带电粒子在电场中的运动习题及答案汇编

带电粒子在电场中的运动

一、填空题。

1、利用电场来改变或控制带电粒子的运动，最简单情况有两种：利用电场使带电粒子________；利用电场使带电粒子________．

2、示波器：示波器的核心部件是________________，示波管由电子枪、________________和荧光屏组成，管内抽成真空．

3、一束质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示．如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L．设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为________．(粒子的重力忽略不计)

4、真空中有一束电子流，以速度v、沿着跟电场强度垂直的方向自O点进入匀强电场，如图所示，若以O为坐标原点，x轴垂直于电场方向，y轴平行于电场方向，在x轴上取OA ＝AB＝BC，分别自A、B、C点作与y轴平行的线跟电子流的径迹交于M、N、P三点，那么：

(1)电子流经M，N、P三点时，沿x轴方向的分速度之比为________________．

(2)沿y轴的分速度之比为________________．

(3)电子流每经过相等时间的动能增量之比为________________．

5、如图所示，—电子具有100 eV的动能．从A点垂直于电场线飞入匀强电场中，当从B 点飞出电场时，速度方向跟电场强度方向呈1500角．则A、B两点之间的电势差U AB＝________V．

二、选择题。

1、如图所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板间电压不变．则( )

A ．当增大两板间距离时，v 也增大

B ．当减小两板间距离时，v 增大

C ．当改变两板间距离时，v 不变

D ．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间延长

2、两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m ，电荷量为e ，从O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A 点，然后返回，如图所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是

( )

A ．

U

edh B ．edUh C ．dh eU D ．d eUh 3、如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的 ( )

A ．2倍

B ．4倍

C ．0.5倍

D ．0.25倍

4、电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2倍，电子的入射方向及位置不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的( )

A ．22

B ．2

1 C ．

2 D ．2

5、下列带电粒子经过电压为U 的电压加速后，如果它们的初速度均为0，则获得速度最大的粒子是( )

A ．质子

B ．氚核

C ．氦核

D ．钠离子Na ＋

三、计算题。

1、如图所示，离子发生器发射出一束质量为m ，电荷量为q 的离子，从静止经加速电压U 1加速后，获得速度0v ，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U 2作用后，

以速度v离开电场，已知平行板长为l，两板间距离为d，求：

v的大小；

①

②离子在偏转电场中运动时间t；

③离子在偏转电场中受到的电场力的大小F；

④离子在偏转电场中的加速度；

v；

⑤离子在离开偏转电场时的横向速度

y

⑥离子在离开偏转电场时的速度v的大小；

⑦离子在离开偏转电场时的横向偏移量y；

⑧离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tanθ

2、如图所示，两板间电势差为U，相距为d，板长为L．—质量为m的正离子q以平行于极板的速度v0射入电场中，在电场中受到电场力而发生偏转，则电荷的偏转距离y和偏转角θ各为多少?

3、静止在太空中的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子形成向外发射的高速电子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度．已知飞行器发射的是2价氧离子．发射离子的功率恒为P，加速的电压为U，每个氧离子的质量为m．单位电荷的电荷量为e．不计发射氧离子后飞行器质量的变化，求：

(1)射出的氧离子速度．

(2)每秒钟射出的氧离子数．(离子速度远大于飞行器的速度，分析时可认为飞行器始终静止不动)

4、如图所示，一个电子(质量为m)电荷量为e，以初速度v0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为E，不计重力，问：

(1)电子在电场中运动的加速度．

(2)电子进入电场的最大距离．

(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能．

5、如图所示，A、B为两块足够大的平行金属板，两板间距离为d，接在电压为U的电源上．在A板上的中央P点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子．设电子的质量m、电荷量为e，射出的初速度为v．求电子打在B板上区域的面积．

参考答案

一、填空题。

1、加速；偏转

2、示波管；偏转电极

3、20

22

222v md L U q

4、（1）1：1：1

（2）1：2：3

（3）1：3：5

5、300

二、选择题。

1、CD

2、D

3、C

4、B

5、A

三、计算题。

1、略

2、略