- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
如图（a）所示，在水平向右的匀强电场中，有一水平、绝缘的传送带，在外力控制下以速度v顺时针匀速转动，在传送带的左端A点无初速度的放上一质量为m，电荷量为+q的小滑块，小滑块从传送带左端A点运动到右端B点用时为2t，此过程的速度-时间图象如图（b）所示，求：
（1）小滑块在传送带上所受摩擦力的大小
（2）A、B两点间的电势差．
正确答案
解：（1）设滑块所受的电场力为F，摩擦力为f，由牛顿第二定律：
由①②得：
（2）由①②式得：
F=qE④…
U=Ed⑥…
由③④⑤⑥得
答：（1）小滑块在传送带上所受摩擦力的大小为
（2）A、B两点间的电势差为
解析
解：（1）设滑块所受的电场力为F，摩擦力为f，由牛顿第二定律：
由①②得：
（2）由①②式得：
F=qE④…
U=Ed⑥…
由③④⑤⑥得
答：（1）小滑块在传送带上所受摩擦力的大小为
（2）A、B两点间的电势差为
（1）电子在电场中运动的加速度为多少？
（2）电子离开电场时，竖直偏移量为多少？
正确答案
解：（1）电子在电场中，只受到电场力作用，做类平抛运动，在电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．根据牛顿第二定律，则有：
（2）电子在电场方向做匀加速直线运动，根据位移公式，则有：
答：（1）电子在电场中运动的加速度1.8×1013m/s；
（2）电子离开电场时，竖直偏移量为9m．
解析
解：（1）电子在电场中，只受到电场力作用，做类平抛运动，在电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．根据牛顿第二定律，则有：
（2）电子在电场方向做匀加速直线运动，根据位移公式，则有：
答：（1）电子在电场中运动的加速度1.8×1013m/s；
（2）电子离开电场时，竖直偏移量为9m．
（2016•南通一模）如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，在t=0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为V0，t=T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场．则（ ）
A该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的
B在t=
C若该粒子在
D若该粒子的入射速度变为2V0，则该粒子仍在t=T时刻射出电场
正确答案
解析
解：A、粒子射入电场在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上前半个周期内先做匀加速直线运动，在后半个周期内做匀减速直线运动，一个周期末竖直方向上的分速度为零，可知粒子射出电场时的速度方向一定沿垂直电场方向．故A正确．
B、在t=
C、若该粒子在
D、若该粒子的入射速度变为2V0，则粒子射出电场的时间t=
故选：A．
正确答案
解析
解：ABC、将电容器上板向上移动一段距离，电容器所带的电量Q不变，由于：E=
D、若上板不动，将下板上移一段距离时，根据推论可知，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，粒子轨迹不变，小球可能打在下板的中央，故D正确．
故选：BD
正确答案
解：电子加速过程，由动能定理得：
在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的偏距就越大．
当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压．
进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动：
l=v0t…②
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度为：
偏转距离：
能飞出的条件为：y≤
解①～⑤式得：U′≤
即要使电子能飞出，所加电压最大为80V；
答：两个极板上最多能加80V的电压．
解析
解：电子加速过程，由动能定理得：
在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的偏距就越大．
当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压．
进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动：
l=v0t…②
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度为：
偏转距离：
能飞出的条件为：y≤
解①～⑤式得：U′≤
即要使电子能飞出，所加电压最大为80V；
答：两个极板上最多能加80V的电压．
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