- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
图中P为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作用下分成α、β、γ三束,以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:根据所学知识可知,α粒子是42He带正电,将向负极偏转,β粒子是高速电子流,带负电,向正极偏转,γ是高频率的电磁波,不带电,不偏转.
设粒子的质量为m,带电量为q,电场强度为E,则电场力:F=qE,粒子的加速度:a=
经过时间t后的偏转角:
由于α粒子带2个单位的正电荷,β粒子带1个单位的负电荷,而α粒子的质量约为电子的1700倍,所以电子偏转半径快,α粒子偏转的比较慢.
因此可知a为β射线,b为γ射线、c为α射线.
故ABD错误,C正确.
故选:C.
如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转匀强电场中,在满足电子能射出平行极板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )
正确答案
解析
解:根据动能定理:eU1=mv2
得:v=
在偏转电场中vy=at
a=
t=
vy=at
tanθ==
若使偏转角变大即使tanθ变大,由上式看出可以增大U2减小U1.
故选:B.
如图,电子(不计重力,电荷量为e,质量为m)由静止经加速电场加速,然后从相互平行的AB两板的正中间射入,已知加速电场两极间电压为U1,AB两板之间电压为U2,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对直线加速和类平抛全程,根据动能定理,有:
e(U1+U)=Ek-0
由于U
故Ek≤e(U1+);故A错误;
B、对直线加速过程,根据动能定理,有:
①
对类似平抛运动过程,设板长为L,板间距为d,有:
L=vt ②
y=
联立解得:
③
故B错误;
C、联立①②③得到:
y=
与粒子的比荷无关,故若把电子换成另一种带负电的粒子(忽略重力),它将沿着电子的运动轨迹运动,故C正确;
D、在AB板间,电场力做正功,电势能减小,根据φ=,由于q<0,故电势升高,故D错误;
故选:C.
(2015秋•湖北期末)如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中( )
正确答案
解析
解:A、垂直电场方向不受力,做匀速直线运动,位移相等,速度相等,由x=vt得知,运动的时间相等,故A错误;
B、平行电场方向受到电场力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,
根据位移时间关系公式,有:y=at2
解得:a=…①
由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为:yP:yQ=1:2,所以aQ>aP,故B错误;
C、根据牛顿第二定律,有:
qE=ma…②
由①②两式解得:q=
所以它们所带的电荷量之比qP:qQ=1:2,故C正确;
D、根据动能定理,有:qEx=△Ek
而:qP:qQ=1:2,xP:xQ=1:2,
所以动能增加量之比:△EkP:△EkQ=1:4,故D正确;
故选:CD
如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,且ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行.已知a点电势为10V,b点电势为12V,d点电势为6V.一质子经过电场中的b点时速度为υ0,υ0方向与bc成45°角.一段时间后该质子经过电场中的c点.不计质子的重力.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在匀强电场中,沿着任意方向每前进相同的距离,电势变化相等,故
φa-φd=φb-φc 解得:φc=8V,则A正确
B、φc=8V,可知c点的电势低于a点的电势.设ad连线中点为O,则O点电势为φO==8V故cO为等势线,电场线与等势面垂直,故电场线沿着bO方向,
E==
,则B正确
C、质子从b运动到c沿初速方向做匀速直线运动,所用的时间为,则C错误
D、若质子从bd方向入射,它在以后运动中电势能一直减小,则D错误
故选:AB
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