二輪高考物理15天快速提分課程第六講

電學平拋

主講教師：張雯【例題1】一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向。兩個比荷（即粒子的電荷量與質量之比）不同的帶正電的粒子a和b，從電容器邊緣的P點（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a和b與電容器的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1∶2。若不計重力，則a和b的比荷之比是A．1∶2B．1∶1C．2∶1D．4∶1

【例題3】如圖，有三個質量相等分別帶正電、負電和不帶電的小球，從p點以相同的初速度垂直電場方向進入勻強電場E中，它們分別落到A、B、C三點，則可判斷A．落到A點的小球帶正電，落到B點的小球不帶電B．三個小球在電場中運動的時間相等C.三個小球到達正極板時的動能關系是：EkA>EkB>EkCD.三個小球在電場中運動的加速度關系是：aA>aB>aC【例題4】如圖所示，水平放置的兩塊平行金屬板長

，兩板間距d，兩板間電壓為U，且上板帶正電，一個電子沿水平方向以速度

，從兩板中央射入，求：（1）電子偏離金屬板的側位移是多少？（2）電子飛出電場時的速度是多少？（3）電子離開電場后，打在屏上的P點，若距離為s，求OP的長？【例題5】如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y'長為L，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側相距b．在兩板間加上可調偏轉電壓U，一束質量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力）從兩板左側中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且能穿出．（1）證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心O點；（2）求兩板間所加偏轉電壓U的范圍；（3）求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度．【例題6】如圖所示，兩平行金屬板A、B板長８厘米，兩板間距離d＝cm，A板比B板電勢高300伏特，一帶正電的粒子電量q＝10-10C，質量m＝10-20kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度2×106m/s

，粒子飛出平行板電場后經過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域，（設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響），已知兩界面MN、PS相距為12cm，O點在中心線上距離界面PS為9cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上．（靜電力常數k=9.0×109Nm2/C2

）(1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線OR的距離多遠？(2)試在圖上粗略畫出粒子運動的軌跡．(3)確定點電荷Q的電性并求其電量的大?。纠}7】如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內存在著勻強電場。電量為q、動能為

的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。（1）若粒子從c點離開電場，求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能？（2）若粒子離開電場時動能為

，則電場強度為多大？【例題8】如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內，存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形（不計電子所受重力）。（1）在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域的位置。（2）在電場I區(qū)域內適當位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點的位置。（3）若將左側電場II整體水平向右移動L/n（n≥1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開（D不隨電場移動），求在電場I區(qū)域內由靜止釋放電子的所有位置?！纠}9】如圖所示是科研實驗中用米使帶正電粒子加速和偏轉的裝置，如果讓氫和氦進入并電離，將得到一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物，它們經過同一電場加速后在同一電場中偏轉.問它們是否會分為三股，從而到達熒光屏上后產生三個亮點?回答中要說明理由(離子重力不計).【例題10】圖（a）為示管的原理圖。如果在電極YY’之間所加的電壓圖

按圖（b）所示的規(guī)律變化，在電極XX之間所加的電壓按圖（c）所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是【例題11】噴墨打印機的結構簡圖如圖所示，其中墨盒可以發(fā)出墨汁微滴，其半徑約為10-5m，此微滴經過帶電室時被帶上負電，帶電的多少由計算機按字體筆畫高低位置輸入信號控制.帶電后的微滴以一定的初速度進入偏轉電場后，打到紙上，顯示出字體.無信號輸入時，墨汁微滴不帶電，徑直通過偏轉板而注入回流槽流同墨盒.設偏轉板板長為1.6cm，兩板間的距離為0.50cm，偏轉板的右端距紙3.2cm，若一個墨汁微滴的質量為1.6×10-10kg，以20m／s的初速度垂直于電場方向進入偏轉電場，兩偏轉板問的電壓是8.0×103V，若墨汁微滴打到紙上的點距原射入方向的距離是2.0mm.問這個墨汁微滴通過帶電室?guī)У碾娏渴嵌嗌?不計空氣阻力和重力，可以認為偏轉電場只局限在平行板電容器內部，忽略邊緣電場的不均勻性.為了使紙上的字體放大10％，請你分析提出一個可行的方法.【例題12】現今測定電子荷質比e/m的最精確的方法之一是雙電容器法.如圖所示，在真空管中由陰極K發(fā)射出的電子，其初速度可忽略不計，此電子被陽極A的電場加速后穿過屏障D1上的小孔.然后順序穿過電容器C1、屏障D2和第二個電容器C2而射到熒光屏E上，陽極與陰極間的電勢差為U.在電容器C1、C2之間加有頻率為f的同步交變電壓，選擇頻率f使電子束在熒光屏上的亮點不發(fā)生偏轉，求e/m

？【例題13】如圖(a)所示，真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計)經過U0=1000V的加速電場后，由小孔S沿兩水平金屬板A、B間的中心線射入，A、B板長l=0.20m，板間距離d=0.02m.加在A、B兩板問的電壓“隨時間變化的u-t圖線如圖(b)所示.設A、B間的電場可看作是均勻的，且兩板外無電場，在每個電子通過電場區(qū)域的極短時間內，電場可視作恒定的.兩板右側放一記錄圓筒，筒的左側邊緣與極板右端距離b=0.15m，筒繞其豎直軸勻速轉動，周期T=0.20s，筒的周長s=0.20m，筒能接收到通過A、B板的全部