专题五带电粒子在电场中的运动

1、专题五 带电粒子在电场中的运动1.从阴极K发射的电子经电势差U0 = 5000V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1 = 10cm、间距d = 4cm的平行金属板A、B之间，在离金属板边缘L2 = 75cm处放置一个直径D = 20cm、带有纪录纸的圆筒整个装置放在真空内，电子发射时的初速度不计，如图所示，若在金属板上加U = 1000cos2tV的交流电压，并使圆筒绕中心轴按图示方向以n = 2r/s匀速转动，分析电子在纪录纸上的轨迹形状并画出从t = 0开始的1s内所纪录到的图形2.如图所示，处于同一条竖直线上的两个点电荷A、B带等量同种电荷，电荷量为Q；G、H 是它们连线

2、的垂直平分线。另有一个带电小球C，质量为m、电荷量为q（可视为点电荷），被长为l的绝缘轻细线悬挂于O点，现在把小球C拉起到M点，使细线水平且与A、B处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向上的夹角30。试求：在A、B所形成的电场中，MN两点间的电势差，并指出M、N哪一点的电势高。CABMNOGHFTFAFBmg若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为x的正三角形，则小球运动到N点瞬间，轻细线对小球的拉力FT（静电力常量为k）。 3.图中B为电源，电动势E = 27V，内阻不计固定电阻R1500，R2为光敏电阻C为平行板电容器，

3、虚线到两极板距离相等，极板长l18.0102m，两极板的间距d = 1.0102mS为屏，与极板垂直，到极板的距离l2 = 0.16mP为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA轴转动当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000、2000、4500有一细电子束沿图中虚线以速度0 = 8.0106m/s连续不断地射入C已知电子电量e = 161019C，电子质量m = 91031kg忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变（1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达

4、屏S上时，它离O点的距离y（计算结果保留二位有效数字）（2）设转盘按图2-6-10中箭头方向匀速转动，第3秒转一圈取光束照在a、b分界处时t0，试在图2-6-11给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（06s间）要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值（不要求写出计算过程） 4（16）如图所示，竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源A，其电荷量Q = 4103 C，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为，其中k为静电力恒量，r为空间某点到A的距离有一个质量为m = 0.1 kg的带正电小球B，B球与A球间的距离为a = 0.4 m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源A形成的电场中具有的电势能表达式为，其中r为q与Q之间的距离有一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H = 0.8 m处自由下落，落在小球B上立刻也小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，它们向上运动到达的最高点P（取g = 10 m/s2，k = 9109 Nm2/C2），求：（1）小球C与小球B碰撞后的速度为多少？（2