靜電場-帶電粒子在電場中的運動.doc

帶電粒子在電場中的運動要點一 帶電粒子在電場中的直線運動即學(xué)即用1.如圖所示,從F處釋放一個無初速度的電子向B板方向運動,指出下列對電子運動的描述中錯誤的是(設(shè)電源電動勢為U) ( )A.電子到達(dá)B板時的動能是U eVB.電子從B板到達(dá)C板動能變化量為零C.電子到達(dá)D板時動能是3U eVD.電子在A板和D板之間做往復(fù)運動答案 C要點二 帶電粒子的偏轉(zhuǎn)即學(xué)即用2.真空中的某裝置如圖所示,其中平行金屬板A、B之間有加速電場,C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場,M為熒光屏.今有質(zhì)子、氘核和粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,最后打在熒光屏上.已知質(zhì)子、氘核和粒子的質(zhì)量之比為124,電荷量之比為112,則下列判斷中正確的是 ( )A.三種粒子從B板運動到熒光屏經(jīng)歷的時間相同B.三種粒子打到熒光屏上的位置相同C.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為122D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為124答案 B題型1 帶電粒子在復(fù)合場中的運動【例1】如圖所示,兩塊與水平方向成角,平行且?guī)У攘慨惙N電荷的金屬板AB和CD正對放置,板長均為l.有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從金屬板A端以速度v0沿水平方向進(jìn)入兩板間,并沿直線從金屬板D端射出.試求兩板間的電壓是多少?帶電微粒從D端射出時的速度是多少?答案 題型2 帶電粒子在交變電場中的運動【例2】在空間有一正方向水平向右、大小按圖所示的圖線變化的電場,位于電場中A點的電子在t=0時速度為零,在t=1 s時,電子離開A點的距離為x,那么在t=2 s時,電子將處在距A點多遠(yuǎn)的位置?答案 距A左方1.810-6 m處題型3 電學(xué)中的力學(xué)方法【例3】如圖所示,兩平行金屬板A、B長L=8 cm,兩板間距離d=8 cm,A板比B板電勢高300 V.一帶正電的粒子電荷量q=10-10 C,質(zhì)量m=10-20 kg,沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場,初速度v0=2106 m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后,進(jìn)入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域,(設(shè)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12 cm,D是中心線RO與界面PS的交點,O點在中心線上,距離界面PS為9 cm,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.(靜電力常量k=9.0109 Nm2/C2) (1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)?到達(dá)PS界面時離D點多遠(yuǎn)?(2)在圖上粗略畫出粒子運動的軌跡.(3)確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大小.答案 (1)3 cm 12 cm (2)(3)負(fù)電 1.0410-8 C1.（2009煙臺模擬）豎直放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓,兩個電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進(jìn)入板間電場,恰好從極板B邊緣射出電場,如圖所示,不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用,下列說法正確的是 ( )A.兩電荷的電荷量可能相等B.兩電荷在電場中運動的時間相等C.兩電荷在電場中運動的加速度相等D.兩電荷離開電場時的動能相等答案 AB2.示波管是一種多功能電學(xué)儀器,它的工作原理可以等效成下列情況:如圖所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速不計),經(jīng)過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.金屬板長為L,相距為d,當(dāng)A、B間電壓為U2時電子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不計電子重力,下列情況中一定能使亮點偏離中心距離變大的是 ( )A.U1變大,U2變大 B.U1變小,U2變大 C.U1變大,U2變小 D.U1變小,U2變小 答案 B3.如圖甲所示,真空中水平放置的相距為d的平行金屬板板長為L,兩板上加有恒定電壓后,板間可視為勻強(qiáng)電場.在t=0時,將圖乙中所示的交變電壓加在兩板上,這時恰有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從兩板正中間以速度v0水平飛入電場.若此粒子離開電場時恰能以平行于兩板的速度飛出(粒子重力不計).求: (1)兩板上所加交變電壓的頻率應(yīng)滿足的條件.(2)該交變電壓U0的取值范圍.答案 (1)f=(n=1,2,3) (2)U0(n=1,2,3)4.如圖所示,長為L的絕緣細(xì)線(不可伸長)一端懸于O點,另一端連接一質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球,置于水