1、1第一章 9 带电粒子在电场中的运动1(2018陕西西安交大附中高二质检)如图 1 所示,在平行板电容器的 A 板附近,有一个带正电的粒子(不计重力)处于静止状态,在 A、 B 两板间加如图 2 所示的交变电压,带电粒子在电场力作用下由静止开始运动,经过 3t0时间刚好到达 B 板,设此时粒子的动能大小为 Ek3,若用改变 A、 B 两板间距的方法,使粒子在 5t0时刻刚好到达 B 板,此时粒子的动能大小为 Ek5,则 等于( B )Ek3Ek5A B 35 53C1 D925解析:设两板间的距离为 d,经 3t0时间刚好到达 B 板时,粒子运动过程中先加速然后减速再加速,根据运动的对称性和动
2、能定理,可得 Ek3 q ,若改变 A、 B 两板间的距离使U03粒子在 5t0时刻刚好到达 B 板,根据运动的对称性和动能定理,可得 Ek5 q ,故 U05 Ek3Ek5,B 正确。532(多选)(2018黑龙江双鸭山市第一中学高二上学期期末)如图所示,初速度不计的电子从电子枪中射出,在加速电场中加速,从正对 P 板的小孔射出,设加速电压为 U1,又垂直偏转电场方向射入板间并射出,设偏转电压为 U2。则( ABD )A U1变大,则电子进入偏转电场的速度变大B U1变大,则电子在偏转电场中运动的时间变短C U2变大,则电子在偏转电场中运动的加速度变小D若要电子离开偏转电场时偏移量变小,仅使
3、 U1变大,其它条件不变即可解析:由 F 可知,当 U1变大,电子受力变大,加速度变大,其他条件不变时,则Uqd电子进入偏转电场的速度变大,故 A 正确;当 U1变大,则电子进入偏转电场的水平速度变2大,运动时间变短,故 B 正确;由 F 可知, U2变大,电子受力变大,电子在偏转电场Uqd中运动的加速度变大,故 C 错误;由 y 可知,若要电子离开偏转电场时偏移量变小,U2L24dU1仅使 U1变大,其它条件不变即可,故 D 正确。3(2017山西实验中学高二上学期期末)虚线 PQ、 MN 间存在如图所示的水平匀强电场,一带电粒子质量为 m2.010 11 kg、电荷量为 q1.010 5
4、C,从 a 点由静止开始经电压为 U100V 的电场加速后,垂直于匀强电场方向进入匀强电场中,从虚线 MN 的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与竖直方向成 30角。已知 PQ、 MN 间距为 20cm,带电粒子的重力忽略不计。求:(1)带电粒子刚进入水平匀强电场时的速率 v1;(2)水平匀强电场的场强大小;(结果保留两位有效数字)(3)a、 b 两点间的电势差。答案:(1)1.010 4m/s (2)1.710 3N/C (3)400V解析:(1)由动能定理得 qU mv12 21代入数据得 v11.010 4m/s。(2)粒子沿初速度方向做匀速运动: d v1t粒子沿电场方向做匀加速运动: v2 at由题意得:tan30v1v2由牛顿第二定律得: qE ma联立以上各式并代入数据得:E 103N/C1.710 3N/C。3(3)由动能定理得: qUab m(v v )012 21 2联立以上各式并代入数据得: Uab400V。3