《带电粒子在平行板电容器中的运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《带电粒子在平行板电容器中的运动（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、带电粒子在平行板电容器中的运动满分:班级： 姓名： 考号：一、单选题（共 1小题）1. 如图所示，电子在电势差为口1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为”2的两块平行极板间的偏转电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，定能使电子的偏转角8变大的是（）I 1 C. 变大，变小二、多选题（共 1小题）2. 如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷，一带电微粒水平射 入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（）尼|IA. 微粒从M点运动到N点动能一定增加B. 微粒从M点运动到N点电势能一定增加C. 微粒从M点运动到N点机械能可能增加
2、D. 若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷三、计算题（共 3小题）3如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d它们的右端放着垂直于金属板的 靶MN,现在A. B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为口，反向电压值为 一丁、，且每隔E变向1次。现将质量为m的带正电，且电荷量为q的粒子束从AB的中点O 以平行于金属板的方向00射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A. B间的飞行时 间均为T。不计重力的影响，试问：(1) 定性分析在f = 0时刻从O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况。(2) 在距靶MN的中心点多远的范围内有粒子击中？(3) 要使粒子能全部打在靶MN上，电
3、压5的数值应满足什么条件？(写出5、陀、今、丁的关系即可)4如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内， 圆弧轨道的圆心为O 半径为R； P点离地高度也为R,传送带PC之间的距离为L,沿逆时 针方向的传动，传送带速度V=_:二m亍，在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场 质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后 返回.物体与传送带间的动摩擦因数为卩，不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能 损失，重力加速度为g.求：(1) 物体由P点运动到C点过程，克服摩擦力做功；(2) 匀强电场的场强 E 为多大；(3) 物体
4、返回到圆弧轨道P点，物体对圆弧轨道的压力大小.5.电路如图所示，电源电动势E=28 V,内阻r=2 Q,电阻R =12 Q, R =R =4 Q, R =81243Q, C为平行板电容器，其电容C = 3. 0 pF,虚线到两极板距离相等，极板长1=0. 20 m, 两极板的间距d=1. OxlOm.cRE1F 2 故微粒不能从C的电场中射出。答案：(1) 16V；(2) 14V；(3)不能。6. 考点：带电粒子在匀强电场中的运动闭合电路的欧姆定律试题解析：(1)根据能的转化和守恒定律(或动能定理)可知，液滴从P处到达C板的过 程中其电势能增加，增加的电势能为.(2)根据闭合电路的欧姆定律，电
5、路中的电流大小为4R间的电势差为g二厂夙二#(70间的电势差为，根据动能定理，带电液滴从开始下落到C板的过程中，有唧g.貂+gU屈孕口二0，解得总二色件（3）带电液滴从开始下落到B板的过程中，根据动能定理,联立解得:答案：增加的电势能为E二3mgdE =7. 考点：带电粒子在匀强电场中的运动试题解析：速度为耳，试题分析：（1）电子经过AB之间的电场加速，设在0kT时间内通过B板后 kTT时间内通过B板电子的速度匕，据动能定理有，七孔二g叨讨-+燃记2）电子进入偏转电场后做类平抛运动。L在偏转电场中，0kT时间内射出B板的电子的运动时间耳= 卩112 耳庄侧移量沪严二歸电子打在荧光屏上的位置P1
6、到屏中心的距离为A/i，由几何关系可知L L十一L ，L在偏转电场中，kTT时间内射出B板的电子的运动时间E =12旦口上侧移量山匕盹二議頑电子打在荧光屏上的位置P;到屏中心的距离为心，由几何关系可知簣L L十2 2L，2两个发光点之间的距离山加=切1切2= Ed(3) 形成均匀分布的一段电子束，即前后两段电子束的长度相等。 第一段电子束的长度=耳疋丁第二段电子束的长度匚二匕(1归且1二48.考点：带电粒子在匀强电场中的运动电功率和焦耳定律试题解析：(1)有 qU1/d=mg U1=20V滑动变阻器两端电压U=I R2总滑I =I +I =1A总 1 2电源电压： U=U+U=35V12(2)
7、 P=P -I2R =UI-I2R=17W 总 1 1P =I U=35W电 总F(3) 因上极板带正电，故粒子带负电粒子穿过板的时间t= =0. 2s -d 1 用 e - Ea当粒子刚从下极板穿出时：耳二耳 一-f dim而：E=联立解得：U；=18V-dd 1 Eq- mg 2H同理有：耳二瓦f而：E=联立解得：U?=22V -故R两端的电压应满足的条件是：18VVU V22V22答案：(1) 35V (2) 35W (3) 18VVU V22V29.考点：带电粒子在匀强电场中的运动示波管试题解析：(1)设电子经电子枪加速后进入偏转电极YY铀勺速度为vo,亠SCVo1 c则有：a= ；
8、L=vt y=at2md0丄即电子在电场中的偏转距离为：y= U=7T-2mdvQ 2 4叫1 Uff 口卫习电子打到荧光屏上时的动能为：耳: = +日三 =如+ /I2 d4d TL（2）只在偏转电极XX，上加上如图所示的电压电子只在水平方向偏转，所以亮线只出现在（3） y方向的扫描电压与x方向的偏转电压的频率相同，所以出现的亮线只有一个周期的形10.考点：带电粒子在匀强电场中的运动运动的合成与分解（2）电子穿过偏转电极过程中，在沿初速度方向做匀速直线运动有二附 在沿电场方向受力为根据匀强电场性质:耽根据牛顿第二定律根据匀变速直线运动规律，在出偏转电场时其在电场方向位移为p二于F联立以上方程可推得：戸= 此时在电场方向上的分速度为：弓二出电场后电子做直线运动最终打在荧光屏上，距离O点的距离设为”，根据几何关系可得_ I_ 4dU1将数据代入可得尹二了嘶，所以此时电子可以射出偏转电场于是将数据代入可得曲淤(3) d越小则偏转电场越强，电子的偏转也越厉害，但是同时两板间距缩小电子更容易打在d极板上，所以电子的偏转应有最大值，且临界条件为电子刚好擦YY极板而出，即二戸联 立代入数据解得此时y=6mm,继续代入可得此时：y = 30mm,所以电子束打到荧光屏上的 位置到O点距离的取值范围为030mm。答案：(1) % 二艾 12m尢口”二 1加険(3) 030mm
带电粒子在平行板电容器中的运动
