- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量
),可采用的方法是( )
正确答案
解析
解:带电粒子加速时,由动能定理得:qU1=mv02
带电粒子偏转时,由类平抛运动规律,得:
L=v0t
h=at2
又由牛顿第二定律得:a=
联立以上各式可得h=
由题意,灵敏度为:=
可见,灵敏度与U2无关,故A错误.
要提高示波管的灵敏度,可使板长L长些、板间距离d小一些、使加速电压U1降低一些,故ABD错误,C正确.
故选:C.
如图所示,在竖直向上的匀强电场中,从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个带负电小球,小球的初速度为v0,最后小球落在斜面上的N点.在已知θ、v0和小球所受的电场力大小F及重力加速度g的条件下,不计空气阻力,则下列的判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于题目中没有给出质量,故无法求得小球落到N点时的功率;故A错误;
B、小球受到重力和竖直向下的电场力,做类平抛运动,重力与电场力的大小不确定,可能两者相等,故B正确;
C、小球从M点到N点的过程中电势能的变化量△EP=Fy=F•,由于加速度a无法求出,所以电势能的变化量不能求出.故C错误;
利用平抛知识有:=
=
=tanθ,速度偏向角设为α,则tanα=
=2tanθ,则得:vy=2v0tanθ,故D正确;
故选:BD.
(2015秋•湖北期中)如图所示,一个质量为m带电量为q的带电小球在水平有界匀强电区域MNPQ的上方,已知匀强电场的场强大小E=
,场强方向竖直向上,MN和PQ是电场边界,相距为d.现由静止释放小球,若小球向下运动恰好不穿出电场区域.求:
(1)小球的释放点离MN的距离;
(2)小球从释放至第二次到达MN的时间.
正确答案
解:(1)对小球,在整个过程中,由动能定理得:mg(h+d)-qEd=0-0,
解得:h=2d;
(2)小球由释放点到MN过程做自由落体运动,
运动时间:t1==2
,
速度:v1==2
,
在两极板间,小球向下做匀减速直线运动至速度为零,然后方向向上做初速度为零的匀加速直线运动,
小球在极板间的加速度:a==2g,
向下与向上的运动时间相等,t2=t3==
=
,
则小球的运动时间:t=t1+t2+t3=4;
答:(1)小球的释放点离MN的距离为2d;
(2)小球从释放至第二次到达MN的时间为4.
解析
解:(1)对小球,在整个过程中,由动能定理得:mg(h+d)-qEd=0-0,
解得:h=2d;
(2)小球由释放点到MN过程做自由落体运动,
运动时间:t1==2
,
速度:v1==2
,
在两极板间,小球向下做匀减速直线运动至速度为零,然后方向向上做初速度为零的匀加速直线运动,
小球在极板间的加速度:a==2g,
向下与向上的运动时间相等,t2=t3==
=
,
则小球的运动时间:t=t1+t2+t3=4;
答:(1)小球的释放点离MN的距离为2d;
(2)小球从释放至第二次到达MN的时间为4.
平行板电容器的两板带电量分别为+Q和一Q,有一个带电微粒以速度V0沿带+Q的极板板面垂直于电场方向射入电场,恰好从另一极板的边缘射出,射出时的速度为v.若带电微粒带电量为q、质量为m,不计重力的影响,可知两板间的电势差大小是______;电容器的电容是______.
正确答案
解析
解:带电微粒穿过电场的过程中只有电场力做功,整理得:
;
根据电容 的定义式:即可计算出电容器的电容:
故答案为:;
如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点移到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为零,则下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据动能定理得,qUAB=△Ek,解得,因为A点的电势为零,则B点的电势为10V.故A正确.
B、动能减小,则电场力做负功,知电场力的方向水平向左,则电场线的方向向左.故B正确.
C、因为合力大致指向轨迹凹的一向,合力水平向左,则电荷的运动轨迹为曲线b.故C错误,D正确.
本题选错误的,故选:C.
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