带电粒子在电场中的运动练习题(含答案).pdf

1带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动1.如图所示，A 处有一个静止不动的带电体 Q，若在 c 处有初速度为零的质子和 粒子，在电场力作用下由 c 点向 d 点运动，已知质子到达 d 时速度为 v1，粒子到达 d 时速度为 v2，那么 v1、v2等于：（）A.:1 B.21 C.21 D.122.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 AOB匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是：（）A先变大后变小，方向水平向左 B先变大后变小，方向水平向右 C先变小后变大，方向水平向左 D先变小后变大，方向水平向右3.让 、的混合物沿着与电场垂直的方向进入同一有界匀强电场偏转，要使它们的偏转角相同，则这些粒子必须具有相同的()A.初速度 B.初动能 C.质 量 D.荷质比4.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 aCaBaAD、到达正极板时动能关系 EAEBEC5如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中 M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出 a、b 两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，不计粒子重力及粒子之间的库仑力，则（）Aa 一定带正电，b 一定带负电Ba 的速度将减小，b 的速度将增加Ca 的加速度将减小，b 的加速度将增加D两个粒子的动能，一个增加一个减小6空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示，一个质量为 m、电荷量为 q 的小球在该电场中运动，小球经过 A 点时的速度大小为 v1，方向水平向右，运动至 B 点时的速度大小为 v2，运动方向与水平方向之间的夹角为，A、B 两点之间的高度差与水平距离均为 H，则以下判断中正确的是（）A若 v2v1，则电场力一定做正功BA、B 两点间的电势差2221()2mUvvqC小球运动到 B 点时所受重力的瞬时功率2Pmgv2H H1 11 1H H2 21 1H H3 31 12D小球由 A 点运动到 B 点，电场力做的功22211122WmvmvmgH7.如图所示的真空管中，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L,求：（1）电子离开匀强电场时的速度与进入时速度间的夹角（2）电子打到荧光屏上的位置偏离屏中心距离8.在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场若将一个质量为 m、带正电电量 q 的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为的直线运动。现将该小球从电场中某点以37初速度竖直向上抛出，求运动过程中（取）0v8.037cos,6.037sin （1）小球受到的电场力的大小及方向；（2）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差 U3带电粒子在电场中的运动答案带电粒子在电场中的运动答案1.A 2.B 3.B 4.AC 5.C 6.D7.解析解析:电子在真空管中的运动过分为三段，从电子在真空管中的运动过分为三段，从发出在电压发出在电压作用下的加速运动；进入平行金属板作用下的加速运动；进入平行金属板、间的匀强电场中做类平抛运动；飞离匀强电场到荧光屏间的匀速直线运动间的匀强电场中做类平抛运动；飞离匀强电场到荧光屏间的匀速直线运动设电子经电压设电子经电压加速后的速度为加速后的速度为 v1，根据动能定理有：，根据动能定理有：21121mveU 电子进入电子进入、间的匀强电场中，在水平方向以间的匀强电场中，在水平方向以 v1的速度做匀速直线运动，竖直方向受电场力的作的速度做匀速直线运动，竖直方向受电场力的作用做初速度为零的加速运动，其加速度为：用做初速度为零的加速运动，其加速度为：dmeUmeEa2电子通过匀强电场的时间电子通过匀强电场的时间11vlt 电子离开匀强电场时竖直方向的速度电子离开匀强电场时竖直方向的速度 vy为：为：112mdvleUatvy电子离开电场时速度电子离开电场时速度 v2与进入电场时的速度与进入电场时的速度 v1夹角夹角为为（如图）则（如图）则dUlUmdvleUvvtgy112211212dUlUarctg1122电子通过匀强电场时偏离中心线的位移电子通过匀强电场时偏离中心线的位移dUlUvldmeUaty1212212122142121电子离开电场后，做匀速直线运动射到荧光屏上，竖直方向的位移电子离开电场后，做匀速直线运动射到荧光屏上，竖直方向的位移dUllUtgly1212222电子打到荧光屏上时，偏离中心线的距离为电子打到荧光屏上时，偏离中心线的距离为)2(22111221lldUlUyyy8.解析：（解析：（1 1）根据题设条件，电场力大小）根据题设条件，电场力大小 mgmgFe4337tan电场力的方向向右电场力的方向向右图4 （2 2）小球沿竖直方向做初速为）小球沿竖直方向做初速为的匀减速运动，到最高点的时间为的匀减速运动，到最高点的时间为，则：，则：0vt 00gtvvygvt0 沿水平方向做初速度为沿水平方向做初速度为 0 0 的匀加速运动，加速度为的匀加速运动，加速度为xa gmFaex43 此过程小球沿电场方向位移为：此过程小球沿电场方向位移为：gvtasxx8321202 小球上升到最高点的过程中，电场力做功为：小球上升到最高点的过程中，电场力做功为：20329mvSFqUWxe qmvU32920