题目内容
1.(1)求加速电场的电压U;
(2)若离子恰好能打在Q点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E0的值.
分析 (1)离子在加速电场中加速时,电场力做功,动能增加,根据动能定理列出方程;粒子进入静电分析器,靠电场力提供向心力,结合牛顿第二定律列出方程,即可求出加速的电压大小.
(2)离子进入矩形区域的有界匀强电场后做类平抛运动,将其进行正交分解,由牛顿第二定律和运动学公式结合,可求解场强E0的值.
解答 解:(1)离子在加速电场中加速,由动能定理得:qU=$\frac{1}{2}$mv2-0,
离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,由牛顿第二定律得:qE=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
解得:U=$\frac{1}{2}$ER;
(2)离子做类平抛运动,2d=vt,3d=$\frac{1}{2}$at2,
由牛顿第二定律得:qE0=ma,
解得:E0=$\frac{3ER}{2d}$;
答:(1)加速电场的电压为$\frac{1}{2}$ER;
(2)矩形区域QNCD内匀强电场场强E0为$\frac{3ER}{2d}$.
点评 对于带电粒子在电场中加速过程,往往运用动能定理研究加速电压与速度的关系;对于电场中偏转问题,运动的分解是常用方法.
练习册系列答案
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11.如图所示,一个正电子沿逆时针方向做匀速圆周运动,下列判断正确的是( )

| A. | 正电子运动时不产生磁场 | |
| B. | 正电子运动时只在圆周内产生磁场 | |
| C. | 正电子运动时产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外 | |
| D. | 正电子运动时产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里 |
9.
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| B. | 此过程中,小物块所受恒定外力F的平均功率为$\frac{\sqrt{2}}{8}$mgv | |
| C. | 此过程中.小物块机械能的改变量为$\frac{1-\sqrt{3}}{2}$mgL | |
| D. | 此过程中.所产生的焦耳热为$\frac{\sqrt{3}}{2}$mgL |
6.
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| D. | 起跳时地面对他的支持力大于他的重力 |
13.
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| A. | 升降机可能匀速上升 | |
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| C. | 通过压敏电阻的电流一定比升降机静止时小 | |
| D. | 升降机一定处于失重状态 |
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| A. | 重力、踢球的力和空气阻力 | |
| B. | 重力、使球向前飞行的力和空气阻力 | |
| C. | 重力、踢球的力、使球向前飞行的力和空气阻力 | |
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