专题五带电粒子在电场中的运动答案.doc

专题五 带电粒子在电场中的运动答案1.【解析】对电子的加速过程，由动能定理得：eU0 = m02得电子加速后的速度0 = = 42107m/s电子进入偏转电场后，由于在其中运动的时间极短，可以忽略运动期间偏转电压的变化，认为电场是稳定的，因此电子做类平抛的运动如图所示交流电压在A、B两板间产生的电场强度E = = 25104cos2tV/m电子飞离金属板时的偏转距离y1 = at = （）2电子飞离金属板时的竖直速度y = at1 = （）电子从飞离金属板到到达圆筒时的偏转距离y2 = yt2 = 所以在纸筒上的落点对入射方向的总偏转距离为y = y1+y2 = （+L2） = （+L2） = 020costm可见，在纪录纸上的点在竖直方向上以振幅0.20m、周期T = 1s做简谐运动因为圆筒每秒转2周，故转一周在纸上留下的是前半个余弦图形，接着的一周中，留下后半个图形，则1s内，在纸上的图形如图所示CABMNOGHFTFAFBmg3.带电小球C在A、B形成的电场中从M运动到N点的过程中，重力和电场力做功，但合功为零，则： 所以 即M、N两点间的电势差大小为 且N点的电势高于M点的电势。 在N点，小球C受到重力mg、细线的拉力FT、以及A和B分别对它的斥力FA和FB四个力的作用如图所示，且沿细线方向的合力为零。则 FTmgcos30FAcos300 又 得 FTmgcos30 4.（1）y=2410-2m（2）略5（1）小球C自由下落H距离的速度v0 = = 4 m/s（2分）小球C与小球B发生碰撞，由动量守恒定律得：mv0 = 2mv1，所以v1 = 2 m/s（2分）（2）小球B在碰撞前处于平衡状态，对B球进行受力分析知：，代入数据得：C（2分）（3）C和B向下运动到最低点后又向上运动到P点，运动过程中系统能量守恒，设P与A之间的距离为x，由能量守恒得：（4分）代入数据得：x = (0.4) m（或x = 0.683 m）（2分）（4）当C和B向下运动的速度最大时，与A之间的距离为y，对C和B整体进行受力分析有：，代入数据有：y = m（或y = 0.283 m）（2分）由能量守恒得：（3分）代入数据得：（或vm = 2.16 m/s）（1分）3