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 （ ）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
2、 AB=BC，则它们带电荷量之比 q1：q 2 等于（ ）A1：2 B2： 1 C1： D ：1223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
3、。当微粒经过 B 点时速率为 VB2V 0，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=1.0107 kg，电量q=1.01010 C，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？
4、（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？6一个带电荷量为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：(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？(3) 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
5、，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(1) 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？(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？OvE图 3-1-6LBm,q dv0A8.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 2.5104 C 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
6、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.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 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，
7、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(U O)（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。x/m0 1.6V0Q3.2 4.8 6.41.63.2y/m10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，电子电量 e=1.610-19C，质量 m=0.9110-30kg。(1)要使电子束不打在偏转电
8、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=27.3sin100t (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、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
9、之间时的动能之比为多少？4t0t0 3t02t0t0U0UU0L1 L2O O Od带电粒子在电场中的运动专题练习参考答案1、A D 2、B 3 AD 4 ABD 5 （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 qEsinmg cos=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+qE
10、Lcos=mvA2/2 代入数据，解得 vA=2.8m/s 6(1) 在 O 点的左方 (2) UNO = qmv2sin(1)由动能定理可得在 O 点的左方 (2)在竖直方向 mgt = mv sin ，水平方向 qEt = mv + mv cos (3) 油滴由 O 点 N 点，由 qU mgh = 0，在竖直方向上，( v0 sin )2 = 2ghU NO = qmv2sin7(1)若第 1 个粒子落到 O 点，由 v 01t1， gt12 得 v012.5 m/s若落到 B 点，2Ld由 Lv 02t1， gt22 得 v025 m/s 故 2.5 m/sv 05 m/s(2)由 L
11、v 01t，得 t410 -d2 s at2 得 a2.5 m/s2，有 mg qE=ma，E= 得 Q610 -6 C所以dc600 个qQn8.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 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 gyv20smv/80（1 分） 由初动量 p=mv0 解得 m=0.05kg 又 qEtatx1221gty 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 st6.代入式可解得 x 方向发生的位移为 x=6
12、.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=qE x=1.6J9 （1） （2）U 0（3）t=CNeneC010解：(1) 21atddmUevLt1由以上三式，解得： 代入数据，得 U=91V 21eLv(2)偏转电压的最大值：U 1=27.3V 通过偏转极板后，在垂直极板方向上的最大偏转距离： 2121)(vLdmeUtay设打在荧光屏上时，亮点距 O的距离为 y，则： /12L荧光屏上亮线的长度为：l=2 y 代入数据，解得 l=3cm 11 (画出电子在 t=0 时和 t=t0 时进入电场的 v-t 图象进行分析 )（1） ， 0tmdeUvy02tdevymteU0223)(200101ax dtttsyyyy45.00101min mteUtvtvyyyy 解得 ， 06teUdtdsy00max62meUtdsy00min64（2）由此得 ， eUtvy)(0021202)(tevy30t0t02t0 3t0v1v2vyv10 tt0 2t0 3t0 4t0vy而 meUv020 1362/210022minax eUvEyK
