带电粒子在电场中的运动(提高篇)

1、.带电粒子在电场中的运动一、选择题：1、质子和氘核垂直射入两平行金属板间的匀强电场中，它们从电场中射出时偏离的间隔 相等，由此可知射入电场时 A、质子的动能是氘核动能的2倍 B、质子的动能与氘核动能相等C、质子的速度是氘核速度的2倍 D、质子的动量是氘核动量的2倍2、质量为m，带电量为Q的带电微粒从A点以竖直向上的速度射入电场强度为E的沿程度方向的匀强电场中，如下图，当微粒运动到B点时速度方向变为程度方向，大小仍为，微粒受到的电场力和重力大小相等，以下说法中正确的选项是 A、微粒在电场中做匀变速运动 B、A、B两点间电势差是C、由A点到B点微粒的动能没有变化 D、从A点到B点合力对微粒做功为零

2、3、带电粒子从静止出发经过电场加速后，垂直进入偏转电场，当分开偏转电场时，决定带电粒子侧移间隔 大小的因素是 A、带电粒子质量越大，侧移越大 B、带电粒子电量越大，侧移越大C、加速电压越低，侧移越大 D、偏转电压越高，侧移越大4、如下图，带电粒子以平行极板的初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，假设带电粒子的初动能增大为原来的2倍，而仍能使其擦极板边缘飞出，那么可采取的措施为 A、将板的长度变为原来的2倍 B、将板之间间隔 变为原来的C、将两板之间电压变为原来的两倍 D、以上措施均不对5、a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如下图，其中b恰好

3、飞出电场，由此可以肯定A、在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B、进入电场时，c的速度最大，a的速度最小C、b和c同时飞离电场D、动能的增量相比，a的最小，b和c的一样大6、如下图，一带电粒子以速度沿垂直电场的方向进入匀强电场，两极板间的电压为，射出电场后偏转间隔 为y，要使y减小，可以采取的方法是 A、只进步粒子进入电场的速率 B、只增大两极板间的电压C、只增大两极板间的间隔 d D、只增大两极板的长度L7、如下图，一电子沿x轴正方向射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD，OA，电子过C、D两点时竖直方向的分速度为和；电子在OC段和OD段动能的变化量分别为Ek1和Ek2，那么 A、 B、C、

4、 D、二、填空题：1、如下图，在匀强电场中，质子和粒子从正极板开场由静止出发到达负极板.质子和粒子电量之比为，质量之比为，那么它们到达负极板时的速度之比_.2、如下图，空间某个区域内有场强大小为E的匀强电场，电场的边界MN和PQ是间距为d的两个平行平面，假如匀强电场的方向第一次是垂直于MN指向PQ界面，第二次是和MN界面平行，在这两种情况下，一个带电量为q的质点以恒定的初速垂直于MN界面进入匀强电场，带电质点从PQ界面穿出电场时动能相等，那么带电质点进入电场时的初动能是_.3、来自质子源的质子初速度为零，经一加速电压为的直线加速器，形成电流强度为的细柱形质子流.质子电荷.这束质子流每秒打到靶上

5、的质子数为_.假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为_.三、解答题：1、如下图，一带电微粒质量为m、电荷量为q，从静止开场经电压为U1的电场加速后，程度进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为偏转电场中金属板长L，两板间距d，带电微粒重力忽略不计求：1带电微粒进入偏转电场时的速率v1；2偏转电场中两金属板间的电压U22、如下图，真空室中电极K发出的电子初速不计，质量为m，电量为e经过电势差为的加速电场后，由小孔S沿两程度金属板A、B间的中心线射入.A、B板间距为d，板长，A板带正电，B板带负电

6、，设板间电场是匀强的.当A、B板间电势差大小为时，电子恰能从A、B板间飞出，不计重力.求：1电子是从C点附近飞出，还是从D点附近飞出？2？3假设A、B间电势差随时间缓慢增大如函数图所表示在t40秒时刻，进入A、B板间的电子能从A、B板间右边飞出吗？3、如下图，长度为L，相距为d的平行板电容器，与一电源相连.一质量为m、电量为q的粒子以速度沿平行于金属板之间的中线射入电场中，从飞入时刻计算，A、B两极板之间的电势差随时间的变化规律如下图，为了使带电粒子射出电场时的速度刚好平行于金属板，求：1所加电压的周期T应满足什么条件；2所加电压的最大值应满足什么条件.【答案与解析】一、选择题：1、B解析：带

7、电粒子以初速度v0垂直于电场的方向射入匀强电场，设平行板的长度是L，板间间隔 是d，偏转电压是U，那么 偏转间隔 解得：，由此可见，它们从电场中射出时偏离的间隔 相等时，入射的初动能一定相等，选项B正确.2、ABCD解析：带电微粒受到恒定的电场力和重力作用其合力也一定是恒力，所以微粒在复合场中做匀变速运动，选项A正确；这一过程微粒的动能没有发生变化，由动能定理知，合力对微粒做的功为零，即h为A到B的竖直高度，d为沿电场线运动的间隔 ，所以选项CD正确；对微粒在竖直方向有：，所以，选项B正确.3、CD解析：设加速电压为，偏转电压，为平行板的长度为L，板间间隔 为d，分开偏转电场时的偏转位移为y，

8、粒子进入偏转电场时的速度为，那么加速过程用动能定理，进入偏转电场后，偏转间隔 ，解得，由此可见降低加速电压，进步偏转电压可以使得粒子的侧移变大，选项CD正确.4、C解析：设偏转电压，为平行板的长度为L，板间间隔 为d，分开偏转电场时的偏转位移为y，粒子进入偏转电场时的速度为，那么进入偏转电场后，偏转间隔 ，解得，因为带电粒子仍能擦极板边缘飞出，所以必有，代人上式得 由此式可见，带电粒子的初动能增加为原来的两倍时，仍能擦边缘飞出，可以使电压增加为原来的两倍，板长变为原来的倍，或者使板间间隔 减小为原来的，所以只有选项C正确.5、AB解析：粒子的质量和电量一样，那么加速度一样。a、b两粒子在竖直方

9、向位移相等，根据，a、b运动的时间相等，c的运动时间最短。又因为，垂直电场方向上做匀速直线运动，所以。根据动能定理，a、b两电荷，电场力做功一样多，所以动能变化量相等。c电荷电场力做功最少，动能变化最小。故D错误。6、A C解析：带电粒子以进入电场，做类似平抛运动.偏转间隔 故A C正确.7、AC解析：电子在垂直电场方向上做匀速直线运动，所以到C点的时间与到D点的时间之比为，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以，A正确B错误；在竖直方向上的位移为，所以到C点与到D点的竖直位移之比为，故电场力做功为，所以动能变化量之比为，故C错误，D正确。二、填空题：1、解析：设两极电势差为U，那么由

10、动能定理： 2、解析：1当电场线与MN边界垂直时，对带电粒子用动能定理得：；2当电场线方向与MN平行时，带电粒子的速度方向与电场线垂直，粒子做类平抛运动，于是 ，在偏转场中运用动能定理，与上式比较可得，即整理得：3、 解析：这束质子流每秒打到靶上的质子数为质子在质子源到靶子之间做初速度为零的匀加速直线运动，设其加速度为a，那么在间隔 靶源L和4L处的速度分别是和，比较可知.在间隔 靶源L和4L处各取一段极短的相等长度设为的质子流，那么每段中的质子数分别为，所以，三、解答题：1、1；2解析：1带电微粒在加速电场中加速过程，根据动能定理得：解得：2带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动在程度方向上微粒做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，那么有：程度方向：带电微粒加速度为a，出电场时竖直方向速度为竖直方向：，由几何关系解得：2、C点 能解析：1因为电子带负电，上极板带正电，所以电子从C点飞出. 2因为电子恰好从板间飞出，偏转间隔 一定等于 对电子的加速过程用动能定理得电子刚好