- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
（1）AB两点间的电势差的大小；
（2）电子出发时的初速度v1的大小；
（3）电子运动到B点时的动能．
正确答案
解：（1）AB两点间的电势差大小：
UAB=-ELsin30°=-
（2）电子从A到B的过程：
竖直方向：
水平方向：
解得：v1=
（3）电子从A到B，动能定理得：
eE•
答：（1）AB两点间的电势差的大小为-
（2）电子出发时的初速度v1的大小为：
（3）电子运动到B点时的动能为：
解析
解：（1）AB两点间的电势差大小：
UAB=-ELsin30°=-
（2）电子从A到B的过程：
竖直方向：
水平方向：
解得：v1=
（3）电子从A到B，动能定理得：
eE•
答：（1）AB两点间的电势差的大小为-
（2）电子出发时的初速度v1的大小为：
（3）电子运动到B点时的动能为：
A0
B
C
D
正确答案
解析
①电场力向上，且大于重力，小球向上偏转，电场力做功为
Ek-
②电场力向上，且等于重力，小球不偏转，做匀速直线运动，则Ek=
若电场方向平行于AC，电场力向下，小球向下偏转，电场力做功为
Ek-
由上分析可知，电场方向平行于AC，粒子离开电场时的动能不可能为0．
若电场方向平行于AB：
若电场力向右，水平方向和竖直方向上都加速，粒子离开电场时的动能大于0．若电场力向右，小球从D点离开电场时，有 Ek-
若电场力向左，水平方向减速，竖直方向上加速，粒子离开电场时的动能也大于0．故粒子离开电场时的动能都不可能为0．
故选BCD
正确答案
解析
解：B、C、由题意知a、b、c三个粒子在电场中受到相同的电场力，在电场方向产生相同的加速度a，由题中图象得，粒子在电场方向偏转的位移满足：
ya=yb＞yc
由于在电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，有y=
ta=tb＞tC，故BC均错误；
A、在垂直电场方向的位移满足xa＜xb＜xc，由于在垂直电场方向上微粒做匀速直线运动，根据ta=tb＞tC可得：
v0a＜v0b＜v0c，故A正确；
D、对a和b而言，在电场方向偏转的距离相等，则电场力对a、b做功相同，由于v0a＜v0b＜v0c可知，a打在负极板上时的速度小于b飞离电场时的速度大小，故D错误．
故选：A．
图1中B为电源，电动势ε=27V，内阻不计．固定电阻R1=500Ω，R2为光敏电阻．C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0×10-2 m，两极板的间距d=1.0×10-2m．S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m．P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA′轴转动．当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω．有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0×106m/s连续不断地射入C．已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg．忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力．假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变．
（1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y （计算结果保留二位有效数字）．
（2）设转盘按图1中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈．取光束照在a、b分界处时t=0，试在图给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0-6s间）．要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值．（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分．）
正确答案
解：（1）设电容器C两板间的电压为U，电场强度大小为E，电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a，穿过C的时间为t1，穿出时电子偏转的距离为y1，
由闭合电路欧姆定律可得：I=
U=IR1
解得：
eE=ma （3）
由以上各式得
代入数据得
y1=4.8×10-3m （7）
由此可见y1＜
设电子从C穿出时，沿y方向的速度为v，穿出后到达屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向移动的距离为了y2
v=at1 （8）
y2=vt2 （10）
由以上有关各式得
y2=
y2=1.92×10-2m （12）
由题意y=y1+y2=2.4×10-2m （ 13）
（2）由式6可求得在a和c时粒子在电场中的偏转位移，则可知当光照a时，电子打在极板上，无粒子打在屏中；
当光照在c上时，由式6、11和13可求得粒子在屏上偏转的距离，故答案如图所示．
解析
解：（1）设电容器C两板间的电压为U，电场强度大小为E，电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a，穿过C的时间为t1，穿出时电子偏转的距离为y1，
由闭合电路欧姆定律可得：I=
U=IR1
解得：
eE=ma （3）
由以上各式得
代入数据得
y1=4.8×10-3m （7）
由此可见y1＜
设电子从C穿出时，沿y方向的速度为v，穿出后到达屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向移动的距离为了y2
v=at1 （8）
y2=vt2 （10）
由以上有关各式得
y2=
y2=1.92×10-2m （12）
由题意y=y1+y2=2.4×10-2m （ 13）
（2）由式6可求得在a和c时粒子在电场中的偏转位移，则可知当光照a时，电子打在极板上，无粒子打在屏中；
当光照在c上时，由式6、11和13可求得粒子在屏上偏转的距离，故答案如图所示．
正确答案
解析
解：电容器充电后断开电源，则电容器的带电荷量保持不变．
A、根据电容的定义：C=
B、场强E=
C、由于场强不变，故粒子运动轨迹不变，由于下板上移，故粒子将打在下板上，故C错误；
D、由于电势差变小，电场力做功减小，故电势能该变量变小，故D正确．
故选：D
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