習(xí)題26帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1、習(xí)題26帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)不i兩平行金屬板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，不同的帶電粒子都以垂直于電場(chǎng)線(xiàn)的方向射入該勻強(qiáng)電場(chǎng)計(jì)重力，為使這些粒子通過(guò)電場(chǎng)后有相同大小的偏轉(zhuǎn)角，那么它們應(yīng)該具有的條件是A. 有相同的動(dòng)能和相同的荷質(zhì)比C.有相同的速度和相同的荷質(zhì)比B. 有相同的動(dòng)量和相同的荷質(zhì)比D.只要有相同的荷質(zhì)比就能夠了2平行板電容器兩板間的電壓為U，板間距離為d, 個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從該電容器的正中央沿與勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)垂直的方向射入，不計(jì)重力。當(dāng)粒子的入射初速度為Vo時(shí)，它恰好能穿過(guò)電場(chǎng)而不碰到金屬板。為了使入射初速度為vo/2的同質(zhì)量的帶電粒子也恰好能穿過(guò)電場(chǎng)而不碰到金屬板，那么在其它量

2、不變的情形下，必須滿(mǎn)足A.使粒子的電荷量減半C.使兩極板的間距加倍b.使兩極板間的電壓減半D.使兩極板的間距增為原先的4倍3平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)沿豎直方向。兩個(gè)比荷即粒子的電荷量與質(zhì)量之 比不同的帶正電的粒子 a和b，從電容器邊緣的 P點(diǎn)如圖以相同的水平速度射入兩平行板 之間。測(cè)得a和b與電容器極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1 : 2。假設(shè)不計(jì)重力,那么a和b的比荷之比是A . 1 : 2B. 1 : 8C. 2 : 1D. 4 : 1P f4. 在場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體以某一初速沿電場(chǎng)反方向做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為0.8qE/m,

3、物體運(yùn)動(dòng)s距離時(shí)速度變?yōu)榱恪Ｄ敲匆韵轮v法錯(cuò)誤的 選項(xiàng)是A. 物體克服電場(chǎng)力做功 qEsC. 物體的電勢(shì)能增加了qEsB. 物體的電勢(shì)能減少了 0.8qEsD. 物體的動(dòng)能減少了 0.8qEsa運(yùn)動(dòng)到5. 依照a粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。圖中虛線(xiàn)表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)表示一個(gè)a粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在a粒子從 以下講法中正確的選項(xiàng)是A. 動(dòng)能先增大，后減小B. 電勢(shì)能先減小，后增大C. 電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零D. 加速度先變小，后變大6. A、B是一條電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，假設(shè)在 A點(diǎn)開(kāi)釋一初速為零的電子，電子 僅受電場(chǎng)力作用，并沿電場(chǎng)線(xiàn)從 A運(yùn)動(dòng)到B,其速度

4、隨時(shí)刻變化的規(guī)律如下圖。 設(shè)A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分不為 Ea、Eb,電勢(shì)分不為 a、b,那么A.Ea=EbB.Ea b7如下圖，在粗糙水平面上相距L=1.0m處，固定有兩個(gè)絕緣擋板M、N,在它們正中間處有一個(gè)質(zhì)量為 m=5.0X 10-2kg，電荷量為q=-2.0X 10-4C的帶電物體 A可視為質(zhì)點(diǎn)。A與水平面間 的動(dòng)摩擦因數(shù)口 =0.10o空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=2.5 X 102v/m。取g=10m/s2。現(xiàn)給A一個(gè)瞬時(shí)沖量，使它以 v=3.0m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，設(shè) A與擋板M、N碰撞過(guò)程沒(méi)有動(dòng)能缺失。 求：物體A與N碰后向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度a多大？物體 A最終停止運(yùn)動(dòng)時(shí)距

5、擋板 N多遠(yuǎn)？全過(guò)程摩擦生熱 Q是多少？EM D N8.示波管的要緊結(jié)構(gòu)由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。在電子槍中，電子由陰極K發(fā)射出來(lái)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速，然后通過(guò)兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極形成的電場(chǎng)，發(fā)生偏轉(zhuǎn)。其示意圖如圖圖中只給出了一對(duì) 丫丫/方向偏轉(zhuǎn)的電極所示。：電子質(zhì)量為 m,電量為e,兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極間的距離為d,偏轉(zhuǎn)電極邊緣到熒光屏的距離為L(zhǎng)。沒(méi)有加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子從陰極射出后，沿中心打到熒光屏上的0點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為Eo。設(shè)電子從陰極發(fā)射出來(lái)時(shí)的初速度能夠忽略，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)只存在X于兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極之間。求：電子槍中的加 速電壓U是多少？假如 YW方向的偏轉(zhuǎn)電 極加的偏轉(zhuǎn)電壓是 Uy,電子打到熒光屏上 點(diǎn)

6、時(shí)的動(dòng)能為 Et,求電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)， 距中心線(xiàn)的距離Syo9如下圖，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abed內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)。電量為 q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子 從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。假設(shè)粒子從e點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能；假設(shè)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為 多大？Ek,那么電場(chǎng)強(qiáng)度為10.如下圖，豎直放置的平行金屬板間距為 場(chǎng)中用絲線(xiàn)懸掛一個(gè)帶負(fù)電的小球，絲線(xiàn)長(zhǎng)d=8em，板間電壓為U=2.0X 103V。在其間的勻強(qiáng)電 L=6.0em，小球質(zhì)量為 m=2.0g。將小球拉到與懸點(diǎn) O等高的B點(diǎn)后將它無(wú)初速開(kāi)釋?zhuān)∏驍[到O點(diǎn)正下方的A點(diǎn)時(shí)速率為零。求：小球的電荷量q；小球下擺

7、過(guò)程中的最大速度Vm。11.如下圖，在某豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=1 X 104N/C。場(chǎng)內(nèi)有一半徑 R=2m的光滑豎直絕緣環(huán)形軌道，軌道的內(nèi)側(cè)有一質(zhì)量為m=0.4kg、帶電量為q=+3 X 10- 4C的小球，它恰能沿圓環(huán)作圓周運(yùn)動(dòng)。取圓環(huán)的最低點(diǎn)為重力勢(shì)能和電勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn)。求：小球機(jī)械能的最小值；重力勢(shì)能和電勢(shì)能的和的最小值。ALBC真空管t2己圖212.飛行時(shí)刻質(zhì)譜儀可通過(guò)測(cè)量離子飛行時(shí)刻得到離子的荷 質(zhì)比q/m。如圖1所示，帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后進(jìn)入長(zhǎng)度為L(zhǎng)的真空管AB,可測(cè)得離子飛越 AB所用的時(shí)刻t“ 改進(jìn)以上方法，如圖2所示，讓離子飛越AB后進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)

8、為E方 向如圖的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域 BC,在電場(chǎng)的作用下離子返回 B端， 現(xiàn)在，測(cè)得離子從A動(dòng)身后飛行的總時(shí)刻t2。不計(jì)離子重力 忽略離子源中離子的初速度，用t1運(yùn)算荷質(zhì)比；用t2運(yùn)算荷質(zhì)比。離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同，設(shè)兩個(gè)荷 質(zhì)比都為q/m的離子在A端的速度分不為 v和v vm v，在改 進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時(shí)刻通常不同，存在時(shí)刻差A(yù)t，可通過(guò)調(diào)劑電場(chǎng) E使At=0，求現(xiàn)在E的大小。習(xí)題26答案1.C2.C3.D4.B5.C 6.A7 0 0.25m 0.2125J 8 U=E o/e SY=(Et-Eo) d/eUy9.E洛，5Ek假設(shè)從bc邊離開(kāi)電場(chǎng)，那么 E2 Ek EkEkJ；假設(shè)從cd邊離開(kāi)電場(chǎng),qL那么EEkEkqL10.8X 10-7c 0.70m/s11. 17