带电粒子在匀强电场中的运动练习题及答案.docx
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带电粒子在匀强电场中的运动练习题及答案
带电粒子在匀强电场中的运动练习题及答案
七、带电粒子在匀强电场中的运动练习题
一、选择题
A.只适用于匀强电场中,v0=0的带电粒子被加速
B.只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向平行的情况
C.只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向垂直的情况
D.适用于任何电场中,v0=0的带电粒子被加速
2.如图1,P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动.关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是[]
A.两板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大
B.两板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大
C.与两板间距离无关,仅与加速电压U有关
D.以上说法都不正确
3.带电粒子以初速v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强
A.粒子在电场中作类似平抛的运动
C.粒子飞过电场的时间,决定于极板长和粒子进入电场时的初速度
D.粒子偏移距离h,可用加在两极板上的电压控制
4.带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其它力的作用)[]
A.电势能增加,动能增加
B.电势能减小,动能增加
C.电势能和动能都不变
D.上述结论都不正确
5.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中,现增大两板间的电压,但仍使电子能够穿过平行板间,则电子穿越平行板所需要的时间[]
A.随电压的增大而减小
B.随电压的增大而增大
C.加大两板间距离,时间将减小
D.与电压及两板间距离均无关
6.如图2所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是[]
B.使U2增大为原来的2倍
C.使偏转板的长度增大为原来2倍
7.如图3所示,A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面,一个质子和一个α粒子(电荷量是质子的2倍,质量是质子的4倍)同时在A等势面从静止出发,向右运动,当到达D面时,下列说法正确的是[]
A.电场力做功之比为1∶2
B.它们的动能之比为2∶1
D.它们运动的时间之比为1∶1
8.真空中水平放置的两金属板相距为d,两板电压是可以调节的,一个质量为m、带电量为+q的粒子,从负极板中央的小孔以速度
A.使v0增大1倍
B.使板间电压U减半
C.使v0和U同时减半
9.分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球,分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间,已知上板带负电,下板接地.三小球分别落在图4中A、B、C三点,则[]
A.A带正电、B不带电、C带负电
B.三小球在电场中加速度大小关系是:
aA<aB<aC
C.三小球在电场中运动时间相等
D.三小球到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA
10.如5所示,带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场,恰能从右侧擦极板边缘飞出电场(重力不计),若粒子的初动能变为原来的2倍,还要使粒子保持擦极板边缘飞出,可采用的方法是[]
A.将极板的长度变为原来的2倍
C.将两板之间的电势差变为原来的2倍
D.上述方法都不行
二、填空题
11.如图6所示,B板电势为U,质量为m的带电粒子(重量不计)以初速v0水平射入电场.若粒子带-q电量,则粒子到达B板时速度大小为______;若粒子带+q电量,它到达B板时速度大小为______.
12.电子电量为e,质量为m,以速度v0沿着电场线射入场强为E的匀强电场中,如图7所示,电子从A点入射到达B点速度为零,则AB两点的电势差为______;AB间的距离为______.
13.电子垂直场强方向进入匀强电场,初速为v0,如图8所示,电子离开电场时偏离原来方向h距离.若使两极板间电压变为原来的2倍,则电子离开电场时偏离原来方向的距离为_______.
14.如图9,真空中有一束电子流以一定的速度v0沿与场强垂直的方向,自O点进入匀强电场,以O点为坐标原点,x、y轴分别垂直于、平行于电场方向.若沿x轴取OA=AB=BC,分别自A、B、C作与y轴平行的线与电子流的径迹交于M、N、P,则电子流经M、N、P三点时,沿y轴方向的位移之比y1∶y2∶y3=_____;在M、N、P三点电子束的即时速度与x轴夹角的正切值之比tgθ1∶tgθ2∶tgθ3=_______;在OM、MN、NP这三段过程中,电子动能的增量之比△Ek1∶△Ek2∶△Ek3=_______.
15.如图10,两带电粒子P1、P2先后以相同的初速度v从带电的平行金属板A、B正中央O点垂直于电场线进入匀强电场,偏转后分别打在A板上的C点和D点.已知AC=CD,P1带电量是P2的3倍,则P1、P2的质量比为___________.
16.两金属板间距离为4×10-2m,所加电压为100V.现有一个具有一定速度的电子沿垂直于电场方向飞入,离开电场时,侧向位移为1.2×10-2m,那么电子经过电场加速后的动能增量为_________eV.
17.一个质量为m、电量为q的带电粒子(不计重力),以平行于电场的初速v0射入匀强电场.经过t秒时间,带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的场强E=_______,带电粒子在电场中所通过的路程是________.
18.如图11所示,电子的电量为e,质量为m,以v0的速度沿与场强垂直的方向从A点飞入匀强电场,并从另一侧B点沿与场强方向成150°角飞出.则A、B两点间的电势差为________.
三、计算题
19.如图12所示,AB板间有一匀强电场,两板间距为d,所加电压为U,有一带电油滴以初速v竖直向上自M点飞入电场,到达N点时,速度方向恰好变为水平,大小等于初速v,试求:
(1)油滴从M点到N点的时间.
(2)MN两点间的电势差.
20.如图13所示,一个半径为R的绝缘光滑半圆环,竖直放在场强为E的匀强电场中,电场方向竖直向下.在环壁边缘处有一质量为m,带有正电荷q的小球,由静止开始下滑,求小球经过最低点时对环底的压力.
带电粒子在匀强电场中的运动练习题答案
一、选择题
1.D 2.C 3.ACD 4.B 5.D
6.ABD 7.AC 8.B 9.ABD 10.C
二、填空题
13.2h
14.1∶4∶9,1∶2∶3,1∶3∶5
15.3∶4 16.30
17.2mv0/qt,v0t/2
三、计算题
19.v/g,Uv2/2gd
20.3(mg+qE)
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