- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
(1)A与B第一次碰前的瞬时A、B的速度分别是多大?
(2)从A开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间?
(3)从开始撤去固定两物体的外力至第n次碰撞时A物体克服摩擦阻力做的功及电场力对B物体做的功?
正确答案
(1)1m/s 0 (2)1.2s (3)
(1) 对 A物体有:
(2分)
对A物体有:
(2分)
分析可知,撤去固定A、B的外力后,物体B恰好静止于水平面上,物体A将沿水平面向右做匀加速直线运动。A与B第一次碰撞前的速度
(1分)
(2)从A、B开始运动到第一次碰撞用时 (1分)
两物体相碰后,A物体的速度变为零,以后再做匀加速运动,而B物体将以的速度沿水平面向右做匀速直线运动。
设再经t2时间相碰,则有 得
(2分)
故从A开始运动到两物体第二次相碰,共经历时间(1分)
(3)从第2次碰撞开始,每次A物体运动到与B物体碰撞时,速度增加量均为,由于碰后速度交换,因而碰后B物体的速度为:第一次碰后:
第二次碰后:
第三次碰后: 第n次碰后:
(4分)
每段时间内,B物体都做匀速直线运动,则第n次碰前所运动的距离为
(4分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1)离子经电压为U的电场加速后的动能;
(2)离子在磁场中运动时的动量大小;
(3)离子的质量。
正确答案
(1)qU(2)xBq(3)
(1)设离子经S1、S2间电压为U的电场加速后动能为Ek,
根据动能定理 Ek=qU………………………………………………………4分
(2)设离子进入磁场后做匀速圆周运动速率为v,半径为R,离子质量为m。
洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律 ①………………3分
又因 R=x ②………………………………………………………………3分
由①②两式解得离子在磁场中运动时的动量大小 p=mv=xBq………………2分
(3)对于离子经电压U加速过程,根据动能定理 ③………………2分
联立①②③,解得……………………………………………………4分
(电子质量电子电量为
)
正确答案
(1)电子不能飞出电场(2)增大R1的电阻值
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,
在电场受加速度 ①ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ(1分)
设粒子在电场中的运动时间为t,则其竖直方向的位移为d,水平方向位移为x,则
②ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ(1分)
x=v0t ③ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ(2分)
由(1)、(2)、(3)式得:,代入数据得:x=0.2m。
∵x="0.2m
(2)不改变电容器,又能让电子飞出电场的简单做法有:ˉˉˉˉˉˉˉ(2分)
a:增大R1的电阻值b、减小R2的电阻值
如图所示,在点电荷+Q的电场中有A、B两点,将两正电荷a和b,其中他们的质量4ma=mb ,电量2qa="q" b,分别从A点由静止释放到达B点时,它们的速度大小之比为_____
正确答案
略
.如右图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力。
(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能;
(2)若粒子离开电场时动能为E'k,则电场强度为多大?
正确答案
(1)5Ek(2)
(1)设带电粒子的质量为m
由Ek=mV02
得:V0= ①………………(1分)
\粒子在电场中运动时间:
t==L
②………………(1分)
粒子在沿电场或方向做匀加速直线运动
\L=at2 ③ ……………………(1分)
F电=Eq="ma " ④………………………………(1分)
由②③④得:E=………………(2分)
离开电场时的动能:E'k=Ek+W电=Ek+EqL=5Ek ……………………(2分)
(2)设粒子离开电场时沿电场线方向的位移为S
则E'k=Ek+E'q·S ⑤……………………(1分)
S=at2 ⑥……………………(1分)
E'q="ma " ⑦……………………(1分)
L=V0·t ⑧……………………(1分)
由②⑤⑥⑦得:E=………………(3分)
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