电荷在电场中的加速 知识点题库

如图所示,水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连,带电液滴P在金属板a、b间保持静止,现设法使P固定,再使两金属板a、b分别绕中心点O、O/垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α,然后释放P,则P在电场内将做(     )

A . 匀速直线运动 B . 水平向右的匀加速直线运动 C . 斜向右下方的匀加速直线运动 D . 曲线运动

水平放置的平行板,上板带负电,下板带正电,间距离为d。一个带正电的液滴带电量为q,质量为m,从上板边缘射入电场,沿直线从下板边缘射出,下列说法中错误的是(   )

A . 液滴做的是匀速直线运动 B . 液滴做的是匀减直线运动 C . 两板的电势差大小为mgd/q D . 液滴的电势能增加了mgd
如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图.若励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直.电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节.下列说法正确的是(   )

A . 仅增大励磁线圈中的电流,电子束径迹的半径变大 B . 仅提高电子枪加速电压,电子束径迹的半径变大 C . 仅增大励磁线圈中的电流,电子做圆周运动的周期将变小 D . 仅提高电子枪加速电压,电子做圆周运动的周期将变大
如图所示,长为L、倾角为θ=45°的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0 , 则(   )

A . 小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能 B . A,B两点的电势差一定为 C . 若电场是匀强电场,则该电场的场强的最小值一定是 D . 若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷
如图所示,AB是某电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示,则A、B两点的电势高低和场强大小关系是(   )

A . φA>φB , EA>EB B . φA>φE , EA<EB C . φA<φB , EA>EB D . φA<φB , EA<EB
如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U1加速后,进入两块间距为d、电压为U2的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且刚好能穿过电场,求:

  1. (1) 金属板AB的长度L;
  2. (2) 电子穿出电场时的动能;
  3. (3) 若电子射出电场后,打在荧光屏上的P点,荧光屏距离金属板B端长度也为板长,则OP的距离为多少?
现在很多家庭或者单位刚装修结束,都要进行空气检测和治理.某环保设备装置可用于气体中有害离子的检测和分离.离子检测的简化原理如图所示.Ⅰ区为电场加速区,Ⅱ区为无场区,Ⅲ区为电场检测区.已知Ⅰ区中AB与CD两极的电势差为U,距离为L,Ⅱ区中CE与DF两板的间距为d,板长为4L,Ⅲ区中EF与GH间距足够大,其内部匀强电场的电场强度为 ,方向水平向左.假设大量相同的正离子在AB极均匀分布,由初速度为零开始加速,不考虑离子间的相互作用和重力影响,则:

  1. (1) AB与CD哪一极电势高?若正离子的比荷为k,求该离子到达CD极时的速度大小;
  2. (2) 该装置可以测出离子从AB极出发,经过Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区,最后返回EF端的总时间为t,由此可以确定离子的比荷为k,试写出k与t的函数关系式;
  3. (3) 若将Ⅲ区的匀强电场换成如图所示的匀强磁场,则电场检测区变成了磁场分离区,为收集分离出的离子,需在EF边上放置收集板EP,收集板下端留有狭缝PF,离子只能通过狭缝进入磁场进行分离.假设在AB极上有两种正离子,质量分别为m、M,且1< ≤4,电荷量均为Q,现要将两种离子在收集板上完全分离,同时为收集更多离子,狭缝尽可能大,试讨论狭缝PF宽度的最大值与m、M、d的关系式.(磁感应强度大小可调,不考虑出Ⅲ区后再次返回的离子)
如图所示,两块平行金属板M、N竖直放置,电压恒为U。一电子(不计重力)从N板静止释放,它运动到M板时速率为v。现将M板水平向右移动一段距离,再将电子从N板静止释放,下列判断不正确的是(   )

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A . 电子运动过程的加速度变大 B . 金属板M、N的带电量不变 C . 电子运动到M板所用的时间变短 D . 电子运动到M板时速率变小
如图是示波器工作原理的示意图,电子经电压U1从静止加速后垂直进入偏转电场,偏转电场的电压为U2 , 两极板间距为d,极板长度为L,电子的质量为m,电荷量为e。求

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  1. (1) 电子经电压U1加速后的速度;
  2. (2) 电子离开偏转电场U2时沿垂直极板方向偏移的距离;
  3. (3) 电子离开偏转电场U2时的动能。
如图所示,空间存在与水平地面成37°角的有界匀强电场,水平地面上有一根细短管(距地面高度可忽略),与水平地面之间的夹角为37°。一个略小于细短管直径、质量为m=0.1kg、电荷量为q=0.1C的带电小球,从水平地面上方一定高度处的A点(A点未标出)静止释放,恰好沿水平方向做直线运动,经t=0.3s后离开有界电场,又经过一段时间,小球恰好无碰撞地落入细短管。已知重力加速度g=10m/s2 , 取sin37°=0.6,cos37°=0.8,空气阻力不计,求:

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  1. (1) 小球所带电荷的电性和匀强电场强度E的大小;
  2. (2) 小球落地时速度大小;
  3. (3) 小球距水平地面的高度.
一个质量为m、电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上,

  1. (1) 求粒子进入磁场时的速率
  2. (2) 求粒子在磁场中运动的轨道半径。
如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求:

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  1. (1) 电子进入平行板时的速度
  2. (2) 金属板AB的长度;
  3. (3) 电子穿出电场时的动能.
一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d,板长l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间.已知电子质量为m,电荷量为e,求:

  1. (1) 电子离开加速电场是的速度大小;
  2. (2) 电子经过偏转电场的时间;
  3. (3) 要使电子能从平行板间飞出,两个极板上能加的最大电压
  4. (4) 电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处?
如图所示,灯丝发射出来的电子(初速度为零,不计重力)经电压为U0的两竖直金属板间的电场加速后从小孔穿出,沿水平金属板A、B的中线射入,并恰好打到A板的中点C。金属板A、B的长度均为2d、间距为d,电子质量为m、电荷量为e。

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  1. (1) 求电子从小孔穿出时的速度大小v0
  2. (2) 求金属板A、B间的电压U以及电子打到C点前瞬间的速度大小vC
如图所示,从炽热的金属丝飞出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计。在满足电子能射出偏转电场的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是(   )

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A . 仅将偏转电场极性对调 B . 仅增大偏转电极间的距离 C . 仅增大偏转电极间的电压 D . 仅减小偏转电极间的电压
如图所示,一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路,不计圆形金属线圈及导线的电阻.线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场B.电阻R两端并联一对平行金属板M、N,两板间距为d,N板右侧xOy坐标系(坐标原点O在N板的下端)的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OA和y轴的夹角∠AOy=45°,AOx区域为无场区.在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),经过N板的小孔,从点Q(0,l)垂直y轴进入第一象限,经OA上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第一象限.求:

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  1. (1) 平行金属板M、N获得的电压U;
  2. (2) yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B;
  3. (3) 粒子从P点射出至到达x轴的时间.
示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子加速后从两金属板的中央沿板平行方向进入偏转电场,电子穿出偏转电场后打在荧光屏上。若加速电压 ,偏转极板长 ,板间距 ,不计电子的重力。求:

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  1. (1) 偏转电压U2为多大时,电子束的偏移量最大?
  2. (2) 若偏转板右端到荧光屏的距离L=10cm,求电子束最大的偏转距离OP。
如图所示,左侧为加速电场,右侧为偏转电场,有一初速度为零的质子经加速电场加速后,从偏转电场两板正中间垂直电场方向以速度 射入,且正好能从极板下边缘穿出电场。已知偏转电场的长度L与宽度d的比值为k,则加速电场的加速电压 与偏转电场的电压U的比值 为(   )

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A . k B . C . D .
如图所示,有一电子(质量m,电量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能沿下板边缘射出电场,求:

  1. (1) 电子从加速电场U0射出时的速度?
  2. (2) 电子在平行金属板间(即偏转电场中)运动时的加速度?
  3. (3) 金属板AB的长度?
如图所示,氕核(质量1,电荷1)、氘核(质量2,电荷1)、氚核(质量3,电荷1)三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1 , 之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么(   )

A . 三种粒子运动到屏上所用时间相同 B . 三种粒子一定打到屏上的同一位置 C . 三种粒子打到屏上时的动能一样大 D . 三种粒子打到屏上时的动量一样大