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带电粒子在电场中的运动(难题、+解析)VIP免费

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1、 如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动 【答案】BD【解析】受力分析如图所示,知重力与电场力的合力与速度方向相反,所以粒子做匀减速直线运动,动能减小,所以A、C 错误,D 正确;因为电场力与速度方向夹角为钝角,所以电场力做负功,电势能增加,即B 正确。 2、 如图所示,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由 a 点从静止释放一同样的微粒,改微粒将 A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运动 C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动 【答案】D 3 、 如图1 所示,真空中相距5dcm的两块平行金属板A、B 与电源连接(图中未画出),其中B 板接地(电势为零),A 板电势变化的规律如图2 所示 将一个质量272.0 10mkg,电量11.6 10qC 的带电粒子从紧临B 板处释放,不计重力。求 (1)在0t 时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小; (2 )若A 板电势变化周期81.0 10Ts,在0t 时将带电粒子从紧临B 板处无初速释放,粒子到达A 板时动量的大小; (3)A 板电势变化频率 多 大时,在4Tt 到2Tt 时间内 从紧临B 板处无初速释放该带电粒子,粒子不能到达A 板。 【解答】(1)电场强 度UEd,带电粒子所受电场力F=,UqqEFmad 924.0 10/Uqam sdm (2)粒子在0— 2T时间内走过的距离为221 ()5.0 1022Tam 故带电粒子在2Tt 时恰好到达 A 板,根据动量定理,此时粒子动量 234.0 10./pFtKg m s (3)带电粒子在~42TTtt向 A 板做匀加速运动,在3~24TTtt向 A 板做匀减速运动,速度减为零后将返回。粒子向 A 板运动可能的最大位移 22112( )2416TsaaT 要求粒子不能到达 A 板,有 s

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