带电粒子在电场中的运动经典例题VIP免费

word格式-可编辑-感谢下载支持带电粒子在电场中的运动一、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v0垂直电场线射人电场，3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v0垂直进人该电场，经2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。v02.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：eU112mv12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：aeEeU2mdm电子通过匀强电场的时间tl1v1电子离开匀强电场时竖直方向的速度vy为：vyateU2l1mdv1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tgvyv1eU2l1U2l122U1dmdv1∴arctgU2l12U1d图５⑵电子通过匀强电场时偏离中心线的位移word格式-可编辑-感谢下载支持121eU2l12U2l12y1at•222dmv14U1d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y2l2tgU2l1l22U1dU2l1l1(l2)2U1d2∴电子打到荧光屏上时，偏离中心线的距离为yy1y2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v0竖直向上抛出，求运动过程中（取sin370.6,cos370.8）（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Femgtan373mg4①电场力的方向向右（2）小球沿竖直方向做初速为v0的匀减速运动，到最高点的时间为t，则：vyv0gt0tv0g②沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为axaxFe3gm4③23v012此过程小球沿电场方向位移为：sxaxt28g④小球上升到最高点的过程中，电场力做功为：WqUFeSx292mv0329mv0U⑤32q4.在足够大的空间中,存在水平向右的匀强电场,若用绝缘细线将质量带正电的小球悬挂在电场中,其静止时细线与竖直方向夹角θ=37°.现为m的去掉word格式-可编辑-感谢下载支持细线,将该小球从电场中的某点竖直向上抛出,抛出时的初速度大小为v0,如图13所示.求:(1)电场强度的大小.(2)小球在电场内运动过程中的最小速率.(3)小球从抛出至达到最小速率的过程中,电场力对小球所做的功.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)5.如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）。Ed2已知电子的电量为e，质量为m，加速电场的电势差U＞，电子的重力忽略不计，求：4h（1）电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v；（2）电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。解析：12（1）由eU＝mv0得电子进入偏转电场区域的初速度v0＝2设电子从MN离开，则电子从A点进入到离开匀强电场区域的时间2eUmdt＝＝dv0m；2eU21Edy＝at2＝24UEd2因为加速电场的电势差U＞，说明y＜h，说明以上假设正确4h所以vy＝at＝d2eEmmeEd＝2eUm2m2eU22离开时的速度v＝v0＋vy＝2eUeEd＋m2mU（2）设电子离开电场后经过时间t’到达x轴，在x轴方向上的位移为x’，则vyx’＝v0t’，y’＝h－y＝h...