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1、带电粒子在电场中的运动专题练习1、如图所示,长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中, 一带电量为+q、质量为m的小球,以初速度v0从斜面底端 A点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B点时,速度仍为v0,则 AA、B两点间的电压一定等于mgLsin/qB小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能C若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值一定为mg/qD如果该电场由斜面中点正止方某处的点电荷产生,则该点电荷必为负电荷2、如图所示,质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中0点自由释放后,分别抵达B、C两点,若AB=BC,则它们带电荷量之比q1：q2等于 A1：2B2：1 C1：D：13如图所
2、示,两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成角放置在同一竖直平面,充电后板间有匀强电场。一个质量为m、带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场,并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是。A、电场强度的大小Emgcos/qB、电场强度的大小Emgtg/qC、液滴离开电场时的动能增量为-mgLtgD、液滴离开电场时的动能增量为-mgLsin4如图所示,质量为m、电量为q的带电微粒,以初速度V0从A点竖直向上射入水平方向、电场强度为E的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为VB2V0,而方向与E同向。下列判断中正确的是。A、A、B两点间电势差为2mV02/qB、A、B两点间的高度差为V02/2gC、微粒在
3、B点的电势能大于在A点的电势能D、从A到B微粒作匀变速运动5一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角=30,已知带电微粒的质量m=1.0107kg,电量q=1.01010C,A、B相距L=20cm取g=10m/s2,结果保留二位有效数字求：1说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由2电场强度的大小和方向？3要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少？图3-1-66一个带电荷量为q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场方向成角,已知油滴的质量为m,测得油滴达到运动轨迹的最高点时,它的速度大小又为v,求： 最高点的位置
4、可能在O点的哪一方？ 电场强度 E为多少？ 最高点处与O点的电势差UNO为多少？OvE7. 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d = 0.4 cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量为 m = 210-6kg,电量q = 110-8 C,电容器电容为C =10-6 F求 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内,则微粒入射速度v0应为多少？ 以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少落到下极板上？LBm,qdv0A8.如图所示,在竖直平面内建立xOy直角坐标
5、系,Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场,现有一个带电量为2.5104C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以0.4kg.m/s的初动量竖直向上抛出,它到达的最高点位置为图中的Q点,不计空气阻力,g取10m/s2. 1指出小球带何种电荷； 2求匀强电场的电场强度大小； 3求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量.x/m01.6V0Q3.24.86.41.63.2y/m9、如图所示,一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器,电容为C。电容器的A板接地,且中间有一个小孔S,一个被加热的灯丝K与S位于同一水平线,从丝上可以不断地发射出电子,电子经过电压U0加速
6、后通过小孔S沿水平方向射入A、B两极板间。设电子的质量为m,电荷量为e,电子从灯丝发射时的初速度不计。如果到达B板的电子都被B板吸收,且单位时间内射入电容器的电子数为n个,随着电子的射入,两极板间的电势差逐渐增加,最终使电子无法到达B板,求：1当B板吸收了N个电子时,AB两板间的电势差2A、B两板间可以达到的最大电势差3从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间。10如图所示是示波器的示意图,竖直偏转电极的极板长L1=4cm,板间距离d=1cm。板右端距离荧光屏L2=18cm,水平偏转电极上不加电压,没有画出电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v=1.6107m/s,电子
7、电量e=1.610-19C,质量m=0.9110-30kg。要使电子束不打在偏转电极上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？若在偏转电极上加u=27.3sin100t 的交变电压,在荧光屏竖直坐标轴上能观察到多长的线段？L1L2OOOd11两块水平平行放置的导体板如图所示,大量电子质量m、电量e由静止开始,经电压为U0的电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图所示的周期为2t0,幅值恒为U0的周期性电压时,恰好能使所有电子均从两板间通过。问： 这些电子通过两板之间后,侧向位移的最大值和最小值
8、分别是多少？4t0t03t02t0t0U0UU0侧向位移分别为最大值和最小值的情况下,电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？带电粒子在电场中的运动专题练习参考答案1、A D 2、B 3AD 4 ABD 51微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向作直线运动,所以其合力在AB方向上,分析可知电场力的方向水平向左,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度vA方向相反,微粒做匀减速运动2在垂直于AB方向上,有qEsinmgcos=0所以电场强度E=1.7104N/C电场强度的方向水平向左3微粒由A运动到B时的速度vB=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得, mgLsin+qELcos=mvA2/
9、2 代入数据,解得vA=2.8m/s6 在O点的左方 UNO =由动能定理可得在O点的左方在竖直方向 mgt = mv sin,水平方向 qEt = mv + mv cos 油滴由O点N点,由qUmgh = 0,在竖直方向上,2 = 2ghUNO =7若第1个粒子落到O点,由v01t1,gt12得v012.5 m/s若落到B点,由Lv02t1,gt22得v025 m/s故2.5 m/sv05 m/s由Lv01t,得t410-2 sat2得a2.5 m/s2,有mgqE=ma,E=得Q610-6C所以600个8.说明：动量是运动物体质量与速度的乘积。1小球带负电2小球在y方向上做竖直上抛运动,在
10、x方向做初速度为零的匀加速运动,最高点Q的坐标为1.6m, 3.2m 由代入数据得 1分 由初动量p=mv0 解得 m=0.05kg 又 由代入数据得E=1103N/C 3由式可解得上升段时间为t=0.8s 所以全过程时间为代入式可解得x方向发生的位移为x=6.4m由于电场力做正功,所以电势能减少,设减少量为E,代入数据得E=qEx=1.6J912U03t=10解：由以上三式,解得：代入数据,得 U=91V 偏转电压的最大值：U1=27.3V 通过偏转极板后,在垂直极板方向上的最大偏转距离：设打在荧光屏上时,亮点距O的距离为y,则：荧光屏上亮线的长度为：l=2y 代入数据,解得l=3cmt0t02t03t0v1v2vy11 v10tt02t03t04t0vy1, 解得, 2由此得,而
