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题型: 单选题
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单选题

下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后,速度最大的是(  )

A质子(H)

B氘核(H)

Cα粒子(He)

D锂离子(Li+

正确答案

A

解析

解:根据动能定理得:

解得:v=

因为质子的比荷最大,可知质子的速度最大.

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的而且绝缘,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,a、b为轨道的最低点,则(  )

A两小球到达轨道最低点的速度Va>Vb

B两小球到达轨道最低点的速度Va<Vb

C两小球到达轨道最低点时对轨道的压力Fa<Fb

D两小球都不能到达轨道的另一端

正确答案

A

解析

解:小球在磁场中运动,在最低点进行受力分析可知:

Fa-mg-Bqva=m

解得:Fa=m+mg+Bqva…①

小球在电场中运动,在最低点受力分析可知:

Fb-mg=

解得:Fb=+mg…②

AB、由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒;而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功,到达最低点时的速度的大小较小,故A正确,B错误;

C、因为va>vb,结合①②可知:Fa>Fb,故C错误;

D、由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒,所以小球可以到达轨道的另一端,而电场力做小球做负功,所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了,故不能到达最右端,故D错误.

故选:A.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零),其质量为m,电荷量为e,经加速电场加速后沿偏转电场的轴线MN垂直电场线射入偏转电场中,加速电场两极间的电势差为U1,偏转电场两极板间的电势差为U2,偏转电场两极板的长度均为L,板间距离为d,电子的重力不计.在满足电子能射出偏转电场的条件下,求:

(1)电子离开加速电场后的速度;

(2)电子刚射出电场时的转偏角.

正确答案

解:(1)设电子由加速电场加速后的速度为v.

电子在加速电场中运动过程,由动能定理得:

  eU1=

解得,v=

(2)电子进入偏转电场后做匀变速曲线运动,沿极板方向做匀速直线运动,沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动,则有:

  水平方向有:L=vt

  竖直方向有:a===

              vy=at

电子刚离开偏转电场时的偏转角正切为:tanα=               

由以上各式解得:电子刚离开偏转电场时偏转角的正切为:tanα=,则 α=arctan

答:(1)电子离开加速电场后的速度为;(2)电子刚射出电场时的转偏角为arctan

解析

解:(1)设电子由加速电场加速后的速度为v.

电子在加速电场中运动过程,由动能定理得:

  eU1=

解得,v=

(2)电子进入偏转电场后做匀变速曲线运动,沿极板方向做匀速直线运动,沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动,则有:

  水平方向有:L=vt

  竖直方向有:a===

              vy=at

电子刚离开偏转电场时的偏转角正切为:tanα=               

由以上各式解得:电子刚离开偏转电场时偏转角的正切为:tanα=,则 α=arctan

答:(1)电子离开加速电场后的速度为;(2)电子刚射出电场时的转偏角为arctan

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为d,一个带负电的液滴带电量大小为q,质量为m,从下板边缘射入电场,沿直线到达上板边缘,则(  )

A液滴做的是匀速直线运动

B液滴做的是匀减速直线运动

C两板的电势差为

D液滴的电势能增加了mgd

正确答案

A

解析

解:A、液滴进入竖直方向的匀强电场中,所受的电场力方向竖直向上或竖直向下,因为微粒做直线运动,可知,电场力方向必定竖直向上,而且电场力与重力平衡,液滴做匀速直线运动.故A正确,B错误;

C、液滴从上极板运动到下极板的过程中,由动能定理得:qU-mgd=0-0,解得:U=,故C错误;

D、由动能定理得:qU-mgd=0-0,电场力做功:W=qU=mgd,电场力做正功,电视呢减小,电势能减少了mgd,故D错误;

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图所示.电子原来静止在左极板小孔处.(不计重力作用)下列说法中正确的是(  )

A从t=0时刻释放电子,电子必将始终向右运动,直到打到右极板上

B从t=0时刻释放电子,电子可能在两极板间振动

C从t=时刻释放电子,电子必将在两极板间振动

D从t=时刻释放电子,电子必将从左极板上的小孔中穿出

正确答案

A

解析

解:分析电子在一个周期内的运动情况.

A、B、从t=0时刻释放电子,前T内,电子受到的电场力向右,电子向右做匀加速直线运动;后T内,电子受到向左的电场力作用,电子向右做匀减速直线运动,t=T时速度恰好为零.接着周而复始,所以电子一直向右做单向直线运动,直到打在右板上.故A正确,B错误;

C、若两板距离足够大时,从t=时刻释放电子,在-内,电子向右做匀加速直线运动;在-T内,电子受到的电场力向左,电子继续向右做匀减速直线运动,T时刻速度为零;在-T内电子受到向左的电场力,向左做初速度为零的匀加速直线运动,在T-T内电子受到向右的电场力,向左做匀减速运动,在T时刻速度减为零;接着重复.可知若两板距离足够大时,电子可能在两板间振动,若极板间距较小时,电子可能打在极板上.故C错误;

D、用同样的方法分析从t=T时刻释放电子的运动情况,电子先向右运动,后向左运动,如果板间距小,电子能直接打在右极板上.若板间距离较大,由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移,所以电子最终可能从左极板的小孔离开电场.故D错误.

故选:A

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