题目内容

如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，在两极板间加一垂直极板方向的场强为E的匀强电场。设一个质量为m、电荷量为q的离子以速度v0从左边 O’点射入，入射方向跟极板平行，设离子能从右边缘射出。不计离子重力，求
（1）离子在极板间运动的加速度a的大小？
（2）离子从O’点射入到射出平行金属板的时间t？
（3）离子离开电场时的侧移距离y？
（1）（2）（3）
（1）离子在电场中受到的电场力
                  ①
离子获得的加速度
                   ②
离子在板间运动的时间
                    ③ 
到达极板右边缘时，离子在方向的偏移量y0
y0=at                             ④
由上述各式，得
y0=                            ⑤
本题考查带电粒子在电场中的运动，运动规律为类平抛运动，根据平抛运动规律求解
练习册系列答案
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飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷q/m，如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后返回B端飞行的总时间为t2（不计离子重力）。
（1）忽略离子源中离子的初速度用t1计算荷质比。
（2）离子源中相同比荷的离子由静止开始可经不同的加速电压加速，设两个比荷都为q/m的离子分别经加速电压U1、U2加速后进入真空管，在改进后的方法中，它们从A出发后返回B端飞行的总时间通常不同，存在时间差Δt，可通过调节电场E使Δt＝0。求此时E的大小。
如图所示，叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B带+Q的电量，A不带电；它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使B带电量消失，A带上+Q的电量，则A、B的运动状态可能为

A．一起匀速                B．一起加速
C．一起减速                D．A加速，B匀速
(9分)有一带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到    B点时，克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点时静电力做功9×10－4 J．求：
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？
(2)若以B点为电势零点，则A、C两点的电势各为多少？点电荷在A、C两点的电势能各为多少？
(11分)如图10所示，真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场，在电场中，一个质量为m、带电荷量为q的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在重力与电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动．求：

(1)匀强电场的场强的大小；
(2)小球运动的最高点与出发点之间的电势差．
如图所示，小球的质量为m=0.1kg，带电量为q = +1.0×10-5 C，悬挂小球的细线与竖直方向成θ=370时，小球恰好在水平匀强电场中静止不动， sin370=0.6，cos370=0.8， g取10m/s2。求：
（1）电场力的大小；
（2）电场强度的大小和方向；
（3）此时细线的拉力大小.
如图M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m，电量为-q的带电粒子，以初速v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N极，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是:（   ）
A．使初速度减为原来的
B．使M、N间电压加倍
C．使M、N间电压提高到原来的4倍
D．使初速度和M、N间电压都减为原来的
（13分）如图所示，空间存在着电场强度、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量m=0.5kg、电荷量的小球。现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取。求：（1）小球的电性；

（2）细线能承受的最大拉力值；
（3）当细线断后，小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距离O点的高度以及小球的速度大小和方向。
．（12分）如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E．在A（l，0）点有一个质量为m，电荷 量为q的粒子，以沿y轴负方向的初速度v。开始运动，经过一段时间到达B（0，-l）点，（不计重力作用）．求：
（1）粒子的初速度v0的大小；
（2）当粒子到达B点时的速度v的大小

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