有：
代入得解得，滑动变阻器接入电路的阻值为：R′=24Ω
（2）根据闭合电路欧姆定律得电流表的示数为：
I=
电压表的示数为：U=E-Ir=40-1×1=39V
（3）此时电源的输出功率是 P=EI-I2r=40×1-12×1=39W
答：
（1）滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω．
（2）此时电流表、电压表的示数分别为1A和39V．
（3）此时电源的输出功率是39W．
一带电粒子以初速度v0沿垂直于电场线和磁感线的方向，先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B），如图甲所示．电场和磁场对粒子做功为W1，粒子穿出磁场时的速度为v1；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，该粒子仍以初速度v0穿过叠加场区，电场和磁场对粒子做功为W2，粒子穿出场区时的速度为v2，比较W1和W2、v1和v2的大小（v0＜E/B，不计重力）（ ）
正确答案
解析
解：由于v0＜
故选A
（1）静电分析器圆弧虚线所在处电场强度E的大小；
（2）若离子恰好能打在Q点上，则矩形区域QNCD内电场强度E0的大小；
（3）从A到Q点的整个运动过程，离子电势能的变化．
正确答案
解：（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律
得：
（2）离子做类平抛运动
2d=vt
3d=
由牛顿第二定律得：qE0=ma
得：
（3）设全过程电场力对离子所做的总功为W，则
W=W1+W2=qU+qE0d=10qU
离子电势能的变化为：
△Ep=-W=-10qU
答：（1）静电分析器圆弧虚线所在处电场强度E的大小
（2）矩形区域QNCD内电场强度E0的大小
（3）从A到Q点的整个运动过程，离子电势能的变化为-10qU．
解析
解：（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律
得：
（2）离子做类平抛运动
2d=vt
3d=
由牛顿第二定律得：qE0=ma
得：
（3）设全过程电场力对离子所做的总功为W，则
W=W1+W2=qU+qE0d=10qU
离子电势能的变化为：
△Ep=-W=-10qU
答：（1）静电分析器圆弧虚线所在处电场强度E的大小
（2）矩形区域QNCD内电场强度E0的大小
（3）从A到Q点的整个运动过程，离子电势能的变化为-10qU．
正确答案
解：当加速电压最小时，粒子进入偏转电场的速度最小，恰好从下边缘射出，在偏转电场中，根据：
根据动能定理得：
则有：
代入数据解得：U=5×103V．
答：加速电压U的最小值为5×103V．
解析
解：当加速电压最小时，粒子进入偏转电场的速度最小，恰好从下边缘射出，在偏转电场中，根据：
根据动能定理得：
则有：
代入数据解得：U=5×103V．
答：加速电压U的最小值为5×103V．
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