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1、带电粒子在电场中的运动专题练习高一（）班（）号姓名：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（）A. A、B两点间的电压一定等于 mgLsin 0/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。一.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
2、比qi: q2等于（）A. 1 : 2B, 2: 1 C. 1 : V2D. 2 ： 13.如图所示，两块长均为 L的平行金属板 M、N与水平面成a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的液滴沿垂直匚二二-Y li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（VA、电场强度的大小 E = mgcos o/qB、电场强度的大小 E=mgtg o/qC、液滴离开电场时的动能增量为-mgLtg aD、液滴离开电场时的动能增量为 -mgLsin a4 .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
3、中。当微粒经过B点时速率为 Vb=不 2Vo,而方向与E同向。下列判断中正确的是 ()。EA、A、B两点间电势差为 2mVo2/qB、A、B两点间的高度差为 70212gC、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 9=30 ,已知带电微粒的质量 m=1.0 X10 7kg ,电量q=1.0 X10T0C, A、B相距L=20cm .(取g=10m/s 2,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
4、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？-上A6 .一个带电荷量为一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 端，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:(1)最高点的位置可能在 O点的哪一方？(2)电场强度E为多少？ 最高点处(设为N)与O点的电势差Uno为多少?7 .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 = 2xi0-6kg,电
5、量q = 1X10-8B点之内，则微粒入射速度voC,电容器电容为 C =10-6 F.求(1)为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的应为多少?(2)以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上?8 .如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，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 2.5M0-4C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
6、中电势能的改变量.9、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 Co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(2) A、B两板间可以达到的最大电势差 (Uo)(3)从电子射入小
7、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。A B10 .如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长Li=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=1.6 X107m/s电子电量e=1.6 X10-19Cm=0.91 M0-30kg。(1)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？(2)若在偏转电极上加 u=27.3sin1004(V)的交变电压，在荧光屏竖直坐标轴上能观察到多长的线段？11 .两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子(质量 m
8、、电量e)由静止开始，经电压为Uo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3to；当在两板间加如图所示的周期为2to,幅值恒为Uo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分别是多少?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?U00tot-!：*2t03t04t0带电粒子在电场中的运动专题练习参考答案1、A D 2、B3 AD 4 ABD5. （1）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
9、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 qEsin 0- mgcos 9=0 所以电场强度E=1.7 X104N/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 0=mvA2/2代入数据， 解得 VA=2.8m/s2.2-6. (1)在 O 点的左方.(2) Uno = mv s”一2q（1）由动能定理可得在 O点的左方.（2）在竖直方向 mgt = mv sin 0,水平方向 qEt = mv +mv cos 9.
10、(3)油滴由 O点 N 点，由 qUmgh = 0,在竖直方向上，(vsin。2 = 2gh. Uno“2 2 -mv sin 1=.2q7. (1)若第1个粒子落到O点，由=v01t1, = gt12得voi = 2.5 m/s .若落到B点, 222由 L = v02t1, = gt22 得 vo2 = 5 m/s .故 2.5 m/s 0o5 m/s . (2)由 L= v01t,得 t= 4 M0-222d1QQs. 一=at2 得 a=2.5 m/s 2,有 mg qE=ma , E=一得 Q = 6M0-6 C.所以 n= =22dcq600 个.8.说明：动量是运动物体质量与速度
11、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 x方向做初速度为零的匀加速2运动，最局点Q的坐标为（1.6m, 3.2m ） 由v0=2gy代入数据得 v0=8m/s （1八1 2 qEt21 2分） 由初动重 p=m vo 解得 m=0.05kg 又x = at = y = 一 gt 2 2m2由代入数据得 E=1 X103N/C(3)由式可解得上升段时间为t=0.8s 所以全过程时间为t = 2t=1.6s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=1.6J/ 、 Ne9. (1) CUoC(2) Uo
12、 (3) t=-0-ne-d =-at210.解：(1) 22Uet = v由以上三式，解得：U =md2v2eL2代入数据，得U=91V(2)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:1.2y = *U1e L1(二)2dm v设打在荧光屏上时，亮点距O的距离为y,则:L2 L1/2L1 /2荧光屏上亮线的长度为：l=2y代入数据，解得l=3cm 11.v-t图象进行分析)(1) V1yeUomdto , V2yeUomd2to2eUotomd1、，sy max = 2(2VytoVyto)=3Vlyto3eUotomdsymin1-V1ytoV1yto2= 1.5Vlyt03eUoto2md解得dm26eUoto sy maxto 6eUo而Vo(2)由此得2 2eUoymindto 6eUoV1 y二(eUomdto)2eUo6mV2y二(eUomd2to)22eUo3mEK max1 -mvo2212-mvy22e eU0/316EKmin1212mvo- my122eUo eUo/1213