带电粒子在电场中的加速和偏转
[方法点拨] (1)带电粒子在匀强电场中做直线运动时,一般用牛顿第二定律与运动学公式结合处理或用动能定理处理.(2)在匀强电场中做类平抛运动时一般从分解的角度处理.(3)注意带电粒子重力能否忽略.
1.如图1所示,四个相同的金属容器共轴排列,它们的间距与容器的宽度相同,轴线上开有小孔.在最左边、最右边两个容器上加电压U后,容器之间就形成了匀强电场.今有一个电子从最左边容器的小孔沿轴线入射,刚好没有从最右边容器射出,则该电子停止运动前( )
图1
A.通过各容器的速度比依次为∶∶1
B.通过各容器的时间比依次为5∶3∶1
C.通过各容器间隙所用的时间比依次为5∶3∶1
D.通过各容器间隙的加速度比依次为5∶3∶1
2.(多选)(2018·福建省福州市期末)如图2所示,匀强电场中的三个点A、B、C构成一个直角三角形,∠ACB=90°,∠ABC=60°,=d.把一个带电荷量为+q的点电荷从A点移到B点电场力不做功,从B点移到C点电场力做功为W.若规定C点的电势为零,则( )
图2
A.A点的电势为-
B.B、C两点间的电势差为UBC=
C.该电场的电场强度大小为
D.若从A点沿AB方向飞入一电子,其运动轨迹可能是甲
3.在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图3所示,有一带负电的微粒,从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场足够广),在如图所示的速度-时间图象中,符合微粒在电场内运动情况的是( )
图3
4.(多选)(2018·河南省南阳市期中)如图4所示,长为L、板间距离为d的平行板电容器水平放置,电容器充电后与电源断开,现将两质量相等的带电粒子a、b分别从两极板的中心线、上极板的边缘处同时沿水平方向射入电场,两粒子恰好能在距下极板为的P点处相遇.若不考虑粒子的重力作用,则下列说法中正确的是( )
图4
A.b所带的电荷量是a的3倍
B.相遇时,a在水平方向上运动的距离为
C.相遇时,b的动能变化量是a的9倍
D.若仅将下极板向下移动一小段距离,则两粒子仍能在P点相遇
5.(多选)如图5所示,匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内,M、N分别为AB和AD的中点,一个初速度为v0、质量为m、电荷量为q的带负电粒子沿纸面射入电场.带电粒子的重力不计,如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场,恰好从D点离开电场.若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场,则带电粒子( )
图5
A.从BC边界离开电场
B.从AD边界离开电场
C.在电场中的运动时间为
D.离开电场时的动能为mv02