电磁学 电场 10电荷在电场中偏转 提高.doc

电磁学 10电荷在电场中的偏转 提高1．真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO/垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（已知质子、氘核和α粒子质量之比为1:2:4, 电量之比为1：1：2重力不计）．下列说法中正确的是：（ ）A三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2：1：1B．三种粒子出偏转电场时的速度相同C．在荧光屏上将只出现1个亮点D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:2:22．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab= Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知A.三个等势面中，a的电势最高B.带电质点通过 P 点时电势能较大C.带电质点通过 P 点时的动能较大D.带电质点通过 P 点时的加速度较大3．一个一价和一个二价的静止铜离子，经过同一电压加速后，再垂直射入同一匀强偏转电场，然后打在同一屏上，屏与偏转电场方向平行，下列说法正确的是 A．在离开偏转电场时，两种离子在电场方向上的位移不相等B．离子经加速电场过程中，二价铜离子受电场力做功多C．离子飞入偏转电场直到打在屏上，二价铜离子所需的时间短D．二价铜离子打在屏上时的速度大4．如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线与强场E互相垂直。

在A点，以大小为vo的初速度水平抛出一质量为m，带电荷量为+q 的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时其速度大小仍为vo，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是BA．电场力对小球做功为零B．小球的电势能增加C．小球机械能减少量为D．C点可能位于AB直线的左方5．带等量异种电荷的点电荷固定在空间的A、B两点，CD为AB的中垂线，O为垂足，一个粒子在由AB、CD确定的平面内运动．右圈的四条弧形虚线中，哪些是a粒子的可能轨迹 A．①③ B．②④ C．① D．③6．带电粒子（不计重力）以水平初速度v0垂直于电场方向进入水平放置的平行金属板形成的匀强电场中，它离开电场时的速度偏离原来方向的偏向角为θ，竖直偏移的距离为h，则下列说法正确的是 A．粒子在电场中做类似平抛的运动 B．偏向角θ与粒子的电荷量和质量无关 C．粒子飞过电场的时间取决于极板长度和粒子进入电场时的初速度 D．粒子竖直偏移的距离h可用夹在两极板间的电压来控制7．如图，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以水平射入电场，且沿下板边缘飞出。

若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以从原处飞入，则带电小球（ ）A．将打在下板中央B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出C．不发生偏转，沿直线运动D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央8．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中（ ）A．它们运动的时间B．它们运动的加速度C．它们所带的电荷量之比D．它们的动能增加量之比9．如图所示的电路，水平放置的上下可移动的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，若保持电容器两极板间的距离不变，将滑动变阻器的滑片P向左移动，液滴将 （填“向上运动”、“向下运动”或“不动”）；若保持变阻器的滑片P的位置不变，减小电容器两极板间的距离，液滴将 （填“向上运动”、“向下运动”或“不动”） 10．如图,可视为质点的三物块A､B､C放在倾角为30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=A与B紧靠一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80 kg､mB=0.64 kg、mC=0.50 kg,其中A不带电,B､C均带正电,且qC=2.0×10-5 C,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B､C间相距L=1.0 m.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为Ep=k现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度a=1.5 m/s2的匀加速直线运动,假定斜面足够长.已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2.求:(1)B物块的带电荷量qB.(2)A､B运动多长距离后开始分离.(3)从开始施力到A､B分离,力F对A物块做的功.11．如图所示，一对半径均为的金属板M、N圆心正对平行放置，两板距离为，N板中心镀有一层半径为的圆形锌金属薄膜，，两板之间电压为，两板之间真空且可视为匀强电场。

N板受到某种单色光照射后锌金属薄膜表面会发射出最大速率为，方向各异的电子，已知电子的电荷量为，质量为，每秒稳定发射个电子电子在板间运动过程中无碰撞且不计电子的重力和电子间相互作用，电子到达M板全部被吸收M板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流试求：R1R21（1）当取什么值时，始终为零；（2）当取什么值时，存在一个最大值，并求这个最大值；（3）请利用（1）（2）的结论定性画出随变化的图像12．如图甲所示，两块相同的平行金属板M、N正对着放置，相距为，板M、N上的小孔s1、s2与 O三点共线，s2O=R，连线s1O垂直于板M、N以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场收集屏PQ上各点到O点的距离都为2R，两端点P、Q关于连线s1O对称，屏PQ所对的圆心角θ=120°质量为m、电荷量为e的质子连续不断地经s1进入M、N间的电场，接着通过s2进入磁场质子重力及质子间的相互作用均不计，质子在s1处的速度看作零U0OUMNtT2T3T乙+eBMNOPQ甲s2s1v0m⑴若M、N间的电压UMN=+U时，求质子进入磁场时速度的大小⑵若M、N间接入如图乙所示的随时间t变化的电压（式中，周期T已知），且在质子通过板间电场区域的极短时间内板间电场视为恒定，则质子在哪些时刻自s1处进入板间，穿出磁场后均能打到收集屏PQ上？⑶在上述⑵问的情形下，当M、N间的电压不同时，质子从s1处到打在收集屏PQ上经历的时间t会不同，求t的最大值。

13．相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为v0 ，质量为m，电量为-e，在AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中0< k <1，；紧靠B 板的偏转电场电压也等于U0 ，板长为L，两板间距为d，距偏转极板右端处垂直放置很大的荧光屏PQ不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计1）在0—T 时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离结果用L、d 表示，第2 小题亦然）（2）只调整偏转电场极板的间距（仍以虚线为对称轴），要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足什么要求？（3）撤去偏转电场及荧光屏，当k 取恰当的数值，使在0—T 时间内通过电容器B 板的所有电子，能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求k 值14．平行板电容大路两极板之间距离为在中央有一块带电网，网与正极板B之间的电势差为网与负极板A之间电势差的2倍，从板A与水平成角飞出一个带正电粒子，最高到达B板处，求粒子起飞到返回A上点之间的距离重力作用不计）15．（12分）如图所示，在虚线所示宽度范围内，用场强为的匀强电场可使初速度是的某种正离子偏转角.在同样宽度范围内，若改用方向垂直纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过该区域，并使偏转角也为，（不计离子的重力）求：（1）匀强磁场的磁感应强度是多大？（2）离子穿过电场和磁场的时间之比是多大?16．如图以y轴为边界，右边是一个水平向左的E1=1×104N/C匀强电场，左边是一个与水平方向成45°斜向上的E2=×104N/C匀强电场，现有一个质量为m=1.0g，带电量q=1.0×10－6C小颗粒从坐标为（0.1，0.1）处静止释放。

忽略阻力，g=10m/s2 求（1）第一次经过y轴时的坐标及时间（2）第二次经过y轴时的坐标（3）第二次经过y轴时小颗粒的速度大小17．如图所示，一束电子从x轴上的A点以平行于y轴的方向射入第一象限区域，射入的速度为v0，电子质量为m，电荷量为e．为了使电子束通过y轴上的B点，可在第一象限的某区域加一个沿x轴正方向的匀强电场，此电场的电场强度为E，电场区域沿x轴方向为无限长，沿y轴方向的宽度为s，且已知OA=L，OB=2s，求该电场的下边界与B点的距离如图所示，平行板电容器MN竖直放置，极板长为L，两板间的距离也等于L由离子源产生的带正电粒子的比荷q/m=1.0×1010C/Kg，以v0=1.0×106m/s的速度从板间的某处竖直向上进入平行板，在两板之间加一个适当的偏转电压U，可使粒子恰好从N板的边缘处飞出，且粒子的速度大小变为v=2.0×106m/s,不计粒子的重力，求：[ ]18．偏转电压U多大？[ ]19．以N板的边缘为原点，建立图示的坐标系xoy，在y轴右侧有一个圆心位于x轴、半径r=0.01m的圆形磁场区域，磁感应强度B=0.01T，方向垂直纸面向外，有一垂直于x轴的面积足够大的竖直荧光屏PQ置于某处。

若圆形磁场可沿x轴移动，圆心O’在x轴上的移动范围为［0.01m，＋∞］，发现粒子打在荧光屏上方最远点的位置为y=2cm，求粒子打在荧光屏下方最远点的位置坐标如图xoy平面坐标系，x轴方向为水平方向，y轴方向为竖直方向，在第一象限内有竖直向下的匀强电场E，在第二象限内场强为E的匀强电场与x轴正方向成37°（sin37°=0.6, cos37°=0.8）,在处一带电荷量为q的带电小球由静止开始沿x轴正方向直线运动，然后进入第一象限求：20．带电小球第一次经过x轴时的位置坐标21．带电小球第一次经过x轴是的动能长为l的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为＋q、质量为m的带电粒子，以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°，如图所示．求：22．粒子末速度的大小；23．匀强电场的场强；24．两板间的距离d．25．一束电子（不计重力）从静止开始经加速电压U1加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，如图所示，金属板长为l，两板距离为d，竖直放置的荧光屏距金属板右端为L若在两金属板间加直流电压U2时，光点偏离中线与荧光屏交点O，打在荧光屏上的P点，求？如图所示电子射线管.阴极K发射电子，阳极P和阴极K间 加上电压后电子被加速。

A、B是偏向板，使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UPK＝2.5×103V，两极板长度L＝6.0×10-2m，板间距离d＝3.6×10-2m，所加电压UAB＝1000V，R＝3×10-2m， 电子质量me＝9.1×10-31kg，电子的电荷量e＝-1.6×10-19C设从阴极出来的电子速度为0，不计重力 试问：26．电子通过阳极P板的速度υ0是多少? 27．电子通过偏转电极时具有动能Ek是多少?28．电子过偏转电极后到达距离。