题目内容

质量m=2．0×10-4kg、电荷量q=1．0×10-6C的带正电微粒悬停在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1．在t=0时刻，电场强度突然增加到E2=4．0×103N/C，场强方向保持不变．到t=0．20s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变．取g=10m/s2．求：

（1）原来电场强度E1的大小？

（2）t=0．20s时刻带电微粒的速度大小？

（3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？

解：（1）当场强为E1的时候，带正电微粒静止，所以mg=E1q（2分）

所以  （1分）

（2）当场强为E2的时候，带正电微粒由静止开始向上做匀加速直线运动，设0．20s后的速度为v，  由牛顿第二定律：E2q-mg=ma（2分）由运动学公式 v=at=2m/s（1分）

（3）把电场E2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达到水平向右所用时间为t1，则 0-v1=-gt1 解得：t1=0．20s （2分）

设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2，

根据牛顿第二定律 q E2=ma2 ， 解得：a2=20m/s2 （2分）

设此时带电微粒的水平速度为v2， v2=a2t1，解得：v2=4．0m/s

设带电微粒的动能为Ek， Ek==1．6×10-3J（2分）

练习册系列答案
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如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0．1m，两板间距离d=0．4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量m=2．0×10-6kg，电量q=1．0×10-8C，电容器电容C=1．0×10—6F，取g=10m／s2．试求

1.若第一个粒子刚好落到下板中点O处，则带电粒子入射初速度的大小；

2.两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落到下板右边缘B点；

3.最终落到下极板上带电粒子总的个数．

 

 

质量m=2．0×10-4kg、电荷量q=1．0×10-6C的带正电微粒悬停在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1．在t=0时刻，电场强度突然增加到E2=4．0×103N/C，场强方向保持不变．到t=0．20s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变．取g=10m/s2．求：
【小题1】原来电场强度E1的大小？
【小题2】t=0．20s时刻带电微粒的速度大小？
【小题3】带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？

如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长L= 0．1m，两板间距离d = 0．4 cm，现有一微粒质量m=2．0×10-6kg，带电量q=+1．0×10-8C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处，取g=10m/s2．试求：

（1）带电粒子入射初速度的大小；
（2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？

如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长L= 0．1m，两板间距离d = 0．4 cm，现有一微粒质量m=2．0×10-6kg，带电量q=+1．0×10-8C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处，取g=10m/s2．试求：

（1）带电粒子入射初速度的大小；

（2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？

 

如图甲所示，M和N是相互平行的金属板，OO1O2为中线，O1为板间区域的中点，P是足够大的荧光屏．带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间．

（1）若只在两板间加恒定电压U，M和N相距为d，板长为L（不考虑电场边缘效应）．若入射粒子是电量为e、质量为m的电子，试求能打在荧光屏P上偏离点O2最远的电子的动能．

       （2）若两板间只存在一个以O1点为圆心的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，已知磁感应强度B=0．50T，两板间距d=cm，板长L=1．0cm，带电粒子质量m=2．0×10-25kg，电量q=8．0×10-18C，入射速度v =×105m/s．若能在荧光屏上观察到亮点，试求粒子在磁场中运动的轨道半径r，并确定磁场区域的半径R应满足的条件．

       （3）若只在两板间加如图乙所示的交变电压u，M和N相距为d，板长为L（不考虑电场边缘效应）．入射粒子是电量为e、质量为m的电子．某电子在t0=时刻以速度v0射入电场，要使该电子能通过平行金属板，试确定U0应满足的条件．

 

 

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