- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
在匀强电场中，同一条电场线上有A、B两点，有两个带电粒子先后由静止从A点出发并通过B点．若两粒子的质量之比为2：1，电荷量之比为4：1，忽略它们所受重力，则它们由A点运动到B点所用时间之比为（ ）
A1：
B
C1：2
D2：1
正确答案
解析
解：带电粒子做初速度为零的匀加速直线运动，则位移为：
x=
运动时间：t=
则有：
故选：A．
（1）求每秒到达M板的电子数．
（2）当垂直于纸面再加一匀强磁场，且磁感应强度为B时，电路中的电流恰好为零，求从N板逸出光电子的最大初动能和N板的逸出功．
正确答案
解：（1）设每秒到达M板的电子数为n，由电流强度的定义，有
I=ne
故n=
（2）根据光电效应的原理，从N板逸出的光电子的动能和速度方向各不相同，加上磁场后，只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板，则其它方向，动能无论多大的电子均不能到达M板，此时，电路中电流恰好为零．设具有最大初动能的电子速率为v，由牛顿第二定律，有：
evB=m
得：
故电子的最大初动能：
根据爱因斯坦光电效应方程，设N板的逸出功为W，有：
h
解得：
W=
答：（1）求每秒到达M板的电子数为
（2）从N板逸出光电子的最大初动能为
解析
解：（1）设每秒到达M板的电子数为n，由电流强度的定义，有
I=ne
故n=
（2）根据光电效应的原理，从N板逸出的光电子的动能和速度方向各不相同，加上磁场后，只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板，则其它方向，动能无论多大的电子均不能到达M板，此时，电路中电流恰好为零．设具有最大初动能的电子速率为v，由牛顿第二定律，有：
evB=m
得：
故电子的最大初动能：
根据爱因斯坦光电效应方程，设N板的逸出功为W，有：
h
解得：
W=
答：（1）求每秒到达M板的电子数为
（2）从N板逸出光电子的最大初动能为
A小球可能带正电也可能带负电
B俯视小球，其沿逆时针方向转动
C小球运行的速度为
D若突然撤去E后，小球转过第一周，增加的动能为
正确答案
解析
解：A、小球在水平面做圆周运动，重力和电场力必定平衡，则知小球所受的电场力方向竖直向上，与场强方向相反，所以小球一定带负电，故A错误．
B、小球在水平面做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由左手定则判断可知俯视小球，其沿顺时针方向转动．故B错误．
C、研究小球的运动，竖直方向有 mg=qE．水平面内有 qvB=m
D、若突然撤去E后，小球向下做螺旋式曲线运动，假设不受重力，转过第一周的时间为 T=
假设不受洛伦兹力，在T时间内下落的高度为 h=
故小球转过第一周，增加的动能为△Ek=mgh
联立解得△Ek=
故选：D
正确答案
解析
解：当滑动变阻器的滑动端C上移时，跟电容器并联的阻值增大，所以电容器的电压U增大，
根据q=UC得：电量q增大，电子在平行板电容器中做类平抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，所以运动时间t=
故选：C．
（1）电子离开加速电场时的速度v0；
（2）电子在偏转电场经历的总时间t；
（3）电子在偏转电场偏移的距离y．
正确答案
解：（1）电子在加速电场区域受电场力作用从静止开始加速，由动能定理得：
qU1=
代入数据解得：v0=4.0×107m/s；
（2）电子在偏转电场做类平抛运动，平行电板方向做匀速直线运动，垂直电板方向做匀加速直线运动．电子在偏转电场经历时间设为，则有：
t=
（3）电子在垂直电板方向偏转距离设为y，则有：
y=
答：（1）电子离开加速电场时的速度v0为4.0×107m/s；
（2）电子在偏转电场经历的总时间t为4×10-9s．
（3）电子在偏转电场偏移的距离y为0.008m．
解析
解：（1）电子在加速电场区域受电场力作用从静止开始加速，由动能定理得：
qU1=
代入数据解得：v0=4.0×107m/s；
（2）电子在偏转电场做类平抛运动，平行电板方向做匀速直线运动，垂直电板方向做匀加速直线运动．电子在偏转电场经历时间设为，则有：
t=
（3）电子在垂直电板方向偏转距离设为y，则有：
y=
答：（1）电子离开加速电场时的速度v0为4.0×107m/s；
（2）电子在偏转电场经历的总时间t为4×10-9s．
（3）电子在偏转电场偏移的距离y为0.008m．
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