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如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另...

如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出.已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0.偏转电场可看作匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d

(1)忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy

(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法.在解决(1)问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因.已知

(3)极板间既有静电场也有重力场.电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势的定义式.类比电势的定义方法,在重力场中建立重力势的概念,并简要说明电势和重力势的共同特点.

 

(1) (2)由于F远大于G,因此不需要考虑电子所受重力 (3) 电势和重力势都是反映场的能的性质的物理量,仅由场自身的因素决定. 【解析】 (1)根据动能定理,有 则电子射入偏转电场的初速度 在偏转电场中,电子的运动时间 偏转距离 (2)考虑电子所受重力和电场力的数量级,有 重力 电场力 由于,因此不需要考虑电子所受重力 (3)电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能与其电荷量q的比值,即 由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能与其质量m的比值,叫做“重力势”,即 电势和重力势都是反映场的能的性质的物理量,仅由场自身的因素决定  
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如图所示,一光滑绝缘斜槽放在方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场中,从斜槽顶端A沿斜槽向下释放一初速度为的带负电的小球,小球质量为m,带电荷量为q,斜槽底端BA点的竖直距离为h.则关于小球的运动情况,下列说法正确的是(   

A.只有时,小球才能沿斜槽运动到B

B.只有时,小球才能沿斜槽运动到B

C.小球若沿斜槽能到达B点,最小速度可能是

D.小球若沿斜槽能到达B点,最小速度一定大于

 

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一个动能为Ek 的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2Ek ,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器时的动能变为(    )

A.8 Ek B.5 Ek C.425 Ek D.4 Ek

 

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在如图所示平行板电容器AB两板上加上如图所示的交变电压,开始时B板的电势比A板的高,这时两板中间原来静止的电子(图中黑点表示)在电场作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)(   

 

A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性往返运动

B.电子一直向A板运动

C.电子一直向B板运动

D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性往返运动

 

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如图甲,AB是一对平行金属板,在两板间加有周期为T的交变电压U0A板电势为φA=0B板电势为φB随时间t变化的规律如图乙所示。现有一个电子从A板的小孔进入两板间的电场中,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则

A. 若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动

B. 若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上

C. 若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上

D. 若电子是在t=T/2时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动

 

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两平行金属板AB水平放置,一个质量为m=5×106 kg的带电粒子,以v0=2 m/s的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,AB两板间距离为d=4 cm,板长l=10 cm。(g10 m/s2)

(1)AB间的电压为UAB=1 000  V时,粒子恰好不偏转,沿图中直线射出电场,求该粒子的电荷量和电性。

(2)使B板接地,欲使该粒子射出偏转电场,求A板所加电势的范围。

 

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