题目内容

如图所示，有一质子（质量为m，电荷量为e）由静止开始经电压为U1的电场加速后，进入两块板间距离为d，板间电压为U2的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场，并且恰能从下板右边缘穿出电场。

求：（1）质子刚进入偏转电场U2时的速度；
（2）质子在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长度；
（3）质子穿出偏转电场时的动能。

（1） （2） （3）

解析试题分析：（1） 质子在加速电场中有


（2）质子在偏转电场中的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动
水平方向
竖直方向
加速度
由以上各式解得极板长
运动时间
（3）质子在整个运动过程中由动能定律得

质子射出电场时的动能
考点：带电粒子在电场中的运动 牛顿第二定律 动能定理

练习册系列答案
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如图所示，在x-y-z三维坐标系的空间，在x轴上距离坐标原点x0=0.1m处，垂直于x轴放置一足够大的感光片。现有一带正电的微粒，所带电荷量q=1.6×10-16C，质量m=3.2×10-22kg，以初速度v0=1.0×104m/s从O点沿x轴正方向射入。不计微粒所受重力。

（1）若在x≥0空间加一沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小E=1.0×104V/m，求带电微粒打在感光片上的点到x轴的距离；
（2）若在该空间去掉电场，改加一沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.1T，求带电微粒从O点运动到感光片的时间；
（3）若在该空间同时加沿y轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度、磁场强度大小仍然分别是E=1.0×104V/m和B=0.1T，求带电微粒打在感光片上的位置坐标x、y、z分别为多少。

（10分）如图所示，某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m，电荷量为q的带电粒子以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，粒子作类平抛运动刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP长为L，与初速度方向的夹角为。不考虑带电粒子的重力大小，试求：

（1）判断带电粒子的电性和带电粒子在电场中运动的加速度
（2）匀强电场的场强大小
（3）OP两点的电势差

真空中有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为2×10-5N，则求：
（1）P点的场强大小；
（2）检验电荷的电荷时减小为2×10-9C，则检验电荷所受的电场力大小多大？
（3）如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度多大？

（10分）如下图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q＝－2×10－10C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功4.8×10－8 J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10－8 J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及匀强电场的场强方向．

一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d，板长，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m，电荷量为e，求：

（1）电子离开加速电场是的速度大小；
（2）电子经过偏转电场的时间；
（3）要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
（4）电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处？

如图甲所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压。t=0时，Q板比P板电势高5V，此时在两板的正中央M点有一个电子仅受电场力作用从静止开始运动，假设电子始终未与两板相碰。在0<t<8×10 10s的时间内，这个电子处于M点的右侧、速度向左且逐渐减小的时间范围是。

如图所示，一束初速不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d =1.0cm，板长l =5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？（不计重力作用）。

如图所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压恒为U0，加速后电子从电容器两极板正中间沿平行板面的方向射入偏转电场。已知电容器板长和两板间距离均为L="10" cm,下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L="10" cm.在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如甲图。(每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的)

求:(1)在t="0.06" s时刻，电子离开偏转电场的侧移距离y.
(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?

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