第9节
带电粒子在电场中的运动
1如图1所示,在匀强电场E中,一带电粒子-q的初速度v0恰与电场线方向相同,则带电粒子-q在开始运动后,将
图1A.沿电场线方向做匀加速直线运动B.沿电场线方向做变加速直线运动C.沿电场线方向做匀减速直线运动D.偏离电场线方向做曲线运动答案C解析在匀强电场E中,带电粒子所受电场力为恒力.带电粒子受到与运动方向相反的恒定的电场力作用,产生与运动方向相反的恒定的加速度,因此,带电粒子-q在开始运动后,将沿电场线做匀减速直线运动.2.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图2所示,OA=h,此电子具有的初动能是
图2edheUeUhAB.edUhCDUdhd答案D解析电子从O点到A点,因受电场力作用,速度逐渐减小.根据题意和图示判断,电12子仅受电场力,不计重力.这样,我们可以用能量守恒定律来研究问题.即mv0=eUOA因E2UUh12eUh=,UOA=Eh=,故mv0=所以D正确.dd2d3.下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是12A.质子1HB.氘核1H4+C.α粒子2HeD.钠离子Na答案A122qUq解析由qU=mv得v=,然后比较各粒子的可得A正确.2mm4.如图3所示,带电粒子进入匀强电场中做类平抛运动,U、d、L、m、q、v0已知.请完成下列填空.
图3
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f1穿越时间:________2末速度:________3侧向位移:________,对于不同的带电粒子若以相同的速度射入,则y与________成正比;若以相同的动能射入,则y与________成正比;若经相同的电压U0加速后射入,2UL则y=,与m、q无关,随加速电压的增大而________,随偏转电压的增大而________.4dU04偏转角正切:________________从电场出来时粒子速度方向的反向延长线必然过水平位移的________.2LqUL2qUL2答案12v0+3带电粒子的比荷粒子的电荷量减2v0mdv02mdv0qUL小增大42中点mdv0121qUL2解析粒子从偏转电场射出的偏转距离y=at=作粒子速度的反向延长22mdv0yL线.设交水平位移所在直线于O点,O到右边缘距离x,则x==可知,粒子从偏ta
θ2L转电场中射出时,就好像从极板间的中央处沿直线射出一样经常直接用于计算中,可简化2计算过程.5.示波管的基本原理:电子在加速电场中被加速,在偏转电场中被偏转.电子枪的作用是:产生高速飞行的一束电子.偏转电极YY′上加的是待显示的信号电压,XX′电极上接入仪器自身产生的锯齿r