带电粒子在电场中的运动 班级_________姓名_________ 一、带电粒子在电场中做偏转运动 1. 如图所示,在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子(重力不计)以速度v 0 垂直电场线射人电场,经过时间tl 穿越电场,粒子的动能由Ek 增加到2Ek ; 若这个带电粒子以速度32 v 0 垂直进人该电场,经过时间t2 穿越电场。求: ( l )带电粒子两次穿越电场的时间之比t1:t2; ( 2 )带电粒子第二次穿出电场时的动能。 2.如图所示的真空管中,质量为m ,电量为e 的电子从灯丝F发出,经过电压U1加速后沿中心线射入相距为d 的两平行金属板B、C间的匀强电场中,通过电场后打到荧光屏上,设B、C间电压为U2,B、C板长为l1,平行金属板右端到荧光屏的距离为l2,求: ⑴电子离开匀强电场时的速度与进入时速度间的夹角. ⑵电子打到荧光屏上的位置偏离屏中心距离. 解析:电子在真空管中的运动过分为三段,从F发出在电压U1作用下的加速运动;进入平行金属板B、C间的匀强电场中做类平抛运动;飞离匀强电场到荧光屏间的匀速直线运动. ⑴设电子经电压U1加速后的速度为v1,根据动能定理有: 21121 mveU 电子进入B、C间的匀强电场中,在水平方向以v1 的速度做匀速直线运动,竖直方向受电场力的作用做初速度为零的加速运动,其加速度为: dmeUmeEa2 电子通过匀强电场的时间11vlt 电子离开匀强电场时竖直方向的速度vy 为: 112mdvleUatvy v 0 电子离开电场时速度v2 与进入电场时的速度v1 夹角为α (如图5)则 dUlUmdvleUvvtgy112211212 ∴dUlUarctg1122 ⑵电子通过匀强电场时偏离中心线的位移 dUlUvldmeUaty1212212122142121 电子离开电场后,做匀速直线运动射到荧光屏上,竖直方向的位移 dUllUtgly1212222 ∴电子打到荧光屏上时,偏离中心线的距离为 )2(22111221lldUlUyyy 3. 在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、带正电电量 q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为37 的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度0v 竖直向上抛出,求运动过程中(取8.037cos,6.037sin) (1)小球受到的电场力的大小及方向; (2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差 U. 解析: (1)根据题设条件,电场力大小 mgmgFe4337tan ① 电场力的方向向右 (2)小球沿竖直方向做初速...