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题型: 多选题
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多选题

如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在上板同一点(重力不计),则以下说法中正确的是(  )

AQ粒子的电荷量是P粒子电荷量的2倍

B打到极板上时,Q粒子的动能是P粒子动能的2倍

C在电场中运动过程中,Q粒子的运动时间是P粒子的2倍

D在电场中运动过程中,Q粒子的加速度是P粒子加速度的2倍

正确答案

A,D

解析

解:AD、平行电场方向受到电场力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间关系公式,有:y=at2,解得:a=…①,

由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为:yP:yQ=1:2,所以aQ=2aP,故D正确;

根据牛顿第二定律,有:qE=ma…②,

由①②两式解得:q=,所以它们所带的电荷量之比qP:qQ=1:2,故A正确;

B、根据动能定理,有:qEx=△Ek,而:qP:qQ=1:2,xP:xQ=1:2,所以动能增加量之比:△EkP:△EkQ=1:4,故B错误;

C、垂直电场方向不受力,做匀速直线运动,位移相等,速度相等,由x=vt得知,运动的时间相等,故C错误;

故选:AD.

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•枣庄期末)如图所示,在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子(重力不计)以速度v0垂直电场线射入电场,经过时间t1穿越电场,粒子的动能由EK增加到2EK;若这个带电粒子以速度2v0垂直进入该电场,经过时间t2穿越电场.求:

(1)带电粒子两次穿越电场的时间之比t1:t2

(2)带电粒子第二次穿出电场时的动能.

正确答案

解:设平行板电容器板长为L.

(1)粒子水平方向做匀速直线运动,则有

第一次:L=v0t1

第二次:L=2v0t2

得到,t1:t2=2:1 

(2)根据动能定理得

第一次:qEy1=2EK-EK;①

第二次:qEy2=EK′-4EK;②

由y1=,t1:t2=2:1 得,y1:y2=4:1,

代入①②得,Ek′=

答:

(1)带电粒子两次穿越电场的时间之比t1:t2为2:1.

(2)带电粒子第二次穿出电场时的动能是

解析

解:设平行板电容器板长为L.

(1)粒子水平方向做匀速直线运动,则有

第一次:L=v0t1

第二次:L=2v0t2

得到,t1:t2=2:1 

(2)根据动能定理得

第一次:qEy1=2EK-EK;①

第二次:qEy2=EK′-4EK;②

由y1=,t1:t2=2:1 得,y1:y2=4:1,

代入①②得,Ek′=

答:

(1)带电粒子两次穿越电场的时间之比t1:t2为2:1.

(2)带电粒子第二次穿出电场时的动能是

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题型: 单选题
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单选题

如图,左侧为加速电场,右侧为偏转电场,加速电场的加速电压是偏转电场电压的k倍,有一初速为零的电荷经加速电场加速后,从偏转电场两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从极板下边缘穿出电场,不计电荷的重力,则偏转电场长宽之比的值为(  )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:设加速电压为kU,偏转电压为U,对直线加速过程,根据动能定理,有:

q(kU)=  ①

对类似平抛运动过程,有:

l=vt  ②

= ③

联立解得:

=

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

图中画的是示波管的示意图,要使屏上的光点P向下偏移的距离增大,可采用的办法是(  )

①增大加速电压U1   ②减小加速电压U1

③增大偏转电压U2   ④减小偏转电压U2

A①②

B②③

C③④

D①④

正确答案

B

解析

解:电子在加速电场中加速,由动能定理得:eU1=mv02-0,

电子进入偏转电场后做类平抛运动,水平方向:L=v0t,

竖直方向的偏移量:y=at2=t2

解得:y=,由此可知:增大U2、L或减小U1、d都可以增加偏移量y,

都可以使屏上的光点P向下偏移的距离增大,故②③正确,①④错误,故B正确;

故选:B.

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题型:填空题
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填空题

两个电荷量相等粒子q1和q2,质量分别为m1和m2(m1>m2),从平行板电容器中点沿垂直电场方向以相同的速度射入,两粒子离开电容器时的位置距初速度方向的距离分别为y1和y2,则y1______y2(填“大于”或“小于”)(粒子重力不计,电容器内部可视为匀强电场)

正确答案

小于

解析

解:粒子在电场中的加速度a=,在电场中的运行时间t=

则粒子的偏转位移y=

因为初速度相同,电量相等,m1>m2,则y1<y2

故答案为:小于

下一知识点 : 带电粒子在电场中的偏转
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