2018-2019学年人教版选修3-1 第一章 9 带电粒子在电场中的运动 作业
2018-2019学年人教版选修3-1 第一章 9 带电粒子在电场中的运动 作业第3页

7.

(多选)如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子(  )

A.所受重力与静电力平衡

B.电势能逐渐增加

C.动能逐渐增加

D.做匀变速直线运动

解析

粒子做直线运动,其重力和静电力的合力应与速度共线,如图所示。重力与静电力不共线,不可能平衡,选项A错误;粒子运动过程中静电力做负功,因而电势能增加,选项B正确;合力做负功,动能减小,选项C错误;电容器的极板与直流电源相连,即其电压、板间的电场强度不变,则静电力不变,合力恒定,因而粒子做匀变速直线运动,选项D正确。

答案BD

8.两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷量为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:

(1)极板间的电场强度E。

(2)α粒子在极板间运动的加速度a。

(3)α粒子的初速度v0。

解析(1)极板间电场强度E=U/d

  (2)α粒子电荷量为2e,质量为4m,所受电场力F=2eE=2eU/d,α粒子在极板间运动的加速度a=F/4m=eU/2dm。

(3)由d=1/2at2,得t=√(2d/a)=2d√(m/eU),v0=R/t=R/2d √(eU/m)。