2022年高二物理带电粒子在电场中的运动练习题.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载带电粒子在电场中的运动专题练习学问点：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-mv0 2/2 vt= ,如初速 v0=0,就 v= ；2带电粒子经电场偏转：处理方法：敏捷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,1穿越时间 : 2末速度 : 3侧向位移 : （4）偏角：U、 d、 l、 m、 q、 v0 已知；1、如下列图,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 点开头沿斜面上滑,当到达斜面顶端 B 点时, 速度仍为 v0,就（）AA、B 两点间的电压肯定等于 mgLsin /q B小球在 B 点的电势能肯定大于在 A 点的电势能C如电场是匀强电场,就该电场的电场强度的最大值肯定为 mg/q D假如该电场由斜面中点正止方某处的点电荷产生,就该点电荷必为负 电荷2、如下列图,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,如 AB=BC ,就它们带电荷量之比 q1： q2 等于（）A 1：2 B2：1 C1：2 D2 ：1 3如下列图,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；以下判定中正确选项 ；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如下列图,质量为 m、电量为 q 的带电微粒,以初速度 V 0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 V B2V 0,而方向与 E 同向；以下判定中正确的是 ；A 、A、B 两点间电势差为 2mV 0 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 微粒作匀变速运动名师归纳总结 第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1一个带正电的微粒,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=1.0 ×107kg,电量 q=1.0 ×1010C, 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？ 角,已知油滴的质量为m,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：vE 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？3. 如下列图, 水平放置的平行板电容器,原先两板不带电, 上极板接地, 它的极板长O d = 0.4 cm,L = 0.1m ,两板间距离有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中心平行极板射入,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 = 1× 10-8 C,电容器电容为C =10-6 F求B 点之内,就微粒入射速度v0应为多少？1 为使第一粒子能落点范畴在下板中点到紧靠边缘的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？L 4. 如下列图,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m,q v0 d A B 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 × 104C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. Q （1）指出小球带何种电荷；（2）求匀强电场的电场强度大小；y/m （3）求小球从O点抛出到落回x 轴的过程中电势能的转变量. 3.2 1.6 V 05、如下列图,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0 1.6 3.2 4.8 6.4 x/m A 板接地,且中间有一个小孔S,一名师归纳总结 第 2 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载个被加热的灯丝 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；假如到达 B 板的电子都被 B板吸取,且单位时间内射入电容器的电子数为 到达 B板,求：n 个,随着电子的射入,两极板间的电势差逐步增加,最终使电子无法（1）当 B 板吸取了 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开头到 A、B 两板间的电势差达到最大值所经受的时间；6如下列图是示波器的示意图,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 L 2= 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 ×107m/s,电子电量e=1.6 ×10-19C,质量 m= 0.91 ×10-30kg；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如在偏转电极上加u= 27.3sin100 t V 的交变电压,在荧光屏竖直坐标轴上能观看到多长的线段？O' O' O d 7两块水平平行放置的导体板如下列图,大量电子（质量L1L2m、电量 e）由静止开头,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 3t 0；当在两板间加如下列图的周期为 2t 0,幅值恒为 U0的周期性电压时,恰好能使全部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形下,电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？U U01、A D 2、B 3 AD 4 ABD U 00 t02t03t04t0t 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1（ 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,如下列图,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 qEsinmgcos=0 所以电场强度 E=1.7 ×10 4N/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+qEL cos=mvA 2/2 代入数据,解得 vA=2.8m/s（2 分）2 221 在 O 点的左方 2 UNO = mv sin2 q1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 N2 2点,由 qU mgh = 0,在竖直方向上,v0 sin 2 = 2gh UNO = mv sin2 q31如第 1 个粒子落到 O 点,由 L v01t1,d 1gt1 2 得 v012.5 m/s如落到 B 点,由 Lv02t1,d 1gt2 2 得 v022 2 2 2 25 m/s故 2.5 m/sv0 5 m/s2由 Lv01t,得 t4× 10-2 sd 1at 2 得 a2.5 m/s 2,有 mgqE=ma ,E= Q 得2 2 dcQ6× 10-6 C所以 n Q 600 个q4：（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 v 0 2 2 gy 代入数据得 v 0 8 m / s（1 分）由初动量 p=mv0 2解得 m=0.05kg 又 x 1at 2 qEt y 1 gt 2 由代入数据得 E=1× 10 3N/C 2 2 m 2（3）由式可解得上升段时间为 t=0.8s 所以全过程时间为 t 2 t .1 6 s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,所以电势能削减,设削减量为E,代入数据得E=qEx=1.6J 5（1）Ne （2） U0（3）t= U 0 CC ne1 d 1 at 2a Uet L 16解： 1 2 2 dm v 2 2由以上三式,解得：U md2 v代入数据,得 U= 91V eL 12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：y 1a 1 t 2 U 1 e L 1 22 2 dm v设打在荧光屏上时,亮点距 O'的距离为 y',就：y ' L 2 L 1 / 2y L 1 / 2荧光屏上亮线的长度为：l= 2y' 代入数据,解得 l= 3cm 7 画出电子在 t=0 时和 t=t 0时进入电场的 v-t 图象进行分析名师归纳总结 v 2v y第 4 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载vyv 1（1）v yeU0t0,0 t 3v 1yt03eU0t02d6 eU0,t02t03t04t0v yeU02t02eU0t0symax21v 1yt0v 1yt0mdmdmdmd22symin1v1yt0v 1yt01.5 v1yt03 eU0t02d解得d6eU0t0dt0s ymax22md4m22msymind6eUeU0,v2y2eU02 t022eU02 分 第 5 页,共 5 页t00（2）由此得v y2eU0t0244mmd6 mmd3 mEKmax1 mv 0 221 mv 0 221 mv y 2 221 m y 1 22而v022eU0eU0eU0/316mEeU0eU0/1213Kmin名师归纳总结 - - - - - - -