电荷在电场中的偏转 知识点题库

如图所示电路,平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端P相连接.电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场.在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下,若使滑动变阻器的滑动端P上移,则关于电容器极板上所带电量q和电子穿越平行板所需的时间t的说法正确的是( )

A . 电量q增大,时间t也增大 B . 电量q不变,时间t增大 C . 电量q增大,时间t不变 D . 电量q不变,时间t也不变
三个完全相同的带电粒子(不计重力)在同一地点沿同一方向飞入偏转电场,出现了如图所示的轨迹,由此可以判断下列正确的是(   )

A . b在电场中运动的时间比a长 B . b和c同时飞离电场 C . 进电场时a的速度最大,c的速度最小 D . 动能的增加值c最小,a和b一样大
如图所示,带电粒子以速度v0从a点进入匀强磁场,运动中经过b点,Oa=Ob,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以v0从a点进入电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感应强度B之比 为(   )

A . v0 B . C . 2v0 D .
如图所示,足够长的两平行金属板正对着竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连.闭合开关后,与两极板上边缘等高处有两个带负电小球A和B,它们均从两极板正中央由静止开始释放,两小球最终均打在极板上,(不考虑小球间的相互作用及对电场的影响)下列说法中正确的是(   )

A . 两小球在两板间运动的轨迹都是一条抛物线 B . 两板间电压越大,小球在板间运动的时间越短 C . 它们的运动时间一定相同 D . 若两者的比荷相同,它们的运动轨迹可能相同
如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1 , M、N两板间的电压为U2 , 两板间的距离为d,板长为L1 , 板右端到荧光屏的距离为L2 , 电子的质量为m,电荷量为e。求:

  1. (1) 电子穿过A板时的速度大小;
  2. (2) 电子从偏转电场射出时的侧移量;
  3. (3) P点到O点的距离。
如图所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强E=8.0×102V/m,两板间距d=16cm,板长L=30cm。一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-24kg的粒子以v0=3×105m/s的速度沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子的重力,求:

  1. (1) 粒子带何种电荷及粒子在电场中运动时间
  2. (2) 粒子在电场中运动的加速度的大小
  3. (3) 粒子飞出电场时的偏转角的正切值
如图所示,在竖直平面内直线边界AB水平,AB下方充满·匀强电场,上方充满垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电量为q的带负电的粒子,从P点以初速v0向各个方向射出,到达边界AB的速度大小均为 v0 , 已知P到边界的垂直距离为L。若平行边界AB向右以v0射出该粒子,粒子能再次经过P点(粒子重力不计),求:

  1. (1) 匀强电场场强的大小和方向;
  2. (2) 匀强磁场磁感应强度大小及粒子从射出到回到P点的时间;
  3. (3) 若粒子在电场中到达边界AB时,撤去磁场,一段时间后重新恢复磁场、要使粒子无法回到电场,则撤去磁场的时间满足的条件。
如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=3×105N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比 的带正电的粒子,以初速度v0=2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA=0.15 m,不计粒子的重力.

  1. (1) 求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;
  2. (2) 若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,画出粒子运动轨迹,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)。
如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0。偏转电场可看作匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。

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  1. (1) 忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy;
  2. (2) 分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因。已知
  3. (3) 极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势 的定义式。类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势” 的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球,分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间,已知上板带负电,下板接地.三小球分别落在图中A、B、C三点,则正确的是(    )

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A . A带正电、B不带电、C带负电 B . 三小球在电场中加速度大小关系是:aA>aB>aC C . 三小球在电场中运动时间相等 D . 三小球到达下板时的动能关系是EkC<EkB<EkA
如图,平面直角坐标系中,在,y>0及y<- L区域存在场强大小相同,方向相反均平行于y轴的匀强电场,在- L<y<0区域存在方向垂直于xOy平面纸面向外的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,经过y轴上的点P1(0,L)时的速率为v0 , 方向沿x轴正方向,然后经过x轴上的点P2 L,0)进入磁场.在磁场中的运转半径R= L(不计粒子重力),求:

  1. (1) 粒子到达P2点时的速度大小和方向;
  2. (2)
  3. (3) 粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标;
  4. (4) 粒子从P1点出发后做周期性运动的周期.
如图所示,在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U,A、B两板的中央留有小孔O1、O2 , 在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E,电场范围足够大,足够大的感光板MN垂直于电场方向固定放置.第一次从小孔O1处由静止释放一个质子 ,第二次从小孔O1处由静止释放一个α粒子 ,关于这两个粒子的运动,下列判断正确的是(   )

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A . 质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1∶2 B . 质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等 C . 质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2 D . 质子和α粒子打到感光板上的位置相同
如图所示,平行板电容器与电源相连,两极板竖直放置,相距为d.在两极板的中央位置,用绝缘细线悬挂一个质量为m,电荷量为q的小球.小球静止在A点,此时细线与竖直方向成θ角.已知电容器的电容为C,重力加速度大小为g.求:

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  1. (1) 平行板电容器两极板间的电场强度大小;
  2. (2) 电容器极板上所带电荷量Q;
如图所示,在纸面内有一圆心为O、半径为R的圆,圆形区域内存在斜向上的匀强电场,电场强度大小未知,区域外存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m。电荷量为q的带正电粒子从P点垂直于OP射出,从圆上Q点指向圆心方向(垂.直电场方向)射入匀强电场,并从N点射出电场。已知ON与PO延长线的夹角θ= ,Q点到OP的距离为 R,不计粒子重力。求:

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  1. (1) 粒子从Q点射入电场时的速度大小;
  2. (2) 匀强电场的电场强度大小和粒子从N点射出电场时的速度大小。
如图所示为某显像设备内电场的简化模型。在y轴左侧存在水平向左的匀强电场,右侧存在竖直向上的匀强电场,场强大小均为E。电子枪在A处无初速释放一质量为m,电荷量为e的电子,A点的坐标为 ,不计电子重力。求:

  1. (1) 电子进入第一象限的速度大小;
  2. (2) 电子从释放到达x轴所需的时间;
  3. (3) 电子经过x轴上的点时的速度。
如图所示,平行板电容器充电后在两极板间产生一个匀强电场,两个质量不同、带电荷量相同的粒子以相同的初速度从同一位置垂直电场射入,最后分别落在负极板的中央和边缘,轨迹如图中虚线所示,不计重力作用,下列说法正确的是(   )

A . 粒子a的加速度较小 B . 粒子a在电场中运动的时间小于粒子b在电场中运动的时间 C . 粒子a到达负极板时的动能较大 D . 粒子的电势能的变化量相等
如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O′点为荧光屏的中心.已知电子质量m=9.0×10-31kg,电荷量大小e=1.6×10-19C,加速电场电压U0=2 500 V,偏转电场电压U=200 V,极板的长度L1=6.0 cm,板间距离d=2.0 cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0 cm(忽略电子所受重力,结果保留两位有效数字).求:

  1. (1) 电子射入偏转电场时的初速度v0
  2. (2) 电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h;
  3. (3) 电子经过偏转电场过程中电势能的增加量.
如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,以O1(0,R)为圆心,R为半径的圆形区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场(用B1表示,大小未知);x轴下方有一直线MN,MN与x轴相距为Δy,x轴与直线MN间区域有平行于y轴的匀强电场,电场强度大小为E;在MN的下方有矩形区域的匀强磁场,磁感应强度大小为B2 , 磁场方向垂直于xOy平面向外。电子a、b以平行于x轴的速度v0分别正对O1点、A(0,2R)点射入圆形磁场,偏转后都经过原点O进入x轴下方的电场。已知电子质量为m,电荷量为e,  ,   , 不计电子重力。

  1. (1) 求磁感应强度B1的大小;
  2. (2) 若电场沿y轴负方向,欲使电子a不能到达MN,求Δy的最小值;
  3. (3) 若电场沿y轴正方向,Δy′=R,调整矩形磁场面积到最小,使电子b能到达x 轴上且距原点O距离最远点P(图中未标出),求电子b从O点到P点运动的总时间。
如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中,轨道两端高度相同,轨道是光滑的,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,M、N为轨道的最低点,下列说法正确的是(   )

A . 两小球到达轨道最低点的速度的大小关系为 B . 两小球到达轨道最低点时轨道对它们的弹力的大小关系为 C . 小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间 D . 在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中不能
如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内,有一直线MN(图中未画出)与y轴平行,在直线MN与y轴正半轴之间存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,在直线MN与y轴负半轴之间存在着磁感应强度大小为2B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在第二象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从x轴上P( , 0)点以初速度v0垂直于x轴射入电场,而后经y轴上的Q点沿与y轴正方向成60°角进入磁场。粒子重力忽略不计,MN与y轴之间的距离为d(d>2L)。

  1. (1) 求匀强电场的电场强度E的大小;
  2. (2) 要使粒子不从y轴正半轴飞出磁场,求磁感应强度B的大小范围;
  3. (3) 若磁感应强度大小 , 求:

    ①带电粒子第二次经过x轴的正半轴的位置坐标x2

    ②要使粒子能够垂直于边界飞出磁场,轴间的距离d的可能值。