Question

（1）在地面上空中有方向未知的勻強(qiáng)電場，一帶電量為-q的小球以某一速度由M點沿如圖所示的軌跡運動到N點．由此可知

 

A．小球所受的電場力一定大于重力
B．小球的動能、電勢能和重力勢能之和保持不變
C．小球的機(jī)械能保持不變
D．小球的動能一定減小
（2）一束初速不計的電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場，如圖所示，若板間距離d=1.0cm，板長l=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？

Answer 1

分析：（1）小球在重力和電場力的作用下做曲線運動，根據(jù)曲線運動的條件可得出小球受合力的方向，即可得出兩力的大小關(guān)系；分析能量的轉(zhuǎn)化可知能量間的關(guān)系；
（2）粒子先加速再偏轉(zhuǎn)，由題意可知當(dāng)電子恰好飛出時，所加電場最大；由運動的合成與分解關(guān)系可得出電壓值．

解答：解：（1）由圖可知，小球向上偏轉(zhuǎn)，故小球所受合力應(yīng)偏向上方；而粒子只受重力和電場力，故電場力應(yīng)大于重力，故A正確；
由圖可知，物體受到的合力做正確，故動能增加；故D錯誤；
而小球的高度增加，故重力勢能增加；故機(jī)械能增加，故C錯誤；
小球增加的機(jī)械能是由電場力做功轉(zhuǎn)化來的，而電場力做功消耗電勢能，由能量守恒定律可知，小球的動能、電勢能和重力勢能之和保持不變，故B正確；
故選AB
（2）當(dāng)電子從極板邊緣飛出時，所加電壓最大，即電子偏轉(zhuǎn)位移為

d

2

；
電子飛出電場的時有：Ue=

1

2

mv₀²-----（1）
電子進(jìn)入電場后偏轉(zhuǎn)，水平方向：l=v₀t；
豎直方向加速度a=

U1e

md

------（2）；

d

2

=

1

2

at²=

U1el2

2md v 2 0

------（3）
聯(lián)立解得：
U₁=

2d2

l2

U=400V；
偏轉(zhuǎn)電場的電壓為400V．

點評：本題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，在列式計算時應(yīng)注意不要提前代入數(shù)值，應(yīng)將公式簡化后再計算，這樣可以減少計算量．