- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
α粒子的质量是质子的4倍,电量是质子的2倍,它们从静止开始在同一匀强电场中加速,经过相等的路程之后,α粒子与质子获得的动能之比为( )
正确答案
解析
解:两个粒子从静止开始在同一匀强电场中加速,经过相等的路程,根据U=Ed可知在初末位置间的电势差一定.根据动能定理有:qU=Ek
所以α粒子与质子获得的动能之比等于它们的带电量之比,即:.
故C正确、ABD错误.
故选:C.
一束电子流在经U0=5000v的加速电场加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距d=1×10-3m,板长L=5×10-3m,那么,
(1)电子离开加速电场时速度v0多大?(结果用字母q、U0、m表示)
(2)要使电子刚好从平行板间边沿飞出,两个极板上应加多大电压?(可以得到具体数值)
正确答案
解:(1)对于加速过程,由动能定理得:eU0=-0 ①
所以:v0=;
(2)进入偏转电场,偏转位移为,电子在平行于板面的方向上做匀速运动:
L=v0t.②
偏转距离:y==
③
a==
=
④
解①②③④式得:U==
V=400V;
答:
(1)电子离开加速电场时速度v0为.
(2)要使电子刚好从平行板间边沿飞出,两个极板上应加400V的电压.
解析
解:(1)对于加速过程,由动能定理得:eU0=-0 ①
所以:v0=;
(2)进入偏转电场,偏转位移为,电子在平行于板面的方向上做匀速运动:
L=v0t.②
偏转距离:y==
③
a==
=
④
解①②③④式得:U==
V=400V;
答:
(1)电子离开加速电场时速度v0为.
(2)要使电子刚好从平行板间边沿飞出,两个极板上应加400V的电压.
如图所示,电子由静止经匀强电场加速后,从AB板的中线垂直射入AB间匀强电场中,若加速电压为U1,偏转电压为U2,则( )
正确答案
解析
解:A、当电子贴着偏转电场边缘射出时,电子的动能最大,根据动能定理知,,可知最大动能为
,故A错误.
B、在加速电场中,,在偏转电场中,y=
=
,无法确定U1、U2的大小关系,故B错误.
C、电子在加速电场中做匀加速直线运动,在偏转电场中做匀变速曲线运动,可知都做匀变速运动,故C正确.
D、根据B选项知,y=,增大U1,则电子在偏转电场中的偏转位移减小,故D错误.
故选:C.
如图所示,在真空中A、B两块平行金属板竖直放置并接入电路.调节滑动变阻器,使A、B两板间的电压为U时,一质量为m,电荷量为-q的带电粒子,以初速度V0从A板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中,恰从A、B两板的中点处沿原路返回(不计重力),则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:设带电粒子进入电场中的位移为s,根据动能定理得:
-qEs=0-
又E=
得s=
由此可见,要使带电粒子进入电场后在非常接近B板处,s变为原来的2倍,采取的方法有:使带电粒子的初速度变为v0;或使A、B两板间的电压变为
U;或使初速度v0和电压U都增加到原来的2倍,故BC正确,AD错误.
故选:BC
一带正电的小球,系于长为l的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定在O点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,场强的大小为E.已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力.现先把小球拉到图中的P1处,使轻线拉直,并与场强方向平行,然后由静止释放小球.已知小球在经过最低点的瞬间,因受线的拉力作用,其速度的竖直分量突变为零,水平分量没有变化,则小球到达与P1点等高的点时速度的大小为( )
正确答案
解析
解:小球由静止释放到最低点的过程中受到电场力和重力两个力,其合力的方向是由P1指向最低点,因此小球做匀加速直线运动,
水平分量是.
在到达P2的过程中,由动能定理有
,
即.
故选B.
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