（高中物理）专题23带电粒子在电场中的运动

1、专题23 带电粒子在电场中的运动一、高考题1. ·理综物理图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉别离的过程，以下表述正确的有2. (·理综)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中a点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，那么粒子在电场中a做直线运动，电势能先变小后变大b做直线运动，电势能先变大后变小c做曲线运动，电势能先变小后变大d做曲线运动，电势能先变大后变小3·理综如下列图，abcd为固定在竖直平面内的轨道，ab段光滑水

2、平，bc段为光滑圆弧，对应的圆心角=37°，半径r=，cd段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为e=2×105n/c、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×10-2kg、电荷量q=+1×10-6c的小物体视为质点被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在c点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过c点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向。斜轨与小物体间的动摩擦因数=0.25。设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 1求弹簧枪对小物体所做的功

3、； 2在斜轨上小物体能到达的最高点为p，示cp的长度。相关知识。二、模拟题1. 年3月一模一带负电的点电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点的v-t图象如下列图，其中ta和tb是电荷运动到电场中a、ba点运动到b点，电场力做负功b. a点处的电场线比b点处的电场线密c. a、b两点电势的关系为2年3月东北四校一模如下列图，质量为m、半径为r的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的m、n两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为e的匀强电场。p、q两点分别为轨道的最低点和最高点，在p点有一质量为m，电量为q的带正电的小球，现给小球一初速度v0，使小球在竖直平面内做

4、圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，那么有关以下说法正确的选项是a小球通过p点时对轨道一定有压力b小球通过p点时的速率一定大于通过q点时的速率c从p到q点的过程中，小球的机械能一定增加d假设mg> qe，要使小球能通过q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v0应满足的关系是：v0<。3年3月市一模在光滑绝缘水平面的p点正上方o点固定了一电荷量为+q的正点电荷，在水平面上的n点，由静止释放质量为m，电荷量为-q的负检验电荷，该检验电荷经过p点时速度为v，图中=60°，规定电场中p点的电势为零。那么在+q形成的电场中an点电势高于p点电势bn点电势为cp点电场强度大小是n点的

5、2倍d检验电荷在n点具有的电势能为点电荷电场强度公式，p点电场强度大小是n点的4倍，选项c错误。4. 年3月六校联考真空中，两个相距l的固定点电荷e、f所带电荷量分别为qe和qf，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向。电场线上标出了m、n两点，其中n点的切线与ef连线平行，且nef>nfe。那么 ae带正电，f带负电，且qeqfb在m点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到n点c过n点的等势面与过n点的切线垂直 d负检验电荷在m点的电势能大于在n点的电势能5. 年3月质检电场中某三条等势线如图实线a、b、c所示。一电子仅在电场力

6、作用下沿直线从p运动到q，电势a>b>c，这一过程电子运动的v-t图象可能是以下各图中的6重点中学联盟第一次联考如下列图，长为l、倾角为=30°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由斜面底端的a点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，那么( )abcv0a小球在b点的电势能一定大于小球在a点的电势能ba、b两点的电势差一定为c假设电场是匀强电场，那么该电场的场强的最大值一定是d假设该电场是ac边中垂线上某点的点电荷q产生的，那么q一定是正电荷711分年2月晋江四校第二次联考如下列图，质量为m，带电量为+q的微粒在o点以初速度v0与水

7、平方向成q 角射出，微粒在运动中受阻力大小恒定为f。 如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒仍沿v0方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值的大小与方向。 假设加上大小一定，方向水平向左的匀强电场，仍能保证微粒沿vo方向做直线运动，并经过一段时间后又返回o点，求微粒回到o点时的速率。812分期末如图，a、b两点所在的圆半径分别为r1和r2，这两个圆为同心圆，圆心处有一带正电为+q的点电荷，内外圆间的电势差为u。一电子仅在电场力作用下由a运动到b，电子经过b点时速度为v。假设电子质量为m，带电量为e。求：+v0r1r2ab+qv1电子经过b点时的加速度大小。2电子在a点时的速度大小v0

8、。9.(16分名校联考直流电源的路端电压u=182 v。金属板ab、cd、ef、gh相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接。变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为123。孔o1正对b和e，孔o2正对d和g。边缘f、h正对。一个电子以初速度v0=4×106 m/s沿ab方向从a点进入电场，恰好穿过孔o1和o2后，从h点离开电场。金属板间的距离l1=2 cm，l2=4 cm，l3=6 cm。电子质量me=9.1×10-31 kg，电量q=1.6×10-19 c。正对两平行板间可视为匀强电场，求： 1各相对两板间的电场强度。2电子离开h点时的动能。

9、3四块金属板的总长度ab+cd+ef+gh。10、14分年2月中学下学期一调考试粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示：123456789x/m/105v1. 50根据上述表格中的数据可作出如右的jx图像。现有一质量为´10-7c带正电荷的滑块可视作质点，其与水平面的动摩擦因数为0.20。问：1由数据表格和图像给出的信息，写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。2假设将滑块无初速地放在x=处，那么滑块最终停止在何处？3在上述第2问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=时它的加速度多大

10、？电场中某点场强为jx图线上某点对应的斜率4假设滑块从x=处以初速度v0沿-x方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v0应为多大？可解得x2=舍去x2=。2分1119分年2月八中检测如下列图，两平行金属板a、b长l=8cm，两板间距离d=8cm，a板比b板电势高300v，一不计重力的带正电的粒子电荷量q10-10c，质量m10-20kg，沿电场中心线rd垂直电场线飞入电场，初速度02×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面mn、ps间的无电场区域。两界面mn、ps相距为12cm，d是中心线rd与界面ps的交点。求:1粒子穿过界面mn时偏离中心线rd的距离以及速度大小？2粒子

11、到达ps界面时离d点的距离为多少？3设o为rd延长线上的某一点，我们可以在o点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕o点做匀速圆周运动，求在o点固定的负点电荷的电量为多少？静电力常数k = 90×109n·m2/c2，保存两位有效数字12. (15分) 四校联考如下列图，固定于同一条竖直线上的a、b是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为q和q，a、b相距为2d。mn是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q可视为点电荷，不影响电场的分布。，现将小球p从与点电荷a等高的c处由静止开始释放，小球p向下运动到距c点距离为d的o点时，速度为v。mn

12、与ab之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。求：1c、o间的电势差uco； 2o点处的电场强度e的大小及小球p经过o点时的加速度；3小球p经过与点电荷b等高的d点时的速度。13、16分崇明期末真空中电量为q的点电荷电场中，假设取无穷远为零电势点，那么离电荷距离为r的某点的电势表达式为k为静电力常数。如下列图，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的a点，其带电量为q；质量为m、带正电的乙球在水平面上的b点由静止释放，其带电量为q；a、b两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为、方向指向甲球的恒力作用，两球均可视为点电荷。求：1乙球在释放瞬间的加速

13、度大小；2乙球的速度最大时两个电荷间的距离；3乙球运动的最大速度vm为多少？4乙球运动过程中，离开甲球的最大距离和最小距离是多少？14.年3月“江南十校高三联考如下列图，光滑水平轨道与半径为r的光滑竖直半圆轨道在b点平滑连接。在过圆心o的水平界面mn的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一质量为m，电量为+q的小球从水平轨道上a点由静止释放，小球运动到c点离开圆轨道后，经界面mn上的p点进入电场p点恰好在a点的正上方，如图。小球可视为质点，小球运动到c点之前电量保持不变，经过c点后电量立即变为零。a、b间距离为2r，重力加速度为g。在上述运动过程中，求：1电场强度e的大小；2小球在圆轨道上运动时最大速率；3小球对圆轨道的最大压力的大小。1512分年一模如下列图，在光滑绝缘水平面上b点的正上方o处固定一个质点，在水平面上的a点放另一个质点，两个质点的质量均为m，带电量均为+q 。c为ab直线上的另一点o、a、b、c位于同一竖直平面上，ao间的距离为l，ab和bc间的距离均为，在空间加一个水平方向的匀强电场后a处的质点处于静止。试问：1该匀强电场的场强多大？其方向如何？2给a处的质点一个指向c点的初速度，该质点