重点专题四带电粒子在电场中的运动讲解(共6页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上重点专题四：带电粒子在电场中的运动 广西北海中学 唐海波一选择题（至少有一个正确答案）1.宇航员在探测某星球时发现:该星球带负电，而且带电均匀；该星球表面没有大气；在一次实验中，宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放，恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零，则根据以上信息可以推断（ ）A.小球一定带正电B.小球的电势能一定小于零C.只改变小球的电量，从原高度无初速释放后，小球仍处于悬浮状态D.只改变小球离星球表面的高度，无初速释放后，小球仍处于悬浮状态2.水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一

2、带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则（ ）A.电容变大，质点向上运动B.电容变大，质点向下运动C.电容变小，质点保持静止金属芯线电介质h导电液体D.电容变小，质点向下运动3.传感器是能将感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量量（一般是电学量）的一种元件，在自动控制中有相当广泛的应用，如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器，金属芯线与导电液体构成一个电容器，从电容C大小的变化情况就能反应出液面高度h的高低情况，则二者的关系是( )A.C增大表示h增大 B.C增大表示h减小C.C减小表示h减小 D. C减小表示h增大 4.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪

3、、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.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.极板应带负电 D.极板应带正电ab5.如图所示，实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点.若a点电势为a ，b点电势为b ，则( )A.场强方向一定向左，且电势a bB.场强方向一定向左，且电势a bD.场强方向一定向右，且电势a b6.如图所示，A、B两点分别固定着电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。现将一带正电的试探电荷从C点沿直线

4、移到D点，则电场力对试探电荷（ ）ACDB+Q+2QA.一直做正功 B.一直做负功C.先做正功再做负功 D.先做负功再做PABS7.如图所示的电路中A、B是两块平行金属板，P是金属板间的一个点.先将开关S闭合给两金属板充电，然后再将开关断开.保持开关断开，B板不动，将A板移动到图中虚线所示的位置.用U1表示两金属板间的电势差，用U2表示P点与B板间的电势差.则（ ）A.U1减小，U2减小B.U1减小，U2不变C.U1减小，U2增大D.U1不变，U2不变AOBC8.如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下

5、运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成角的弦，则匀强电场的方向为（ ）A.沿AB方向B.沿AC方向C.沿OC方向D.沿BC方向9.一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入某电场中.由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度为零.下列判断正确的是（ ）A.电场力对液滴做的功为B.液滴克服电场力做的功为C.液滴的机械能减少mghD.电场力对液滴的冲量大小为mv0 10.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一电子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，电子

6、以速度vB经过B点，且vB与vA的方向相反，则（ ）AvABvBA.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的电势一定低于B点的电势 C.电子在A点的速度一定小于在B点的速度D.电子在A点的电势能一定小于在B点的电势能专题1.带电粒子在电场中的直线运动11. 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=1.0107kg，电量q=1.01010C，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？（3）要使微粒从A点运动到B点，微

7、粒射入电场时的最小速度是多少？带电粒子在电场中的曲线运动（圆周及类平抛运动）及临界问题12. （圆周运动）4如图，一绝缘细圆环半径为r，环面处于水平面内，场强为E的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用（设地球表面重力加速度为g）。则：（1）小球经过A点时的速度大小vA是多大？A+qBmvaE（2）当小球运动到与A点对称的B点时，小球的速度是多大？ 圆环对小球的作用力大小是多少？13.(类平抛)6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

8、。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？L1L2OOOd(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？14. (类平抛) 13. 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

9、射入，由于重力作用微粒能落到下板上，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？LBm,qdv0A 3.做功及能量问题：15. 5如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，两板相距d，两板间电压为U，一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动，当它到达电场中的N点时速度变为水平方向，大小变为2v0，求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功（不计带电小球对金属板上

10、电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g）ABMNv02v0+_BEA16. 10. 长木板AB放在水平面上如图所示，它的下表面光滑而上表面粗糙，一个质量为m、电量为q的小物块C从A端以某一初速度起动向右滑动当存在向下的匀强电场时，C恰能滑到B端，当此电场方向改为向上时，C只能滑到AB的中点，求此电场的场强重点专题：带电粒子在电场中的运动参考答案题号12345678910答案DDACACCBCBD11. （1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，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

11、（2）在垂直于AB方向上，有qEsinmgcos=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+qELcos=mvA2/2 代入数据，解得vA=2.8m/s（2分）12. 小球在水平面内沿圆环作圆周运动，由题意，在A点电场力提供向心力：所以：球从A到B点的过程中，由动能定理：所以： 球在B点受到圆环作用力F的水平分力为Fx，则： 即又圆环对球作用力F的竖直分力大小等于小球的重力，所以：13. 解：(1) 由以上三式，解得： 代入数据，得 U=91V (2)偏转电压的最大值：U1=27

12、.3V 通过偏转极板后，在垂直极板方向上的最大偏转距离： 设打在荧光屏上时，亮点距O的距离为y，则： 荧光屏上亮线的长度为：l=2y 代入数据，解得l=3cm 14. (1)若第1个粒子落到O点，由v01t1，gt12得v012.5 m/s若落到B点，由Lv02t1，gt22得v025 m/s故2.5 m/sv05 m/s(2)由Lv01t，得t410-2 sat2得a2.5 m/s2，有mgqE=ma，E=得Q610-6C所以600个15解：带电小球从M运动到N的过程中，在竖直方向上小球仅受重力作用，从初速度v0匀减速到零。水平方向上小球仅受电场力作用，速度从零匀加速到2v0。竖直位移： 水平位移： 又 所以：所以M、N两点间的