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=
mv02-----(1)1 2
电子进入电场后偏转,水平方向:l=v0t;
竖直方向加速度a=
------(2);U1e md
=d 2
at2=1 2
------(3)U1el2 2md v 20
联立解得:
U1=
U=400V;2d2 l2
偏转电场的电压为400V.