带电粒子在电场中的运动专题-学生版

1、带电粒子在电场中的运动专题 胡笛带电粒子在电场中的运动专题强烈建议用牛顿运动定律解！已知：加速电压U1，偏转电压U2，两极板距离d，两极板长度L，极板与屏的距离为s。粒子质量m，带电量为q。1带电粒子经电场加速：匀变速直线运动（1）粒子的加速度(2)粒子出加速电场的速度2带电粒子经电场偏转：类平抛运动（3）粒子的加速度(4)穿越时间:(5)末速度大小和方向（偏角）(6)侧向位移（7）粒子能穿出去的条件 （8）扫描范围例题：1、如图所示，有三个质量相等，分别带正电，负电和不 带电 的小球，从上、下带电平行金属板间的P点.以相同速率垂直电场方向射入电场，它们分别落到A、B、C三点，则 （A） A带

2、正电、B不带电、C带负电（B） 三小球在电场中运动时间相等（C） 在电场中加速度的关系是aCaBaA（D） 到达正极板时动能关系EAEBEC2、如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容 器两板间，距下板0.8 cm，两板间的电势差为300 V.如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间?图 43、图所示的真空管中，质量为m，电量为e的电子从灯丝发出，经过电压加速后沿中心线射入相距为d的两平行金属板、间的匀强电场中，通过电场后打到荧光屏上，设、间电压为，、板长为l1，平行金属板右端到荧光屏的距离为l2求：电子离开匀强电场时的速度与进入时速度 间的夹角电子打到荧光屏上

3、的位置偏离屏中心距离 典型例题分析二【例1】如图14121所示，一束带电粒子垂直电场线方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同(1)进入偏转电场速度相同；(2)进入偏转电场的动能相同；(3)进入偏转电场的动量相同；(4)先由同一加速电场加速后，再进入偏转电场【例2】如图14122所示，是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差是U2，板长是L为提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)可采用以下哪些方法 A增大两板间电势差U2B尽可能使板长L短一些C尽可能使板距d小一些D使

4、加速电压U1升高一些【例3】证明质量和带电量各不相同的带电粒子在同一加速电场中由静止加速后，垂直进入同一匀强偏转电场，它们的轨迹相同【例4】右图14123一带电粒子以竖直向上的初速v自A点进入电场强度为E，方向水平向右的匀强电场，粒子受电场力大小等于重力，当粒子到达B点时，速度大小仍为v，但方向变为水平，那么A、B之间的电势差等于多少？从A到B所经历的时间为多少？跟踪反馈 1如图14124所示，带电量之比为qAqB13的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为xAxB21，则带电粒子的质量之比mAmB以及在电场中飞行

5、时间之比tAtB分别为 A11，23B21，32C11，34D43，212如图14125所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场，它们分别落于A、B、C三点，则可判断 A落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电B三小球在电场中运动时间相等C三小球到达正极板时的动能关系是：EKAEKBEKCD三小球在电场中运动的加速度关系是：aAaBaC3如图14126电子以v0速度垂直进入电场A点，从B点飞出，v与E夹角150，求UAB(设电子质量m，电量e)4如图14127所示的示波管，电子由阴极发射后，经电子枪加速水平飞入偏转电场，最后打在荧

6、光屏上，已知加速电压为U1，偏转电压为U2，两偏转极板间距为d，板长为L1，从偏转极板到荧光屏的距离为L2，求电子打在荧光屏上的偏距OP参考答案带电粒子在电场中的运动练习一1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内 （ ） A、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动2、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

7、（ ）A、A、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上方某处的点电荷产生，则该点电荷必为负电荷3、如图所示，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/q B、电场强度的大小Emgtg/qC、液滴离开电场时的动能增量为-mgLtg D、液滴离开电场时的动能增量为-mgLsin4、（01上海）

8、A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，则 （ ）A、电场力一直做正功B、电场力先做正功再做负功C、电场力一直做负功D、电场力先做负功再做正功5、如图所示，A、B为水平放置的平行金属板，两板相距 ，分别与电源两极相连，两板的中央各有小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为 的P点静止开始自由下落，P、M、N在同一竖直线上，空气阻力不计，质点到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路径返回，若保持两板间电压不变，则（ ）A、把A极向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B、把A板向下平移一小段距离，质点自

9、P点自由下落后将穿过N孔继续下落C、把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D、把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落6、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/q B、A、B两点间的高度差为V02/2gC、微粒在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7、一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和

10、b，从电容器的P点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。若不计重力，则a和b的比荷之比是 （ ）.1:2 B.1:8 C.2:1 D.4:1 8、如图中的实线是一族未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是其轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可做出正确判断的是 （ ）A、带电粒子所带电荷的符号B、带电粒子在a、b两点的受力方向C、可以比较带电粒子在a、b两点的速度大小D、可以比较带电粒子在a、b两点的电势能的大小9、如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的

11、作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45，则下列结论正确的是（ ） A、此液滴带负电 B、液滴做匀加速直线运动C、合外力对液滴做的总功等于零 D、液滴的电势能减少10、在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为5eV，则以下认识中错误的是 （ ）A、电场强度的方向一定由b沿直线指向a B、a、b两点间电势差Uab=5VC、电子的电势能减少5eV D、电子的电势能减少5J11、如图所示，A、B两板间的匀强电场E=1.2108N/C，两板相距5cm，P1离A板0.5cm，P2离B板0.5cm。若B板带正电荷且接地，则P1点的电势为_V，P2点的电势为_V。

12、若有一电荷q =-210-6C从P1移到P2，电势能_（填“增加”或“减少”）了_J。12、如图，半径为R的光滑圆环，竖直置于场强为E的水平方向的匀强电场中，今有质量为m，带电量为+q的空心小球穿在环上，求当小球由顶点A从静止开始下滑到与圆心O等高的位置B时，小球对环的压力？带电粒子在电场中的运动二1. 一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图象如图931甲所示则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的 图 甲图 乙图931a2.如图932所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹

13、如图中虚线所示。下列结论正确的是MNb图932A负点电荷一定位于M点左侧 B带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C带电粒子在a点时的电势能小于在b点时的电势能D带电粒子从a到b过程中动量大小逐渐减小图9333.如图933所示，一带负电的油滴，从坐标原点O以速率v0射入水平向右的匀强电场，v0的方向与电场方向成角，已知油滴质量为m，测得它在电场中运动到最高点P时的速率恰为v0，设P点的坐标为(xP，yP)，则应有A.xP0 B.xP0C.xP=0 D. xP的正负与v0有关MNP图9344. 如图934所示，带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板M、N水平正对放置，两板间有一带电微粒以速度v

14、0沿直线运动，当微粒运动到P点时，迅速将M板上移一小段距离，则此后微粒的可能运动情况是 A沿轨迹做曲线运动 B方向改变沿轨迹做直线运动C方向不变沿轨迹做直线运动D沿轨迹做曲线运动图935MPNQO5. 如图935所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以Q为一个焦点的椭圆运动。O为椭圆的中心，M、P、N为椭圆上的三个点，M和N分别是椭圆上离Q最近和最远的点。则以下说法正确的是A电子在M点的速率最大 B电子在N点的电势能最小C电子在P点受到的库仑力的方向指向O点D椭圆上N点的电势最低6.如图9-3-6，P是静止在水平放置的平行板电容器内部的一个带电微粒，现用外力将P点和

15、电容器与电源线的两个接点固定，使两板转过角，再撤去外力，则P将 图936A保持静止 B水平向右作直线运动 C向右下方运动 D无法判断图9377. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图937所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的 A.极板应带正电 B.极板应带正电C.极板应带正电 D.极板应带正电ABE图9388. 如图938所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上,且弹簧处于原长状态.当突然加一个水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,则在以后弹簧第一次伸长到最长的运动过程中,对

16、两小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是 A.系统动量守恒B.因电场力分别对球A和B做正功,故系统的机械能不断增加C.当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大D.当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最小图9399. 如图939所示一带电粒子以一定的初速度由P 点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成300角。已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，不计重力作用。求此匀强电场的场强大小。图931010. 如图9310所示，一带电平行板电容器水平放置，金属板M上开有一小孔。有A、B、

17、C三个质量均为m、电荷量均为q的带电小球（可视为质点），其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态。已知M、N两板间距为3L，现使A小球恰好位于小孔中，由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落，当A球到达N极板时速度刚好为零，求：（1）三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中，重力势能的减少量；（2）两极板间的电压；（3）小球在运动过程中的最大速率。图931111. 如图9311（a）所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为，板中央有小孔O和O。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧，平行金属板M、N长L1=410-2m，板间距离d=410-3m，在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的并发出荧光。现给金属板M、N之间加一个如图（b）所示的变化电压u1，在t=0时刻