- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
（1）求带电粒子所带电量为多少？
（2）要使带电粒子能够从板间飞出，求UAB的范围是多少？
正确答案
解：（1）由带电粒子沿直线通过，可得：
解得：
（2）若带电粒子能从板边缘飞出，则有：
若电场力大于重力时
若电场力小于重力时
带入数据求解得：U′AB=1800V，或U′AB=200
所以，要使带电粒子能够从板间飞出，必须满足200V≤UAB≤1800V
答：（1）带电粒子所带电量为1×10-9C；（2）要使带电粒子能够从板间飞出，UAB的范围满足200V≤UAB≤1800V．
解析
解：（1）由带电粒子沿直线通过，可得：
解得：
（2）若带电粒子能从板边缘飞出，则有：
若电场力大于重力时
若电场力小于重力时
带入数据求解得：U′AB=1800V，或U′AB=200
所以，要使带电粒子能够从板间飞出，必须满足200V≤UAB≤1800V
答：（1）带电粒子所带电量为1×10-9C；（2）要使带电粒子能够从板间飞出，UAB的范围满足200V≤UAB≤1800V．
正确答案
解析
解：A、小球在运动过程中，只有重力和电场力做功，带电小球到达B点，根据动能定理得：qE•2R=
B、设小球到达C点时速度为vC．从A到C，根据动能定理得：2qER-mgR=
C、第一次过D点时，根据动能定理，有：
mgR+qER=
在D点，根据向心力公式，有：ND-mg=m
解①②得：ND=5mg
第一次过C点，根据向心力公式，有：mg-NC1=m
D、从A点释放到第二次到C点过程，根据动能定理，有：
-mgR+2qER=
据向心力公式，有：NC2-mg=m
由③④解得：NC2=5mg，故D正确；
本题选错误的，故选：AC．
A小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大
B小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直减小
C电场强度的大小E=
D小环在A点时受到大环对它的弹力大小F=mg+
正确答案
解析
解：
A、已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等，则小环在A点弹簧必定处于压缩状态，在B点必定处于伸长状态，则小环从A点运动到B点的过程中，弹簧从压缩到原长，再到伸长，所以其弹性势能先减小后增大，故A错误；
B、小环从A点运动到B点的过程中，小环沿电场线方向水平运动2L，故小环的电势能一直减小，故B正确；
C、整个过程由能量守恒定律得，Eq•2L=mgL，得：E=
D、已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等，说明在A点弹簧的压缩量等于在B点的伸长量相等，设为x，原长为L0．则得：
在A点：L0-x=L
在B点：2L0+x=2L，解得，小环在A点时，弹簧压缩量x=
故选：BD
正确答案
mgvtsinα
解析
解：带电粒子在电场中受到竖直向下的重力和竖直方向的电场力，由于油滴做直线运动，故合力为零，电场力必定竖直向上，粒子做匀速直线运动．
则有 mg=qE=q
解得，q=
粒子做直线运动，电场力做正功，电势能减小，电场力做功等于克服重力做功，为W=mgh=mgvtsinα．
故答案为：
（1）物块经过最高点C的速度为多大？
（2）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．
（3）证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．
正确答案
解：（1）物块恰能通过圆弧最高点C，圆弧轨道此时与物块间无弹力作用，物块受到的重力和电场力提供向心力，则有
解得，
（2）物块在由A运动到C的过程中，设物块克服摩擦力做的功Wf，根据动能定理有
解得，
（3）物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为s，
s=vct ⑤
2R=
由⑤⑥联立解得
s=2R ⑦
因此，物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，大小为2R．
答：（1）物块经过最高点C的速度为
（2）物块在运动过程中克服摩擦力做的功是
（3）证明见上．
解析
解：（1）物块恰能通过圆弧最高点C，圆弧轨道此时与物块间无弹力作用，物块受到的重力和电场力提供向心力，则有
解得，
（2）物块在由A运动到C的过程中，设物块克服摩擦力做的功Wf，根据动能定理有
解得，
（3）物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为s，
s=vct ⑤
2R=
由⑤⑥联立解得
s=2R ⑦
因此，物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，大小为2R．
答：（1）物块经过最高点C的速度为
（2）物块在运动过程中克服摩擦力做的功是
（3）证明见上．
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