带电粒子在电场中的运动练习题(经典)56246.pdf
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1、带电粒子在电场中的运动专题练习 知识点: 1带电粒子经电场加速:处理方法,可用动能定理、牛顿运动定律或用功能关系。 qU=mvt 2/2-mv 0 2/2 vt= ,若初速v0=0,则 v= 。 2带电粒子经电场偏转:处理方法:灵活应用运动的合成和分解。 带电粒子在匀强电场中作类平抛运动,U、 d、l、m、q、 v0已知。 (1)穿越时间 : (2)末速度 : (3)侧向位移 : (4)偏角: 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
2、 两点间的电压一定等于mgLsin /q B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/q D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AB=BC ,则它们带电荷量之比q1: q2等于() A1:2 B2:1 C1:2D2:1 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
3、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/q C、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-mgLsin 4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2mV0 2/q B、A、B 两点间的高度差为V0 2/2g C、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 1一个带正电的微粒,从
4、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=1.0 10 7 kg,电量q=1.0 10 10C, 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,微粒射入电场时的最小速度是多少? 2一个带电荷量为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
5、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? 3. 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 = 2 10-6kg,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? 4. 如
6、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2.5 10 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/s 2. (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. 5、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 x/m 0 1.6 V0 Q 3.2 4.8 6.4 1
7、.6 3.2 y/m O v E L B m,q d v0 A 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。 6如图所示
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