- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
A将粒子的电量增为原来的4倍
B将粒子的质量增为原来的2倍
C将粒子的初速度减为
D将粒子的初速度减为
正确答案
解析
解：设平行板长度为l，宽度为d，板间电压为U．粒子做类平抛运动，沿初速度方向做匀速运动，据题意有：
t=
垂直初速度方向做匀加速运动：d=
将上、下两板间的距离增为原来的2倍，欲使该粒子仍从下板边缘掠过，则：
2d=
由①②比较得：
A、欲使该粒子仍从下板边缘掠过，应将粒子的电量增为原来的4倍，故A正确．
B、欲使该粒子仍从下板边缘掠过，将粒子的质量增为原来的
CD、欲使该粒子仍从下板边缘掠过，将粒子的初速度减为
故选：AD．
（1）小球的电势能变化多大？
（2）小球的速度是多大？
（3）小球对环的压力多大？
正确答案
解：（1）当小球由静止开始从环的顶点A下滑到与圆心等高的水平位置B时，电势能减小量等于电场力做的功，为：△Ep=-W=-qER
（2）对A到B根据动能定理得：mgR+qER=
解得：vB=
（3）根据牛顿第二定律得：N-qE=m
解得：N=3qE+2mg．
则球对环的压力为3qE+2mg．
答：（1）小球的电势能变化为-qER；
（2）小球的速度是
（3）小球对环的压力为3qE+2mg．
解析
解：（1）当小球由静止开始从环的顶点A下滑到与圆心等高的水平位置B时，电势能减小量等于电场力做的功，为：△Ep=-W=-qER
（2）对A到B根据动能定理得：mgR+qER=
解得：vB=
（3）根据牛顿第二定律得：N-qE=m
解得：N=3qE+2mg．
则球对环的压力为3qE+2mg．
答：（1）小球的电势能变化为-qER；
（2）小球的速度是
（3）小球对环的压力为3qE+2mg．
（1）用计算说明电子是否飞出电场；
（2）要使电子飞出电场，A、B板应怎样上下平行移动？（只就单独移动一块极板进行讨论）
正确答案
解：（1）假设粒子能飞出电场，则粒子在电场中运动时间：t=
而粒子在竖直方向上的位移：y=
则粒子打在极板上，所以粒子不能飞出电场．
（2）设A、B距离为d′时，粒子恰好能飞出电场，则有
水平方向：L=v0t 竖直方向：d′=
代入数据解得：d′=4cm，
△d=d′-d=4-2=2cm，
可将B板上移2cm或者A板下移2cm；
答：（1）电子不能飞出电场；
（2）要使电子飞出电场，可将B板上移2cm或者A板下移2cm．
解析
解：（1）假设粒子能飞出电场，则粒子在电场中运动时间：t=
而粒子在竖直方向上的位移：y=
则粒子打在极板上，所以粒子不能飞出电场．
（2）设A、B距离为d′时，粒子恰好能飞出电场，则有
水平方向：L=v0t 竖直方向：d′=
代入数据解得：d′=4cm，
△d=d′-d=4-2=2cm，
可将B板上移2cm或者A板下移2cm；
答：（1）电子不能飞出电场；
（2）要使电子飞出电场，可将B板上移2cm或者A板下移2cm．
一束带有等量电荷的不同离子从同一点垂直电场线进入同一匀强偏转电场，飞离电场后打在荧光屏上的同一点，则（ ）
正确答案
解析
解：根据牛顿第二定律得离子的加速度为：a=
穿越电场的时间：t=
则通过电场时的偏转量：y=
联立得：y=
据题，这些离子的电荷量q相等，L、E和y相等，说明mv2相等，离子进入电场的初动能Ek=
故选：B
（1）求电子离开加速电场的速度v1
（2）求电子离开偏转电场时竖直方向偏移的距离y1和偏转的角度α
（3）求电子打在荧光屏上的偏距y2．
正确答案
解：（1）在加速电场中，根据动能定理得：U1q=
得：
（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动，则有：
水平方向有：
竖直方向有：
电子离开电场时竖直分速度为 
则
（3）电子离开偏转电场后做匀速直线运动，则到达荧光屏的时间为：
偏转距离为 y′=vyt2=
所以 y2=y′+y1=
答：
（1）电子离开加速电场的速度v1为
（2）电子离开偏转电场时竖直方向偏移的距离y1为
（3）电子打在荧光屏上的偏距y2为
解析
解：（1）在加速电场中，根据动能定理得：U1q=
得：
（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动，则有：
水平方向有：
竖直方向有：
电子离开电场时竖直分速度为
则
（3）电子离开偏转电场后做匀速直线运动，则到达荧光屏的时间为：
偏转距离为 y′=vyt2=
所以 y2=y′+y1=
答：
（1）电子离开加速电场的速度v1为
（2）电子离开偏转电场时竖直方向偏移的距离y1为
（3）电子打在荧光屏上的偏距y2为
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