带电粒子在电场中的运动习题及答案.doc
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带电粒子在电场中的运动一、填空题1、利用电场来改变或控制带电粒子的运动，最简单情况有两种：利用电场使带电粒子________；利用电场使带电粒子________．2、示波器：示波器的核心部件是________________，示波管由电子枪、________________和荧光屏组成，管内抽成真空．3、一束质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子以平行于两极板的速度 v0 进入匀强电场，如图所示．如果两极板间电压为 U，两极板间的距离为 d、板长为 L．设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为________．(粒子的重力忽略不计)4、真空中有一束电子流，以速度 v、沿着跟电场强度垂直的方向自 O 点进入匀强电场，如图所示，若以 O 为坐标原点， x 轴垂直于电场方向，y 轴平行于电场方向，在 x 轴上取OA＝AB＝BC，分别自 A、B、C 点作与 y 轴平行的线跟电子流的径迹交于 M、N、P 三点，那么：(1)电子流经 M，N、P 三点时，沿 x 轴方向的分速度之比为________________．(2)沿 y 轴的分速度之比为________________．(3)电子流每经过相等时间的动能增量之比为________________ ．5、如图所示，—电子具有 100 eV 的动能．从 A 点垂直于电场线飞入匀强电场中，当从 B点飞出电场时，速度方向跟电场强度方向呈 1500 角．则 A、B 两点之间的电势差UAB＝________V．二、选择题。
1、如图所示，电子由静止开始从 A 板向 B 板运动，当到达 B 板时速度为 v，保持两板间电压不变．则( )A．当增大两板间距离时，v 也增大B．当减小两板间距离时，v 增大C．当改变两板间距离时，v 不变D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间延长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，如图所示，OA ＝h，此电子具有的初动能是 ( )A． B．edUh UedhC． D． deUh3、如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的 ( )A．2 倍 B．4 倍 C．0.5 倍 D．0.25 倍4、电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的 2 倍，电子的入射方向及位置不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的( )A． B． 221C． D．25、下列带电粒子经过电压为 U 的电压加速后，如果它们的初速度均为 0，则获得速度最大的粒子是( )A．质子 B．氚核 C．氦核 D．钠离子 Na＋三、计算题。
1、如图所示，离子发生器发射出一束质量为 m，电荷量为 q 的离子，从静止经加速电压U1 加速后，获得速度 ，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压 U2 作用0v后，以速度 离开电场，已知平行板长为 ，两板间距离为 d，求： vl① 的大小；0②离子在偏转电场中运动时间 ；t③离子在偏转电场中受到的电场力的大小 F；④离子在偏转电场中的加速度；⑤离子在离开偏转电场时的横向速度 ；yv⑥离子在离开偏转电场时的速度 的大小；⑦离子在离开偏转电场时的横向偏移量 y；⑧离子离开偏转电场时的偏转角 θ 的正切值 tanθ2、如图所示，两板间电势差为 U，相距为 d，板长为 L．—质量为 m 的正离子 q 以平行于极板的速度 v0 射入电场中，在电场中受到电场力而发生偏转，则电荷的偏转距离 y 和偏转角 θ 各为多少?3、静止在太空中的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子形成向外发射的高速电子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度．已知飞行器发射的是 2 价氧离子．发射离子的功率恒为 P，加速的电压为 U，每个氧离子的质量为 m．单位电荷的电荷量为e．不计发射氧离子后飞行器质量的变化，求：(1)射出的氧离子速度．(2)每秒钟射出的氧离子数．( 离子速度远大于飞行器的速度，分析时可认为飞行器始终静止不动)4、如图所示，一个电子(质量为 m)电荷量为 e，以初速度 v0 沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为 E，不计重力，问：(1)电子在电场中运动的加速度．(2)电子进入电场的最大距离．(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能．5、如图所示，A、B 为两块足够大的平行金属板，两板间距离为 d，接在电压为 U 的电源上．在 A 板上的中央 P 点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子．设电子的质量 m、电荷量为 e，射出的初速度为 v．求电子打在 B 板上区域的面积．参考答案一、填空题。
1、加速；偏转2、示波管；偏转电极3、 20vmdLUq4、（1）1：1：1（2）1：2：3（3）1：3：55、300二、选择题1、CD2、D3、C4、B5、A三、计算题1、略2、略3、(1)2meU(2)P4、(1) (2) (3)eEv204205、 eUdm。
