2020高考精炼专题1.16 带电粒子在匀强电场中的运动(提高篇)(解析版)

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2020高考精炼专题1.16 带电粒子在匀强电场中的运动(提高篇)(解析版)

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2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-1)
第一部分 静电场
专题1.16 带电粒子在匀强电场中的运动(提高篇)
一.选择题
1.(2019·河北省邢台市上学期期末)如图所示,空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B,间距为d,中央分别开有小孔O、P.现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动,恰能运动到P点.若仅将B板向右平移距离d,再将乙电子从P′点由静止释放,则(  )

A.金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变
B.金属板A、B间的电压减小
C.甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同
D.乙电子运动到O点的速率为2v0
【参考答案】 C
【名师解析】 两板间距离变大,根据C=可知,金属板A、B组成的平行板电容器的电容C减小,选项A错误;根据Q=CU,Q不变,C减小,则U变大,选项B错误;根据E===,可知当d变大时,两板间的场强不变,则甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同,选项C正确;根据e·E·2d=mv2,e·E·d=mv,可知,乙电子运动到O点的速率v=v0,选项D错误.
2.(2018·河南省南阳市上学期期末)如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一竖直屏M.一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间,最后垂直打在M上,则下列结论正确的是(已知重力加速度为g)(  )

A.两极板间电压为
B.板间电场强度大小为
C.整个过程中质点的重力势能增加
D.若仅增大两极板间距,则该质点不可能垂直打在M上
【参考答案】 BC
【名师解析】 据题分析可知,质点在平行板间轨迹应向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,质点的轨迹向下偏转,才能最后垂直打在屏M上,前后过程质点的运动轨迹有对称性,如图所示:

可见两次偏转的加速度大小相等,根据牛顿第二定律得:qE-mg=ma,mg=ma,解得E=,由U=Ed得板间电势差U=×d=,故A错误,B正确;质点在电场中向上偏转的距离y=at2,a==g,t=,解得:y=,故质点打在屏上的位置与P点的距离为:s=2y=,重力势能的增加量Ep=mgs=,故C正确;仅增大两极板间的距离,因两极板上电荷量不变,根据E====可知,板间场强不变,质点在电场中受力情况不变,则运动情况不变,故仍垂直打在屏M上,故D错误.
3.(福建省厦门市2016届高三第二次质量检查理科综合试题)在匀强电场中有一个半径为R=1m的圆,电场方向与圆的平面平行,O、P两点电势差为10V,一个电子在该匀强电场中仅受电场力作用下运动,且在P、Q两点上速度方向与圆的切线一致,速度大小均为1m/s ,则 ( )

A.电子从P到Q的运动过程中,动能先增大后减小
B.电子可能做圆周运动
C.该匀强电场的电场强度E=10V/m
D.O点与圆周上电势最低的点的电势差为10V
【参考答案】D
【名师解析】
带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在P、Q两点动能相等,则电势能也相等.因为匀强电场,所以两点的连线PQ即为等势面,根据等势面与电场线垂直特性,从而画出电场线CO.由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向,因此粒子从P到Q做抛体运动,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力对于运动来说先是阻力后是动力,所以动能先减小后增大,故AB错误;
匀强电场的电场强度式中的是沿着电场强度方向的距离,因而由几何关系可知,,所以,圆周上电势最高的点与O点的电势差为,故D正确,C错误。

考点:电势差与电场强度的关系;电势能
【名师点睛】紧扣动能相等作为解题突破口,由于仅在电场力作用下,所以得出两点的电势能大小关系.并利用等势面与电场线垂直的特性,从而推出电场线位置.再由曲线运动来确定电场力的方向.同时考查中的含义重要性。
二.计算题
1.(12分)(2018四川四市二诊)如图所示,在竖直平面内xOy坐标系的第一、二象限内有沿x轴正方向的匀强电场,第三、四象限内有沿y轴负方向的匀强电场.长度为L的绝缘轻质细线一端固定在O点,另一端系质量为m、电荷量为+q的小球,小球恰能绕O点做完整的圆周运动。轨迹与y轴负半轴交于A点,距地面高度为L,重力加速度为g,四个象限内匀强电场的场强大小都是E=,不计阻力,运动过程中电荷量保持不变。

(1)求小球做圆周运动过程中的最小速度;
(2)小球运动到A点,剪断细线,求小球落地点与A点间的水平距离。
【名师解析】(1)小球在三、四象限内做圆周运动,在最左端或者最右端,最小速度可以为零,但是,这种情况下,小球不能在一、二象限内做圆周运动.
小球在一、二象限内做圆周运动过程中,设受到的电场力为F1,合力为F,合力与水平方向的夹角为?.则
Fl=qE(1分)
(1分)
(1分)
解得:?=45°,F=mg
即小球在圆周上与O点连线夹角为45°的C点时速度最小,设最小速度为vc,则
F=(1分)
解得: (1分)
(2)设小球在A点速度为vA.剪断细线后小球加速度为a.运动时间为t,小球落地点与A点间的水平距离为x,则
(2分)
(1分)
(1分)
x=vAt(1分)
解得: (2分)
2.(20分)(2018高考冲刺卷10)如图所示,两竖直虚线间距为L,之间存在竖直向下的匀强电场。自该区域的A点将质量为M、电荷量电荷量分别为q和-q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿水平方向射出。小球进入电场区域,并从该区域的右边界离开。已知N离开电场时的位置与A点在同一高度;M刚离开电场时的动能为刚进入电场时动能的8倍。不计空气阻力,重力加速度大小为g。已知A点到左边界的距离也为L。
(1)求该电场的电场强度大小;
(2)求小球射出的初速度大小;
(3)要使小球M、N离开电场时的位置之间的距离不超过L,仅改变两小球的相同射出速度,求射出速度需满足的条件。

【名师解析】(1)设小球M、N在A点水平射出的初速度大小为v0,则他们进入电场时是水平速度仍然为v0,所以小球M、N在电场中运动的时间相等。
进入电场前,水平方向
竖直方向下落的距离
进入电场时竖直速度
进入电场后,水平方向

设N粒子运动的加速度为a,竖直方向有:
解得:
由牛顿第二定律得:
解得:
(2)粒子M射出电场时竖直速度为


解得:
(3)以竖直向下为正,M的竖直位移为
N的竖直位移为

解得:
3.(2016·浙江杭州高三月考)(20分)如图所示,在x>0,y>0区域内有平行于xOy平面的匀强电场和垂直xOy平面的匀强磁场。现有一带负电的粒子从坐标原点O沿某一方向以一定的初动能入射,在电场和磁场的作用下发生偏转,先后经过A(8,6)、B(12,18)两点时,动能变为初动能的0.6和0.4。不计重力的影响。
(1)确定电场强度的方向;
(2)若粒子的电荷量为-2×10-7 C,初动能为1×10-5 J,求电场强度的大小。

【名师解析】 (1)方法1
令电场强度的方向与x轴的夹角为θ,粒子在O点时的初动能为EkO,粒子从O点运动到A点,根据动能定理得
qEOAcos(α-θ)=EkO-EkA=0.4 EkO①
式中α为OA与x轴的夹角。
同理,粒子从O点运动到B点,有
qEOBcos(β-θ)=EkO-EkB=0.6 EkO②

②式中β为OB与x轴的夹角。
联立①②并利用A、B两点的坐标值解得
θ=0,即电场强度的方向沿x轴正方向。
方法2
设粒子在O点时的初动能为EkO,粒子从O点运动到A点,根据动能定理得
qUOA=EkO-EkA=0.4EkO
同理,粒子从O点运动到B点,有
qUOB=EkO-EkB=0.6EkO
由于是匀强电场,沿OB方向电势均匀降落,设在OB上点C(xC,yC)的电势与A点相同,那么
====
联立解得
xC=8 cm,yC=12 cm。故AC连线与y轴平行,因此电场强度的方向沿x轴正方向。
(2)将q=2×10-7 C,EkO=1×10-5 J及θ=0代入①或②,即可解得E=250 V/m。
答案 (1)沿x轴正方向 (2)250 V/m
4.(2016·江西南昌调研)(20分)如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,坐标系内有A、B两点,其中A点坐标为(6 cm,0),B点坐标为(0, cm),坐标原点O处的电势为0,A点的电势为8 V,B点的电势为4 V。现有一带电粒子从坐标原点O处沿电势为0的等势线方向以速度v=4×105 m/s射入电场,粒子运动时恰好通过B点,不计粒子所受重力,求:

(1)图中C处(3 cm,0)的电势;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)带电粒子的比荷。
【名师解析】 (1)设C处的电势为φC,因为OC=CA
所以φO-φC=φC-φA
解得φC== V=4 V。
(2)B、C两点的连线为等势线,电场强度方向与等势线BC垂直,设∠OBC=θ,则OB=L= cm
因为tan θ==,所以θ=60°

又U=Ed
可得E=== V/m=×102 V/m。
(3)带电粒子做类平抛运动,则有
Lcos θ=vt
Lsin θ= t2
解得== C/kg
=2.4×1011 C/kg
所以带电粒子的比荷为2.4×1011 C/kg。
答案 (1)4 V (2)×102 V/m (3)2.4×1011 C/kg
5. 如图所示,一个带正电的粒子以平行于x轴正方向的初速度v0从y轴上a点射入第一象限内,为了使这个粒子能经过x轴上定点b,可在第一象限的某区域内加一方向沿y轴负方向的匀强电场.已知所加电场的场强大小为E,电场区域沿x方向的宽度为s,Oa=L,Ob=2s,粒子的质量为m,带电量为q,重力不计,试讨论电场的左边界与b的可能距离.

【名师解析】 设电场左边界到b点的距离为Δx,已知电场宽度为s,Ob=2s,分以下两种情况讨论
(1)若粒子在离开电场前已到达b点,如图甲所示,即
Δx≤s,则Δx=v0t y=L=t2
联立解得Δx=.

(2)若粒子离开电场后做匀速直线运动到达b点,如图乙所示,即s<Δx≤2s,则s=v0t y=t2
由几何关系知tanθ==
联立解得Δx=+.
6.(12分)(2019吉林长春四模)两平行的带电金属板水平放置,板间电场可视为匀强电场。带电量相等粒子a,b分别以相同初速度水平射入匀强电场,粒子a飞离电场时水平方向分位移与竖直方向分位移大小相等,粒子b飞离电场时水平方向速度与竖直方向速度大小相等。忽略粒子间相互作用力及重力影响,求粒子a、b质量之比。
【参考答案】
【命题意图】以带电粒子在电场中的运动为背景,考查类平抛运动、牛顿运动定律,意在考查学生灵活运用力电相关知识分析解决问题的能力。
【名师解析】假设极板长度为l,粒子a质量为ma,离开电场时竖直位移为y,粒子b质量为mb,离开电场时竖直分速度为vy,两粒子初速度均为v0,在极板间运动时间均为t
对粒子a : (1分) (1分)
(1分)
(1分)
由以上各式可以得到: (1分)
对粒子b: (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
由以上各式可以得到: (1分)
因此: (2分)
注:计算题用其他方法得到正确结果,可按步骤酌情给分。
7.(2019重庆九校联盟12月联考)在如图所示的平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向(竖直向上)的匀强电场,电场强度大小E0=50 N/C;第Ⅳ象限区域内有一宽度d=0.2 m、方向沿x轴正方向(水平向右)的匀强电场。质量m=0.1 kg、带电荷量q=+1×10-2 C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场,通过第Ⅰ象限后,从x轴上的A点进入第Ⅳ象限,并恰好沿直线通过该区域后从B点离开,已知P、A的坐标分别为(0,0,4),(0,4,0),取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)初速度v0的大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)小球经过B点时的速度大小。
【名师解析】
(1)小球进入竖直方向的匀强电场后做类平抛运动,小球带正电,受到的电场力竖直向上,根据牛顿第二定律,加速度
解得a=5 m/s2
根据平抛运动规律有,小球沿水平方向做匀速运动:xA=v0t
沿竖直方向有:

解得v0=1 m/s。
(2)设水平电场的电场强度大小为E,因未进入电场前,带电小球做类平抛运动,所以进入电场时竖直方向的速度
因为小球在该电场区域恰好做直线运动,所以合外力的方向与速度方向在一条直线上,即速度方向与合外力的方向相同,有
解得E=50 N/C
设小球在水平电场中运动的水平距离为l

根据U=El
解得UAB=5 V。
(3)设小球在B点的速度大小为v,对小球运动的全过程,由动能定理,有

解得。
8.(20分)(2019重庆一诊)如图所示,竖直面内有水平线MN与竖直线PQ交于P点,O在水平线MN上,OP间距为d,一质量为m、电量为q的带正电粒子,从O处以大小为v0、方向与水平线夹角为θ=60?的速度,进入大小为E1的匀强电场中,电场方向与竖直方向夹角为θ=60?,粒子到达PQ线上的A点时,其动能为在O处时动能的4倍.当粒子到达A点时,突然将电场改为大小为E2,方向与竖直方向夹角也为θ=60?的匀强电场,然后粒子能到达PQ线上的B点.电场方向均平行于MN、PQ所在竖直面,图中分别仅画出一条电场线示意其方向。已知粒子从O运动到A的时间与从A运动到B的时间相同,不计粒子重力,已知量为m、q、v0、d.求:

(1)粒子从O到A运动过程中,电场力所做功W;
(2)匀强电场的场强大小E1、E2;
(3)粒子到达B点时的动能EkB.
【名师解析】.(20分)
(1)由题知:粒子在O点动能为Eko=m v02,粒子在A点动能为EkA=4Eko. . . . . . . . . . . . . .(2分)

粒子从O到A运动过程,由动能定理得:电场力所做功W=EkA—Eko.=m v02 . . . . . . .(2分)
(2)以O为坐标原点,初速方向为x轴正向,
建立直角坐标系xOy,如图所示
设粒子从O到A运动过程,粒子加速度大小为a1,
历时t1,A点坐标为(x,y)
粒子做类平抛运动:x=v0t1, y= a1 t12
由题知:粒子在A点速度大小vA=2 v0,vAy=v0,vAy=a1 t1
粒子在A点速度方向与竖直线PQ夹角为30?。
解得:x=,y=
由几何关系得:ysin60?—xcos60?=d,
解得: a1= ,t1= . . . . . . . . . . . . (4分)
又qE1=ma1,E1= (2分)
设粒子从A到B运动过程中,加速度大小为a2,历时t2,水平方向上有
vAsin30?=a2sin60?,t2=t1=,qE2=ma2,(4分),
解得:a2=,E2=(2分)
(3)分析知:粒子过A点后,速度方向恰与电场E2方向垂直,再做类平抛运动粒子到达B点时动能
关 EkB=m vB2,vB2=(2v0)2+(a2t2)2 (2分),
解得:EkB=. . . . . . . . . . . .(2分)
9.(15分) (2019甘肃宁县期末)一束电子流在经U0=5 000V的加速电场由静止加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示.若两板间距d=1×10﹣3m,板长L=5×10﹣3m,那么,
(1)电子离开加速电场时速度v0多大?(结果用字母e、U0、m表示)
(2)要使电子刚好从平行板间边沿飞出,两个极板上应加多大电压?(可以得到具体数值)

【名师解析】:(1)在加速电场中,根据动能定理得,,
解得.
(2)在偏转电场中,偏转位移为,
根据L=v0t,a=,
则y=,
解得U==400V.
10.(12分)(2019山西太原五中期末)如图所示,竖直平面xOy内有两个宽度均为首尾相接的电场区域ABED、BCFE。在ABED场区存在沿轴负y方向、大小为E的匀强电场,在BCFE场区存在大小为E、沿某一方向的匀强电场,且两个电场区域竖直方向均无限大。现有一个质量为m,电荷量为q带正电的粒子以某一初速度从坐标为(0,)的P点射入ABED场区,初速度方向水平向右。粒子恰从坐标为(,/2)的Q点射入BCFE场区,且恰好做加速直线运动,带电粒子的重力忽略不计,求:
(1)(6分) 粒子进入ABED区域时的初速度大小;
(2)(6分)粒子从CF边界射出时的速度大小。

【名师解析】
(1)在ABED由匀变速曲线运动规律
在水平方向有:L=v0t 在竖直方向有:
由牛顿定律:Eq=ma
联立方程解得:
(2)在BCFE区域.对粒子做加速直线运动,设Q点处的速度为v.
由 得:
,方向与水平方向夹角45°斜向下。
有几何关系,可知射出点的坐标为,则在BCFE区域发生的位移为.
对粒子由动能定理:
得:













2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-1)
第一部分 静电场
专题1.16 带电粒子在匀强电场中的运动(提高篇)
一.选择题
1.(2019·河北省邢台市上学期期末)如图所示,空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B,间距为d,中央分别开有小孔O、P.现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动,恰能运动到P点.若仅将B板向右平移距离d,再将乙电子从P′点由静止释放,则(  )

A.金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变 B.金属板A、B间的电压减小
C.甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同 D.乙电子运动到O点的速率为2v0
2.(2018·河南省南阳市上学期期末)如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一竖直屏M.一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间,最后垂直打在M上,则下列结论正确的是(已知重力加速度为g)(  )

A.两极板间电压为
B.板间电场强度大小为
C.整个过程中质点的重力势能增加
D.若仅增大两极板间距,则该质点不可能垂直打在M上
3.(福建省厦门市2016届高三第二次质量检查理科综合试题)在匀强电场中有一个半径为R=1m的圆,电场方向与圆的平面平行,O、P两点电势差为10V,一个电子在该匀强电场中仅受电场力作用下运动,且在P、Q两点上速度方向与圆的切线一致,速度大小均为1m/s ,则 ( )

A.电子从P到Q的运动过程中,动能先增大后减小
B.电子可能做圆周运动
C.该匀强电场的电场强度E=10V/m
D.O点与圆周上电势最低的点的电势差为10V
二.计算题
1.(12分)(2018四川四市二诊)如图所示,在竖直平面内xOy坐标系的第一、二象限内有沿x轴正方向的匀强电场,第三、四象限内有沿y轴负方向的匀强电场.长度为L的绝缘轻质细线一端固定在O点,另一端系质量为m、电荷量为+q的小球,小球恰能绕O点做完整的圆周运动。轨迹与y轴负半轴交于A点,距地面高度为L,重力加速度为g,四个象限内匀强电场的场强大小都是E=,不计阻力,运动过程中电荷量保持不变。

(1)求小球做圆周运动过程中的最小速度;
(2)小球运动到A点,剪断细线,求小球落地点与A点间的水平距离。


2.(20分)(2018高考冲刺卷10)如图所示,两竖直虚线间距为L,之间存在竖直向下的匀强电场。自该区域的A点将质量为M、电荷量电荷量分别为q和-q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿水平方向射出。小球进入电场区域,并从该区域的右边界离开。已知N离开电场时的位置与A点在同一高度;M刚离开电场时的动能为刚进入电场时动能的8倍。不计空气阻力,重力加速度大小为g。已知A点到左边界的距离也为L。
(1)求该电场的电场强度大小;
(2)求小球射出的初速度大小;
(3)要使小球M、N离开电场时的位置之间的距离不超过L,仅改变两小球的相同射出速度,求射出速度需满足的条件。




3.(2016·浙江杭州高三月考)(20分)如图所示,在x>0,y>0区域内有平行于xOy平面的匀强电场和垂直xOy平面的匀强磁场。现有一带负电的粒子从坐标原点O沿某一方向以一定的初动能入射,在电场和磁场的作用下发生偏转,先后经过A(8,6)、B(12,18)两点时,动能变为初动能的0.6和0.4。不计重力的影响。
(1)确定电场强度的方向;
(2)若粒子的电荷量为-2×10-7 C,初动能为1×10-5 J,求电场强度的大小。



4.(2016·江西南昌调研)(20分)如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,坐标系内有A、B两点,其中A点坐标为(6 cm,0),B点坐标为(0, cm),坐标原点O处的电势为0,A点的电势为8 V,B点的电势为4 V。现有一带电粒子从坐标原点O处沿电势为0的等势线方向以速度v=4×105 m/s射入电场,粒子运动时恰好通过B点,不计粒子所受重力,求:

(1)图中C处(3 cm,0)的电势;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)带电粒子的比荷。


5. 如图所示,一个带正电的粒子以平行于x轴正方向的初速度v0从y轴上a点射入第一象限内,为了使这个粒子能经过x轴上定点b,可在第一象限的某区域内加一方向沿y轴负方向的匀强电场.已知所加电场的场强大小为E,电场区域沿x方向的宽度为s,Oa=L,Ob=2s,粒子的质量为m,带电量为q,重力不计,试讨论电场的左边界与b的可能距离.



6.(12分)(2019吉林长春四模)两平行的带电金属板水平放置,板间电场可视为匀强电场。带电量相等粒子a,b分别以相同初速度水平射入匀强电场,粒子a飞离电场时水平方向分位移与竖直方向分位移大小相等,粒子b飞离电场时水平方向速度与竖直方向速度大小相等。忽略粒子间相互作用力及重力影响,求粒子a、b质量之比。




7.(2019重庆九校联盟12月联考)在如图所示的平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向(竖直向上)的匀强电场,电场强度大小E0=50 N/C;第Ⅳ象限区域内有一宽度d=0.2 m、方向沿x轴正方向(水平向右)的匀强电场。质量m=0.1 kg、带电荷量q=+1×10-2 C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场,通过第Ⅰ象限后,从x轴上的A点进入第Ⅳ象限,并恰好沿直线通过该区域后从B点离开,已知P、A的坐标分别为(0,0,4),(0,4,0),取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)初速度v0的大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)小球经过B点时的速度大小。

8.(20分)(2019重庆一诊)如图所示,竖直面内有水平线MN与竖直线PQ交于P点,O在水平线MN上,OP间距为d,一质量为m、电量为q的带正电粒子,从O处以大小为v0、方向与水平线夹角为θ=60?的速度,进入大小为E1的匀强电场中,电场方向与竖直方向夹角为θ=60?,粒子到达PQ线上的A点时,其动能为在O处时动能的4倍.当粒子到达A点时,突然将电场改为大小为E2,方向与竖直方向夹角也为θ=60?的匀强电场,然后粒子能到达PQ线上的B点.电场方向均平行于MN、PQ所在竖直面,图中分别仅画出一条电场线示意其方向。已知粒子从O运动到A的时间与从A运动到B的时间相同,不计粒子重力,已知量为m、q、v0、d.求:

(1)粒子从O到A运动过程中,电场力所做功W;
(2)匀强电场的场强大小E1、E2;
(3)粒子到达B点时的动能EkB.


9.(15分) (2019甘肃宁县期末)一束电子流在经U0=5 000V的加速电场由静止加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示.若两板间距d=1×10﹣3m,板长L=5×10﹣3m,那么,
(1)电子离开加速电场时速度v0多大?(结果用字母e、U0、m表示)
(2)要使电子刚好从平行板间边沿飞出,两个极板上应加多大电压?(可以得到具体数值)



10.(12分)(2019山西太原五中期末)如图所示,竖直平面xOy内有两个宽度均为首尾相接的电场区域ABED、BCFE。在ABED场区存在沿轴负y方向、大小为E的匀强电场,在BCFE场区存在大小为E、沿某一方向的匀强电场,且两个电场区域竖直方向均无限大。现有一个质量为m,电荷量为q带正电的粒子以某一初速度从坐标为(0,)的P点射入ABED场区,初速度方向水平向右。粒子恰从坐标为(,/2)的Q点射入BCFE场区,且恰好做加速直线运动,带电粒子的重力忽略不计,求:
(1)(6分) 粒子进入ABED区域时的初速度大小;
(2)(6分)粒子从CF边界射出时的速度大小。







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