- 带电粒子在电场中的加速
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a粒子()和质子(
)以相同速度垂直于电场线进入两平行板间匀强电场中,设都能飞出电场,则它们离开匀强电场时,侧向位移之比ya:yH=______,动能增量之比△EKa=△EKH=______.
正确答案
1:2
1:1
解析
解:
α粒子和质子垂直于电场线方向进入偏转电场后,沿初速度方向都做匀速直线运动,运动时间为t=,l、v0相同,则它们在电场中的运动时间相等.
a=,两者q之比为2:1,m之比为4:1,则a之比,1:2
侧向位移y=at2,则y之比为1:2.
电场力做功W=qEy,两者q之比为2:1,y之比为1:2,则W之比为1:1,根据动能定理动能的增量等于合外力做的功,所以动能增量之比等于电场力做功之比1:1.
故答案为:1:2,1:1.
如图所示,斜面AB和水平面BC是由相同绝缘材料组成的,在A处由静止释放一质量为m的小滑块,滑块运动到C点时的速度为v1(v1≠0),最大水平位移为s1;现给小滑块带上正电荷,并在空间施加竖直向下的匀强电场,仍在A处由静止释放滑块,它运动到C点时的速度为v2,最大水平位移为s2,忽略在B点因碰撞而损失的能量,水平面足够长,以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:设物体的电量为q,电场强度大小为E,斜面的倾角为θ,动摩擦因数为μ.根据动能定理得
A、不加电场时:mgSABsinθ-μmgSABcosθ-μmgSBC=
加电场时:(mg+qE)SABsinθ-μ(mg+qE)SABcosθ-μ(mg+qE)S2=
将两式对比得到,v1<v2,故A错误,B正确;
C、不加电场时:mgSABsinθ-μmgSABcosθ-μmgS1=0
加电场时:(mg+qE)SABsinθ-μ(mg+qE)SABcosθ-μ(mg+qE)S2=0
将两式对比得到,S1=S2,故C错误,D正确;
故选:BD
一带电粒子(不计重力)垂直于电场方向射入电场,经电场后的偏转角与下列因素(其它因素不变)的关系是( )
正确答案
解析
解:设偏转电压为U,知匀强电场的电场强度为:E=,
粒子在偏转电场中的运动时间为:t=,
则偏转角的正切值为:tanθ==
=
,
A、偏转电压越高,则偏转角越大.故A错误.
B、带电粒子的质量越大,则偏转角越小.故B错误.
C、带电粒子的电量越小,偏转角越小.故C错误.
D、带电粒子的初速度越大,则偏转角越小.故D正确.
故选:D.
竖直放置的平行金属板A、B加一恒定电压,两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场,恰好从极板B边缘射出电场,如图所示,不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由类平抛规律可知,两个电荷在竖直方向应满足L=vt,所以两电荷在电场中运动的时间相等,所以A正确.
B、在水平方向:对M应有d=,对N应有
=
,即
,所以B错误.
C、由牛顿第二定律可知=
,
=
,又
,所以
,所以C错误.
D、受力分析可知,两电荷所受电场力的方向相同,所以D错误.
故选A.
如图所示,两平行金属板间的距离为d,两板间的电压为U,现有一电子,质量为m,电量为e,从两板间的O点沿着垂直于板的方向射出到达A点后返回,若OA距离为h,则正确的说法是( )
正确答案
解析
解:A、两板间场强不变;故粒子加速度不变,大小为:;故A错误;
B、设出电子的初动能Ek0,末动能为零,极板间的电场E=,
根据动能定理有:-eEh=0-Ek0,
解得:Ek0=;故B正确;
C、由于OA过程初末速度均为零,则由平均速度公式可得,平均速度为零;C正确;
D、左板向右移时,由于板间距离减小,C增大,则由Q=UC可知,U减小;故D错误;
故选:BC
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