二轮高考物理15天快速提分课程第六讲

电学平抛

主讲教师：张雯【例题1】一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和b，从电容器边缘的P点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2。若不计重力，则a和b的比荷之比是A．1∶2B．1∶1C．2∶1D．4∶1

【例题3】如图，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从p点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中，它们分别落到A、B、C三点，则可判断A．落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电B．三个小球在电场中运动的时间相等C.三个小球到达正极板时的动能关系是：EkA>EkB>EkCD.三个小球在电场中运动的加速度关系是：aA>aB>aC【例题4】如图所示，水平放置的两块平行金属板长

，两板间距d，两板间电压为U，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度

，从两板中央射入，求：（1）电子偏离金属板的侧位移是多少？（2）电子飞出电场时的速度是多少？（3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若距离为s，求OP的长？【例题5】如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；（2）求两板间所加偏转电压U的范围；（3）求粒子可能到达屏上区域的长度．【例题6】如图所示，两平行金属板A、B板长８厘米，两板间距离d＝cm，A板比B板电势高300伏特，一带正电的粒子电量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度2×106m/s

，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，O点在中心线上距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k=9.0×109Nm2/C2

）(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远？(2)试在图上粗略画出粒子运动的轨迹．(3)确定点电荷Q的电性并求其电量的大小．【例题7】如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为

的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能？（2）若粒子离开电场时动能为

，则电场强度为多大？【例题8】如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。【例题9】如图所示是科研实验中用米使带正电粒子加速和偏转的装置，如果让氢和氦进入并电离，将得到一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物，它们经过同一电场加速后在同一电场中偏转.问它们是否会分为三股，从而到达荧光屏上后产生三个亮点?回答中要说明理由(离子重力不计).【例题10】图（a）为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图

按图（b）所示的规律变化，在电极XX之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是【例题11】喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场后，打到纸上，显示出字体.无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流同墨盒.设偏转板板长为1.6cm，两板间的距离为0.50cm，偏转板的右端距纸3.2cm，若一个墨汁微滴的质量为1.6×10-10kg，以20m／s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板问的电压是8.0×103V，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0mm.问这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少?不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性.为了使纸上的字体放大10％，请你分析提出一个可行的方法.【例题12】现今测定电子荷质比e/m的最精确的方法之一是双电容器法.如图所示，在真空管中由阴极K发射出的电子，其初速度可忽略不计，此电子被阳极A的电场加速后穿过屏障D1上的小孔.然后顺序穿过电容器C1、屏障D2和第二个电容器C2而射到荧光屏E上，阳极与阴极间的电势差为U.在电容器C1、C2之间加有频率为f的同步交变电压，选择频率f使电子束在荧光屏上的亮点不发生偏转，求e/m

？【例题13】如图(a)所示，真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入，A、B板长l=0.20m，板间距离d=0.02m.加在A、B两板问的电压“随时间变化的u-t图线如图(b)所示.设A、B间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场，在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的.两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离b=0.15m，筒绕其竖直轴匀速转动，周期T=0.20s，筒的周长s=0.20m，筒能接收到通过A、B板的全部