正确率40.0%电子$${、}$$质子$${、{α}}$$粒子由静止状态经相同电压加速后,垂直电场线进入同一匀强电场中,则()
D
A.最后离开电场时$${{α}}$$粒子偏角最大
B.最后离开电场时质子的动能最大
C.最后离开电场时质子的速率最大
D.电子通过匀强电场的时间最短
6、['静电力做功与电势能的关系', 'φ-x图像', '带电粒子在电场中的直线运动']正确率60.0%某空间存在一个范围足够大的电场,$${{x}}$$轴上各点的电势$${{φ}}$$随坐标$${{x}}$$变化规律如图,$${{O}}$$点是坐标原点.一带电粒子只在电场力作用下沿$${{x}}$$轴做直线运动,某时刻经过$${{O}}$$点,速度沿$${{+}{x}}$$方向.不考虑粒子的重力,关于电场和粒子的运动,下列说法中正确的是()
B
A.电场一定是沿$${{+}{x}}$$轴方向的匀强电场
B.粒子做匀变速直线运动
C.粒子可能做周期性的往复运动
D.粒子在运动过程中,动能与电势能之和可能不断增大
第一题解析:
1. 粒子经相同电压 $$U$$ 加速后,动能 $$qU = \frac{{1}}{{2}}mv^2$$,得初速度 $$v_0 = \sqrt{{\frac{{2qU}}{{m}}}}$$
2. 进入匀强电场后,偏转角 $$\theta$$ 满足 $$\tan\theta = \frac{{qEL}}{{mv_0^2}} = \frac{{EL}}{{2U}}$$,与粒子种类无关,故 A 错误
3. 离开电场时动能 $$E_k = qU + qEy$$,质子电荷量 $$e$$ 最大,故 B 正确
4. 速率 $$v = \sqrt{{\frac{{2E_k}}{{m}}}}$$,电子质量最小,故 C 正确
5. 通过时间 $$t = \frac{{L}}{{v_0}}$$,电子初速度最大,故 D 正确
第一题答案:BCD
第二题解析:
1. 由 $$\varphi - x$$ 图像可知电势随坐标变化,电场强度 $$E = -\frac{{d\varphi}}{{dx}}$$
2. 图像为曲线,电场非匀强,故 A、B 错误
3. 粒子在 $$O$$ 点速度沿 $$+x$$ 方向,受电场力指向电势降低方向,可能做往复运动,故 C 正确
4. 只有电场力做功,动能与电势能之和守恒,故 D 错误
第二题答案:C
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