10.5 带电粒子在电场中的运动基础练习卷 -2025-2026学年高二下学期物理人教版必修第三册
2026-05-29
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 5. 带电粒子在电场中的运动 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 带电粒子在电场中的运动 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.71 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 初高中物理资料大全 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58107595.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中物理同步练,聚焦带电粒子在电场中的运动,通过单选、多选、解答题三级分层,实现从基础认知到综合应用的递进,强化运动与相互作用观念及科学推理能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知层|电场力、运动状态分析|10道单选题,如极板间粒子运动状态判断,巩固物理观念|
|综合理解层|示波器原理、多级加速|5道多选题,如电压变化对粒子轨迹影响,培养科学思维|
|应用迁移层|加速-偏转全过程计算|5道解答题,如电子偏转距离及动能求解,提升模型建构能力|
内容正文:
带电粒子在电场中的运动基础练习卷
一、单选题
1.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一定角度,两极板间的电场为匀强电场。若一带电小球(可视为点电荷)恰能沿图中水平虚线从左向右通过电容器,不计空气阻力,则在此过程中,该带电小球( )
A.可能做匀速运动 B.不可能做匀减速运动
C.机械能守恒 D.电势能增大
【答案】D
【详解】AB.小球沿水平虚线做直线运动,受力为重力和匀强电场的电场力,电场力的方向与电场线平行。由于运动方向水平,合力必须沿水平方向。因此,重力和电场力的合力水平向左,小球做匀减速直线运动,不可能匀速,故AB错误;
C.机械能的变化由除重力外的其他力做功决定,由于电场力做负功,机械能不守恒,故C错误;
D.电场力的方向斜向上,小球从左向右运动时,电场力与位移方向的夹角大于,电场力做负功,电势能增大,故D正确。
故选D。
2.带电粒子射入两块平行板间的匀强电场中,入射方向跟极板平行,当入射的初动能为时,粒子出电场时动能为。不计粒子重力,那么当该粒子入射的初动能为时,该粒子出电场时动能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设粒子第一个过程中初速度为v,极板长为L,初动能为
第一个过程中粒子沿电场线方向的位移为
第一个过程由动能定理可得
第二个过程,粒子入射的初动能为时,粒子的速度为
第二个过程中沿电场线方向的位移为
根据动能定理可得
解得
故选D。
3.示波器是一种电子仪器,可以用它观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。如图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点;若亮点很快移动,由于视觉暂留效应,能在荧光屏上看到一条亮线。若在上加如图丙所示的扫描电压,在上加如图丁所示的信号电压,则在示波管荧光屏上看到的图形是选项图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因丙图偏转电极接入的是锯齿形电压,即扫描电压,且周期与偏转电压上加的是待显示的信号电压相同,所以在荧光屏上得到的信号在一个周期内的稳定图像。则显示的图像与所载入的图像形状是一样的,如图C所示。
故选C。
4.如图所示,平行金属板间存在匀强电场,一个电子以初速度沿平行于板面方向射入电场,经过时间射出电场,射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为。另一个电子以初速度()仍沿平行于板面方向射入电场,经过时间射出电场,射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为。不计电子的重力,则下列关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】电子在电场中做类平抛运动,设板长为,以初速度沿平行于板面方向射入时,有,
以初速度沿平行于板面方向射入时,有,
由于,则有,。
故选A。
5.现有三种粒子:为质子(电荷量为、质量为)、为氘核(电荷量为、质量为)、为氦核(电荷量为、质量为),让它们先后均由静止经同一加速电场加速,再从同一位置垂直于偏转电场方向进入同一偏转电场,最后离开偏转电场。所有粒子的重力不计,它们在偏转电场中的运动轨迹可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】粒子先经过同一电场加速则
再经过同一偏转电场时,则由,
解得
可知轨迹方程相同,与粒子的质量和电荷量无关。
故选B。
6.一种通过测量电容器两极板间电压变化来检测颗粒物浓度的传感器原理如图。带电轻颗粒物以初速度从左侧中央水平射入两平行金属板间的匀强电场,最终打在P点。不计颗粒物重力。若仅将颗粒物的初速度减小为,则颗粒物将打在( )
A.P点下方 B.P点 C.P点上方 D.无法确定
【答案】A
【详解】设颗粒物在电容器两极板间的加速度为,极板的长度为,水平方向有
竖直方向有
联立可得
若仅将颗粒物的初速度减小为,竖直方向的位移变大,则颗粒物将打在P点下方。
故选A。
7.科学家设计了一种“量子浮萍”实验:在真空环境中,将一个带电的圆形石墨烯薄片放置在竖直向下的匀强电场中,石墨烯薄片恰好能静止悬浮。若将电场方向改为水平向右(大小不变),则该石墨烯薄片将( )
A.仍静止悬浮 B.做匀速直线运动
C.做匀变速曲线运动 D.做匀变速直线运动
【答案】D
【详解】初始时,石墨烯静止悬浮,说明电场力与重力平衡。电场方向竖直向下,石墨烯带负电,所受电场力方向向上,满足。
当电场方向改为水平向右(大小不变)时,石墨烯带负电,所受电场力方向水平向左,大小 ;重力方向竖直向下,大小。合力大小为,方向与水平方向成45°斜向下。
石墨烯初速度为零,在恒定合力作用下,加速度恒定,方向沿合力方向,因此做匀加速直线运动。
故选D。
8.如图所示,P、Q是真空中两竖直放置的平行金属板,间距为d,板间电压为U,P板电势高于Q板。一质量为m、电荷量为+q的粒子,从P板小孔水平向右射入两板间,不计重力。粒子在两板间运动的加速度大小和方向分别为( )
A.,水平向右 B.,水平向左
C.,水平向右 D.,水平向左
【答案】A
【详解】根据题意可知,两板间电场方向为,则带正电的粒子受到水平向右的电场力,则粒子的加速度方向为水平向右,由牛顿第二定律有
又有
联立解得
故选A。
9.如图所示,两极板加上恒定的电压,将一质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力)从正极板附近由静止释放,粒子向负极板做加速直线运动。若将两板间距离减小,再次从正极板附近由静止释放该粒子,则( )
A.带电粒子获得的加速度变小 B.带电粒子到达负极板的时间不变
C.带电粒子到达负极板的速度变小 D.加速全过程静电力对带电粒子做的功不变
【答案】D
【详解】A.根据
若将两板间距离d减小,则带电粒子获得的加速度变大,A错误;
B.根据,因d减小,a变大,可知带电粒子到达负极板的时间减小,B错误;
C.根据动能定理可知,带电粒子到达负极板的速度不变,C错误;
D.加速全过程静电力对带电粒子做的功,不变,D正确。
故选D。
10.在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场使带电粒子加速。其原理如图,给真空中的两平行金属板M、N加电压U,一带正电的粒子(不计重力)从靠近M板的O点静止释放,粒子将沿直线加速运动到N板,到N板时的速度为v。下列说法正确的是( )
A.M板带正电、N板带负电 B.M板带负电、N板带正电
C.若增大U、则v减小 D.若增大U、则v不变
【答案】A
【详解】AB.带正电的粒子从做加速运动,说明电场力的方向向右,而正电荷所受电场力的方向与场强方向相同,故M板带正电、N板带负电,故A正确,B错误;
CD.由动能定理有
解得
若增大U、则v增大,故CD错误。
故选A。
二、多选题
11.示波器是用途十分广泛的电子测量仪器,而示波管则是示波器的主要部件,其原理如图1所示。要使荧光屏上呈现的图形如图2所示,电极之间所加电压,电极之间所加电压变化规律可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【详解】在示波器中假定加速电压为U,电极YY'两极板长为L1、两板间距为d1、其右端与光屏间距为;则电子经过加速再经过纵向偏转电场中做类平抛运动,有,
运动的时间为
根据相似三角形有
则电子打在光屏上在纵向上相对于中心的偏转距离为
同理,假定电极XX'极板长为L2、两板间距为d2、其右端与光屏间距为,电子在横向上相对于中心的偏转距离为
综上所述可知,对于一个确定的示波器,电子在光屏上的位置取决于UYY'和UXX';依题意,电子的横向坐标不变,则UXX'恒定且为正值;纵坐标在一定范围内连续变化、光屏上显示出一线段,则UYY'需在一定范围内连续变化。
故选AB。
12.如图甲所示为直线多级加速器,将一束质子流以初速度沿轴线射入长27km的加速隧道,使其加速后相撞,设n个金属圆筒沿轴线排成一串,相间地连到如图乙所示的周期性变化的电源上。质子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计,则( )
A.质子在每个金属圆筒内都做加速运动
B.质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动
C.质子经过每个金属圆筒的时间越来越长
D.质子经过每个圆筒的时间等于交流电压的周期的一半
【答案】BD
【详解】AB.由图可知,每个圆筒上各点的电势都相等,是个等势体,圆筒中场强为零,质子在圆筒中不受电场力,做匀速直线运动,在圆筒缝隙处做加速运动,故A错误,B正确;
CD.要使质子每次经过圆筒间缝隙处时做加速运动,则质子穿过每个圆筒的时间恰为交变电流的半个周期,即质子每到达一个间隙,电源的正负极就要发生改变,因经过每个筒的时间不变,而速度越来越大,筒的长度要越来越长,故C错误,D正确。
故选BD。
13.如图所示,地面上方存在水平向右的匀强电场,现将一带电小球从距离地面点高处的点以水平速度抛出,经过一段时间小球恰好垂直于地面击中地面上的点,到的距离也为,当地重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.从到的过程中小球的动能先增大后减小
B.下落过程中小球机械能一直减小
C.小球在点的速度刚好为
D.从点到点小球的电势能增加了
【答案】BD
【详解】因为小球垂直击中地面,所以小球所受电场力水平向左,小球在竖直方向和水平方向的位移大小相等,运动时间相同,故竖直方向和水平方向平均速度相同,加速度大小相同,所以电场力和重力大小相等;
A.重力和电场力的合力方向与初速度方向夹角为钝角,所以小球从到的过程中动能先减小后增大,故A错误;
B.由于电场力水平向左,小球克服电场力做功,所以下落过程中小球机械能一直减小,故B正确;
C.由小球竖直方向和水平方向平均速度相同,且两个方向均为匀变速运动,根据平均速度推论可得出小球末速度竖直向下,大小为,故C错误;
D.小球所受电场力和重力大小相等,电场力做功为
所以小球电势能增加,故D正确。
故选BD。
14.如图甲,、为两竖直的间距为的平行金属板,两板间的电势差随时间变化的图像如图乙所示。一群相同的带电粒子在时间内的不同时刻从板附近的点由静止释放,仅在电场力作用下运动,其中在时刻释放的粒子恰好在时运动到板且速度为。不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.这些粒子带正电
B.粒子运动的加速度大小均为
C.不同时刻从出发的粒子向右运动的时间都相同
D.时从出发的粒子,在板间向右运动后返回
【答案】ABD
【详解】A.在时刻释放的粒子恰好在时运动到板且速度为,粒子先向右加速后向右减速,根据图像可知,时间内,电场场强水平向右,且粒子受电场力向右,所以粒子带正电,故A正确;
B.在时刻释放的粒子恰好在时运动到板且速度为,根据位移关系
解得,故B正确;
C.位移相同,不同时刻从出发的粒子向右加速时间不同,则运动的时间不一定相同,故C错误;
D.时从出发的粒子,在板间向右加速后加速度反向,仍向右减速后返回,位移为,故D正确。
故选ABD。
15.如图所示,两板间存在着电压为的加速电场,两板平行,长为且水平放置,两板间存在着强度为的匀强电场,一个质量为(不计粒子重力)、带电荷量为的带电粒子,从板由静止开始经加速电场加速后,从板中间的小孔水平射入右侧的匀强电场中,曲线为带电粒子在板间运动的径迹。则( )
A.粒子离开加速电场时的速度大小为
B.粒子离开偏转电场时的速度与入射方向的夹角的正切值为
C.粒子在板间运动的时间为
D.粒子离开偏转电场时偏离入射方向的距离为
【答案】AB
【详解】A.根据
粒子离开加速电场时的速度大小为,故A正确;
B.粒子离开偏转电场时的速度与入射方向的夹角的正切值
解得,故B正确;
C.粒子在板间运动的时间为
解得,故C错误;
D.粒子离开偏转电场时偏离入射方向的距离
静电力提供加速度
代入数据得,故D错误。
故选AB。
三、解答题
16.如图所示,一个静止的电子经过电压为的加速电场加速后,沿平行于板面方向进入A、B两极板间的偏转电场,两极板的长度为,相距为,极板间的电压为。已知电子紧靠负极板,电荷量大小为,质量为,偏转电场可看作匀强电场。求:
(1)电子进入偏转电场的速度大小;
(2)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为;
(3)电子离开偏转电场时的动能大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电子在加速电场中,根据动能定理有
解得
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,沿平行于板面方向有,沿垂直于板面方向有
根据牛顿第二定律有
解得
(3)对电子运动的全程,根据动能定理有
解得
17.如图所示,在平面直角坐标系中,第一象限存在沿轴正方向的匀强电场,一个带负电粒子,比荷,以速度从轴上的点进入电场,速度方向与轴负方向的夹角为,粒子经电场偏转后从点垂直轴进入第二象限。已知点的坐标为,不计粒子重力,,。
(1)粒子在轴方向上可视为什么运动?
(2)粒子从点运动到点的时间是多少?
(3)电场强度的大小是多少?
【答案】(1)匀速直线运动
(2)
(3)
【详解】(1)粒子在x轴上没有外力作用,所以粒子在x轴上的运动为匀速直线运动。
(2)水平方向分速度,
水平方向为匀速直线运动
解得
(3)从A到C过程中,竖直方向上为匀减速运动
根据速度时间关系
根据牛顿第二定律,由题意知
解得
18.如图所示,竖直平行金属板A、B间电压V,水平平行金属板C、D间电压V,C、D两板板长m,C、D两板间距m。质量kg、电荷量C的带正电粒子由静止从A板开始加速,穿过B板上的小孔,沿C、D板中线射入匀强电场。足够大的竖直屏与极板右侧相距m,极板与竖直屏区域间不存在电场,已知M点是中心线与屏的交点,不计粒子重力。求:
(1)带电粒子穿过B板小孔时的速度大小;
(2)带电粒子离开偏转电场时的速度竖直方向分量大小;
(3)带电粒子离开偏转电场时竖直方向的偏移距离;
(4)粒子打在竖直屏上的位置离M点的距离Y为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)在加速电场中,有
解得
(2)进入偏转电场,根据牛顿第二定律,有
又,
解得
(3)根据竖直方向上匀加速直线运动规律,有
解得
(4)离开偏转电场后,做匀速直线运动,运动时间
竖直方向
粒子打在竖直屏上的位置离M点的距离
解得
19.如图所示,两平行金属板水平正对放置,板长为,板间距离为。一质量为、电荷量为的带电粒子以某一初速度沿两板的中轴线射入,经过时间后恰好沿下板的边缘飞出,不计粒子重力,若规定下极板电势为零。求:
(1)在前时间内,电场力对粒子做的功;
(2)两极板间的电势差大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)粒子做类平抛运动,水平方向有
竖直方向上有
其中,根据牛顿第二定律可得
联立解得
前内,侧移量
根据动能定理可得
(2)由
代入解得
20.如图所示,质量为的带电微粒以的速度从水平金属板A、B左端中间水平射入,已知板长,板间距离。当时(上极板带正电),带电微粒恰好沿直线穿过板间。
重力加速度大小为g取且忽略空气阻力,求:
(1)带电微粒的电荷量为多少;
(2)若电压增大到某一电压值时,带电微粒恰好从上板边缘飞出,此过程中带电微粒的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)粒子在电场中受电场力和重力作用而处于平衡状态,则有
又
联立代入数据,求得
(2)粒子在板间做类平抛运动,恰好从极板右边缘飞出时有,
代入数据解得
答案第10页,共12页
2
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带电粒子在电场中的运动基础练习卷
一、单选题
1.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一定角度,两极板间的电场为匀强电场。若一带电小球(可视为点电荷)恰能沿图中水平虚线从左向右通过电容器,不计空气阻力,则在此过程中,该带电小球( )
A.可能做匀速运动 B.不可能做匀减速运动
C.机械能守恒 D.电势能增大
2.带电粒子射入两块平行板间的匀强电场中,入射方向跟极板平行,当入射的初动能为时,粒子出电场时动能为。不计粒子重力,那么当该粒子入射的初动能为时,该粒子出电场时动能为( )
A. B. C. D.
3.示波器是一种电子仪器,可以用它观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。如图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点;若亮点很快移动,由于视觉暂留效应,能在荧光屏上看到一条亮线。若在上加如图丙所示的扫描电压,在上加如图丁所示的信号电压,则在示波管荧光屏上看到的图形是选项图中的( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,平行金属板间存在匀强电场,一个电子以初速度沿平行于板面方向射入电场,经过时间射出电场,射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为。另一个电子以初速度()仍沿平行于板面方向射入电场,经过时间射出电场,射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为。不计电子的重力,则下列关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
5.现有三种粒子:为质子(电荷量为、质量为)、为氘核(电荷量为、质量为)、为氦核(电荷量为、质量为),让它们先后均由静止经同一加速电场加速,再从同一位置垂直于偏转电场方向进入同一偏转电场,最后离开偏转电场。所有粒子的重力不计,它们在偏转电场中的运动轨迹可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.一种通过测量电容器两极板间电压变化来检测颗粒物浓度的传感器原理如图。带电轻颗粒物以初速度从左侧中央水平射入两平行金属板间的匀强电场,最终打在P点。不计颗粒物重力。若仅将颗粒物的初速度减小为,则颗粒物将打在( )
A.P点下方 B.P点 C.P点上方 D.无法确定
7.科学家设计了一种“量子浮萍”实验:在真空环境中,将一个带电的圆形石墨烯薄片放置在竖直向下的匀强电场中,石墨烯薄片恰好能静止悬浮。若将电场方向改为水平向右(大小不变),则该石墨烯薄片将( )
A.仍静止悬浮 B.做匀速直线运动
C.做匀变速曲线运动 D.做匀变速直线运动
8.如图所示,P、Q是真空中两竖直放置的平行金属板,间距为d,板间电压为U,P板电势高于Q板。一质量为m、电荷量为+q的粒子,从P板小孔水平向右射入两板间,不计重力。粒子在两板间运动的加速度大小和方向分别为( )
A.,水平向右 B.,水平向左
C.,水平向右 D.,水平向左
9.如图所示,两极板加上恒定的电压,将一质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力)从正极板附近由静止释放,粒子向负极板做加速直线运动。若将两板间距离减小,再次从正极板附近由静止释放该粒子,则( )
A.带电粒子获得的加速度变小 B.带电粒子到达负极板的时间不变
C.带电粒子到达负极板的速度变小 D.加速全过程静电力对带电粒子做的功不变
10.在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场使带电粒子加速。其原理如图,给真空中的两平行金属板M、N加电压U,一带正电的粒子(不计重力)从靠近M板的O点静止释放,粒子将沿直线加速运动到N板,到N板时的速度为v。下列说法正确的是( )
A.M板带正电、N板带负电 B.M板带负电、N板带正电
C.若增大U、则v减小 D.若增大U、则v不变
二、多选题
11.示波器是用途十分广泛的电子测量仪器,而示波管则是示波器的主要部件,其原理如图1所示。要使荧光屏上呈现的图形如图2所示,电极之间所加电压,电极之间所加电压变化规律可能为( )
A. B.
C. D.
12.如图甲所示为直线多级加速器,将一束质子流以初速度沿轴线射入长27km的加速隧道,使其加速后相撞,设n个金属圆筒沿轴线排成一串,相间地连到如图乙所示的周期性变化的电源上。质子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计,则( )
A.质子在每个金属圆筒内都做加速运动
B.质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动
C.质子经过每个金属圆筒的时间越来越长
D.质子经过每个圆筒的时间等于交流电压的周期的一半
13.如图所示,地面上方存在水平向右的匀强电场,现将一带电小球从距离地面点高处的点以水平速度抛出,经过一段时间小球恰好垂直于地面击中地面上的点,到的距离也为,当地重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.从到的过程中小球的动能先增大后减小
B.下落过程中小球机械能一直减小
C.小球在点的速度刚好为
D.从点到点小球的电势能增加了
14.如图甲,、为两竖直的间距为的平行金属板,两板间的电势差随时间变化的图像如图乙所示。一群相同的带电粒子在时间内的不同时刻从板附近的点由静止释放,仅在电场力作用下运动,其中在时刻释放的粒子恰好在时运动到板且速度为。不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.这些粒子带正电
B.粒子运动的加速度大小均为
C.不同时刻从出发的粒子向右运动的时间都相同
D.时从出发的粒子,在板间向右运动后返回
15.如图所示,两板间存在着电压为的加速电场,两板平行,长为且水平放置,两板间存在着强度为的匀强电场,一个质量为(不计粒子重力)、带电荷量为的带电粒子,从板由静止开始经加速电场加速后,从板中间的小孔水平射入右侧的匀强电场中,曲线为带电粒子在板间运动的径迹。则( )
A.粒子离开加速电场时的速度大小为
B.粒子离开偏转电场时的速度与入射方向的夹角的正切值为
C.粒子在板间运动的时间为
D.粒子离开偏转电场时偏离入射方向的距离为
三、解答题
16.如图所示,一个静止的电子经过电压为的加速电场加速后,沿平行于板面方向进入A、B两极板间的偏转电场,两极板的长度为,相距为,极板间的电压为。已知电子紧靠负极板,电荷量大小为,质量为,偏转电场可看作匀强电场。求:
(1)电子进入偏转电场的速度大小;
(2)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为;
(3)电子离开偏转电场时的动能大小。
17.如图所示,在平面直角坐标系中,第一象限存在沿轴正方向的匀强电场,一个带负电粒子,比荷,以速度从轴上的点进入电场,速度方向与轴负方向的夹角为,粒子经电场偏转后从点垂直轴进入第二象限。已知点的坐标为,不计粒子重力,,。
(1)粒子在轴方向上可视为什么运动?
(2)粒子从点运动到点的时间是多少?
(3)电场强度的大小是多少?
18.如图所示,竖直平行金属板A、B间电压V,水平平行金属板C、D间电压V,C、D两板板长m,C、D两板间距m。质量kg、电荷量C的带正电粒子由静止从A板开始加速,穿过B板上的小孔,沿C、D板中线射入匀强电场。足够大的竖直屏与极板右侧相距m,极板与竖直屏区域间不存在电场,已知M点是中心线与屏的交点,不计粒子重力。求:
(1)带电粒子穿过B板小孔时的速度大小;
(2)带电粒子离开偏转电场时的速度竖直方向分量大小;
(3)带电粒子离开偏转电场时竖直方向的偏移距离;
(4)粒子打在竖直屏上的位置离M点的距离Y为多少?
19.如图所示,两平行金属板水平正对放置,板长为,板间距离为。一质量为、电荷量为的带电粒子以某一初速度沿两板的中轴线射入,经过时间后恰好沿下板的边缘飞出,不计粒子重力,若规定下极板电势为零。求:
(1)在前时间内,电场力对粒子做的功;
(2)两极板间的电势差大小。
20.如图所示,质量为的带电微粒以的速度从水平金属板A、B左端中间水平射入,已知板长,板间距离。当时(上极板带正电),带电微粒恰好沿直线穿过板间。
重力加速度大小为g取且忽略空气阻力,求:
(1)带电微粒的电荷量为多少;
(2)若电压增大到某一电压值时,带电微粒恰好从上板边缘飞出,此过程中带电微粒的加速度大小。
答案第10页,共12页
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