20180818靜電場(chǎng)計(jì)算加速偏轉(zhuǎn)能量

1、1如圖，真空中豎直放置的兩塊平行金屬板間加上恒定電壓U0，一質(zhì)量為m，電荷量為q的正點(diǎn)電荷A從左板處由靜止釋放，從右板的小孔水平射出后，進(jìn)入一個(gè)兩板水平放置的平行板電容器，進(jìn)入時(shí)點(diǎn)電荷貼著上極板，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后從下極板邊緣飛出。已知電容器的電容值為C，極板的間距為d，長(zhǎng)度為kd，兩板間電壓恒定。不計(jì)點(diǎn)電荷的重力，求：（1）粒子進(jìn)入水平放置電容器時(shí)的速度大?。唬?）水平放置的電容器極板所帶電荷量大??；（3）A穿過水平放置電容器的過程中電勢(shì)能的增量。2 如圖所示，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），在KA間經(jīng)加速電壓U1加速后，從A板中心小孔射出，進(jìn)入由M、N兩個(gè)水平極板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，M、N兩板間的距離為

2、d，電壓為U2，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，射出時(shí)沒有與極板相碰已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子的重力及它們之間的相互作用力求：（1）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離y3 如圖所示，有一電子（電量為，質(zhì)量為）由靜止開始經(jīng)電壓加速后，進(jìn)入兩塊間距為，電壓為的平行金屬板間，若電子從兩板正中間射入，且恰好能從下板右邊緣穿出電場(chǎng)，求：（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（3）金屬板的長(zhǎng)度4一帶電荷量、質(zhì)量的初速度為零的粒子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，以的速度沿垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=10V/m

3、的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知粒子在穿越該電場(chǎng)過程中沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的位移為5cm，不計(jì)粒子所受重力，求：(1)帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(2)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的寬度.5長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板，板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(不計(jì)重力)，以初速緊貼上板垂直于電場(chǎng)線方向射入該電場(chǎng)，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與初速度成30%，如圖所示.求：(1)粒子末速度v的大??；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大??；(3)兩板間的距離d。 6如圖所示，在豎直平面內(nèi)一個(gè)帶正電的小球質(zhì)量為m，所帶的電荷量為q，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線系在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)。勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向右，分布的區(qū)域足夠大?，F(xiàn)將帶正電小

4、球從O點(diǎn)右方由水平位置A點(diǎn)無初速度釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度恰好為零。求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小 7如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為e的粒子從A點(diǎn)以v0的速度沿垂直電場(chǎng)線方向的直線AO方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，由B點(diǎn)飛出電場(chǎng)是速度方向與AO方向成45，已知AO的水平距離為d。（不計(jì)重力；）求：（1）從A點(diǎn)到B點(diǎn)用的時(shí)間；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；（3）AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差8如圖所示，水平放置的平行板電容器兩板間距為d8 cm，板長(zhǎng)為L(zhǎng)25 cm，接在直流電源上，有一帶電液滴以v00.5 m/s的初速度從板間的正中點(diǎn)水平射入，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下極板向上提起4/3cm，液滴剛好打

5、在金屬板末端，g取10 m/s2，求：(1)液滴經(jīng)過P點(diǎn)以后的加速度大??；(2)從液滴射入開始計(jì)時(shí)，求液滴運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間9 如圖所示，一帶電粒子(不計(jì)重力)，質(zhì)量為m,帶電量為q,垂直電場(chǎng)線方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(U、d、L保持不變)，設(shè)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)距離為y和速度偏轉(zhuǎn)角度為。(1)若，求進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)粒子的初速度大??；(2)若，求進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)粒子的初速度大??； （用題中所給數(shù)據(jù)表示）10如圖所示，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端系一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為的小球，將它置于一個(gè)很大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，已知小球在B點(diǎn)時(shí)平衡，細(xì)線與豎直線的夾角為，重力加速度為g，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大

6、?。?（2）若將小球拉到與0點(diǎn)等高處的A點(diǎn)釋放，小球擺到最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力大小。11一帶電粒子以豎直向上的初速度v自A點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子受到的電場(chǎng)力大小等于重力，當(dāng)粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度大小仍等于v，但方向變?yōu)樗?，重力加速度大小為g，求：（1）從A到B所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）A、B之間的電勢(shì)差。12如圖所示，一質(zhì)量為m=2.010-2kg、帶電荷量為q=1010-6C的小球，用長(zhǎng)為10cm絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的云強(qiáng)電場(chǎng)中，假設(shè)電場(chǎng)區(qū)域足夠大，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成60角小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，重力加速度取g=10m/s2 （1）判斷小球帶何種電荷 （2）求電

7、場(chǎng)強(qiáng)度E的大小 （3）撤去電場(chǎng)后，求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)細(xì)繩的拉力。13有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，如圖所示，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E2103V/m，半圓軌道半徑R0.4 m，一帶正電的小滑塊質(zhì)量為m0.04 kg，電量q1.5104 C，小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，g取10 m/s2，求：(1)要使小滑塊能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？(2)這樣釋放的滑塊通過半圓軌道中點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大？14電荷量為，質(zhì)量為的電子從點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，初速度為，當(dāng)它通過電場(chǎng)中點(diǎn)時(shí)，速度與場(chǎng)強(qiáng)方向成角，不計(jì)電

8、子的重力，求：(1).電子經(jīng)過點(diǎn)的速度多大？(2) 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差多大？15如圖所示為說明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長(zhǎng)為l，電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e（不計(jì)電子所受重力）(1)求經(jīng)電場(chǎng)加速后電子速度v的大??；(2)要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多少？并求電子出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能多大（結(jié)果用d、l、U1、e表示）？16如圖所示，電荷量為-e，質(zhì)量為m的電子從A點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，初速度為v0，當(dāng)它通過電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí)，速度與場(chǎng)強(qiáng)方向成150角，不計(jì)電子的重力，求A、B兩點(diǎn)

9、間的電勢(shì)差。17如圖，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)靜止滑下，若使小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)不落下來，求至少應(yīng)使A點(diǎn)在斜軌道上的高度h為多少？設(shè)軌道是光滑而又絕緣的，小球的重力大于它所受的電場(chǎng)力。18如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，此粒子的比荷，由靜止開始，先經(jīng)過電壓為U1=400V的電場(chǎng)加速后，再垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩金屬板板長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm，間距為d=10cm，板間電壓為U2=800V求（1）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度；（2）粒子出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量（3）粒子出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)角度19如圖所示，一電子（質(zhì)量為m，電量絕對(duì)

10、值為e）處于電壓為U的水平加速電場(chǎng)的左極板A內(nèi)側(cè)，在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后穿過極板B中間的小孔在距水平極板M、N等距處垂直進(jìn)入板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩極板間距為d，板長(zhǎng)為l，求：（1）電子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0；（2）要使電子能從平行極板M、N間飛出，兩個(gè)極板間所能加的最大偏轉(zhuǎn)電壓Umax20如圖所示，電子從A點(diǎn)以速度v0平行勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面沿AO方向射入電場(chǎng)（圖中的平行線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面），由B點(diǎn)飛出勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度方向與AO方向的夾角為45已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e（1）說明電場(chǎng)線的方向（2）求AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB21如圖所示，相距為d的兩平行金屬板M、N與電池組

11、相連后，其間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶正電粒子從M極板邊緣垂直于電場(chǎng)方向射入，并打在N極板的正中央不計(jì)重力，現(xiàn)欲把N極板遠(yuǎn)離M極板平移，使原樣射入的粒子能夠射出電場(chǎng)，就下列兩種情況求出N極板至少移動(dòng)的距離（1）電鍵S閉合；（2）把閉合的電鍵S打開后22赤熱的金屬絲發(fā)射出一束質(zhì)量為m，電荷量為q的電子，從靜止經(jīng)加速電壓U 1 加速后，沿垂直于電場(chǎng)線方向射入兩平行板中央，受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后，以某一速度離開電場(chǎng)，已知平行板長(zhǎng)為，兩板間距離為d，求：(1)離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、加速度的大?。?2)離子在離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的橫向偏移量和偏轉(zhuǎn)角的正切值。23帶電量為q，質(zhì)量為m的原子核由靜止開始經(jīng)電壓為U1的

12、電場(chǎng)加速后進(jìn)入一個(gè)平行板電容器，進(jìn)入時(shí)速度和電容器中的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直已知：電容器的極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間距為d，兩極板的電壓為U2，重力不計(jì)，求：（1）經(jīng)過加速電場(chǎng)后的速度v0；（2）離開電容器電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量y；（3）剛離開電場(chǎng)時(shí)刻的動(dòng)能Ek和速度方向與水平方向夾角的正切值24如圖所示為一有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其左右邊界寬度為2L。一個(gè)質(zhì) 量為m，帶電荷量為+q的粒子，從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從B點(diǎn)飛出，B點(diǎn)到入射線距離為L(zhǎng)（不計(jì)粒子重力）。求:（1）場(chǎng)強(qiáng)E的大??；（2）粒子飛出B點(diǎn)時(shí)的速度大小。25如圖，質(zhì)量為m、電量為 e的電子，從A點(diǎn)以速度v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中

13、，從B點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)線成120o角，問A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少？26如圖所示，電荷量為e、質(zhì)量為m的電子從A點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，初速度為v0，當(dāng)它通過電場(chǎng)B點(diǎn)時(shí)，速度與場(chǎng)強(qiáng)方向成150角，不計(jì)電子的重力，求：（1）電子從B點(diǎn)射出的速度vB（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.27 金屬絲經(jīng)過電源加熱后發(fā)射出電子（假設(shè)初速度為零），電子經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示若兩板間距d=1.0cm，板長(zhǎng)L=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩極板間最多能加多大電壓? 28 如圖所示，在鉛板A上有一個(gè)發(fā)射源C，可向各個(gè)

14、方向射出速率=2.8106m/s的電子，B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器范圍為020， A、B間距d=10cm，M為熒光屏(足夠大)，它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè)，已知電子的比荷，現(xiàn)將圖中滑動(dòng)變阻器滑片置于Rap=5.6，閉合開關(guān)后，求： A、B間場(chǎng)強(qiáng)大??； 不同方向射出的電子到達(dá)熒光屏的時(shí)間不同，則電子到達(dá)熒光屏的最長(zhǎng)時(shí)間和電子到達(dá)熒光屏范圍的最大寬度是多少； 調(diào)節(jié)R使粒子打在熒光屏上面積范圍縮小為原來一半，此時(shí)調(diào)節(jié)Rap至多大？29如圖所示，水平放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長(zhǎng)L=0.4 m，兩板間距離d=4103 m，有一束由相同帶電微粒組成的

15、粒子流，以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入，開關(guān)S閉合前，兩板不帶電，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒的質(zhì)量為m=4105 kg，電荷量為q=+1108 C。（g=10 m/s2）求：（1）微粒入射速度v0為多少？（2）為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng)，電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連？所加的電壓U的范圍？30. 如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，電源的內(nèi)阻，電阻兩個(gè)定值電阻，C為平行板電容器，其電容C=3.0pF，虛線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)，兩極板的間距，開關(guān)S斷開時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以的初速度射入C的電場(chǎng)中，微粒恰能落到下板的正中央，已知該微粒的質(zhì)量為，g取，試求：

16、（1）開關(guān)斷開時(shí)兩極板間的電壓（2）微粒所帶電荷的電性和電荷量q（3）當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場(chǎng)中，帶點(diǎn)微粒在極板中運(yùn)動(dòng)的豎直偏移量為多少？33如圖所示，有一電子（質(zhì)量為m，電荷量的絕對(duì)值為e），由靜止經(jīng)電壓為Uo的加速電場(chǎng)加速后，沿兩塊水平正對(duì)且平行放置的金屬板的中線進(jìn)入板間。已知兩塊金屬板間的距離為d、板間的電壓為U，若電子剛好擦著板的邊緣射出電場(chǎng)。不計(jì)重力，求：（1）電子射出加速電場(chǎng)時(shí)的速率（2）金屬板的長(zhǎng)度34質(zhì)量為m的帶電小球(可視為點(diǎn)電荷)在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，靜止在與豎直方向成45角的C點(diǎn)，今將小球拉起至與懸點(diǎn)等高的A點(diǎn)由靜止釋放，求小球經(jīng)過

17、最低點(diǎn)B處時(shí)對(duì)懸線的拉力是多大？35空間中存在著如圖所示的豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知abcd為一矩形，ab=16cm，ad=30cm。從某實(shí)驗(yàn)裝置中噴射出的帶正電的微粒，質(zhì)量m=1.010-22kg、帶電量q=1.010-16C。微粒以垂直于電場(chǎng)方向的速度v0=1.5104m/s，從ab正中間射入電場(chǎng)，最后從c點(diǎn)射出。不計(jì)微粒重力。求： 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。 a、c兩點(diǎn)間的電壓。36 在間距d=0.1m、電勢(shì)差U=103V的兩塊豎立平行板中間，用一根長(zhǎng)l=0.01m的絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量m=0.2g、電量q=107C的帶正電荷的小球，將小球拉到使絲線恰呈水平的位置A后由靜止釋放（如圖所示），問

18、：（1）小球擺至最低點(diǎn)B時(shí)的速度和線中的拉力多大？（2）若小球擺至B點(diǎn)時(shí)絲線突然斷裂，以后小球能經(jīng)過B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)（C點(diǎn)在電場(chǎng)內(nèi)），則BC相距多遠(yuǎn)？（g=10m/s2）37如圖所示,金屬板A、B與電源相連，電源電壓U=2V,AB板間距d=5cm，B板接地。在兩板間有a、b、c三點(diǎn),其連線組成一直角三角形,ab連線與A板垂直, ab長(zhǎng)L1=3cm,a點(diǎn)離A板L2=1cm。問 ac間電勢(shì)差為多少? 一個(gè)電子在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能為多少?使一個(gè)電子從a點(diǎn)沿斜邊移到c點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功多少?38如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線拴住一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）后懸掛于O點(diǎn)，整個(gè)裝置處于水平向右

19、的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，將小球拉至使懸線呈水平的位置A后，由靜止開始將小球釋放，小球從A點(diǎn)開始向下擺動(dòng)，當(dāng)懸線轉(zhuǎn)過60角到達(dá)位置B時(shí)，速度恰好為零，求（1）B、A兩點(diǎn)的電勢(shì)差;（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E;（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，懸線對(duì)小球的拉力T39一電子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后沿中線進(jìn)入兩平行金屬板間，在板間被電場(chǎng)力作用產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。已知加速電壓U1100V，平行金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)20cm，板間距離d=6cm。偏轉(zhuǎn)電壓由如圖所示電路提供，滑動(dòng)變阻器總電阻為20,當(dāng)開關(guān)拔至1、滑動(dòng)觸頭拔至中央時(shí)，發(fā)現(xiàn)電子剛好能從上極板邊緣飛出。已知電源E1無內(nèi)阻，E210.8V，內(nèi)阻r=4。現(xiàn)要使電子剛從下極板邊緣飛出，可把開關(guān)拔至2，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭達(dá)到目的。求：（1）電源E1的電動(dòng)勢(shì)大小（2）開關(guān)拔至2后，滑動(dòng)觸頭應(yīng)調(diào)至什么地方？40如圖，EF與GH間為一無場(chǎng)區(qū)。無場(chǎng)區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中A為正極板。無場(chǎng)區(qū)右側(cè)為一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，點(diǎn)電荷的位置O也為圓弧形細(xì)圓管CD的圓心，圓弧半徑為R，圓心角為120，O、C在兩板間的中心線上，D位于GH上。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子出勻強(qiáng)電場(chǎng)經(jīng)無場(chǎng)區(qū)后恰能