问题 问答题

(1)在地面上空中有方向未知的匀强电场,一带电量为-q的小球以某一速度由M点沿如图所示的轨迹运动到N点.

由此可知______

A.小球所受的电场力一定大于重力

B.小球的动能、电势能和重力势能之和保持不变

C.小球的机械能保持不变

D.小球的动能一定减小

(2)一束初速不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速后,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,若板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?

答案

(1)由图可知,小球向上偏转,故小球所受合力应偏向上方;而粒子只受重力和电场力,故电场力应大于重力,故A正确;

由图可知,物体受到的合力做正确,故动能增加;故D错误;

而小球的高度增加,故重力势能增加;故机械能增加,故C错误;

小球增加的机械能是由电场力做功转化来的,而电场力做功消耗电势能,由能量守恒定律可知,小球的动能、电势能和重力势能之和保持不变,故B正确;

故选AB

(2)当电子从极板边缘飞出时,所加电压最大,即电子偏转位移为

d
2

电子飞出电场的时有:Ue=

1
2
mv02-----(1)

电子进入电场后偏转,水平方向:l=v0t;

竖直方向加速度a=

U1e
md
------(2);

d
2
=
1
2
at2=
U1el2
2md
v20
------(3)

联立解得:

U1=

2d2
l2
U=400V;

偏转电场的电压为400V.

单项选择题
选择题