带电粒子电场中运动练习题(含答案)

　带电粒子在电场中 得 运动 1、如图所示,A 处有一个静止不动得带电体 Q,若在 c 处有初速度为零得质子与α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 v 1 ,α粒子到达 d 时速度为 v 2 ,那么 v 1 、v 2 等于:(

　 )

　A、

　 :1

　 B、2∶1

　C、2∶1

　 D、1∶2 2、如图所示,一电子沿等量异种电荷得中垂线由 A→O→B 匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受得另一个力得大小与方向变化情况就是:(

　 ) 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

　 、

　 、

　 得混合物沿着与电场垂直得方向进入同一有界匀强电场偏转,

　要使它们得偏转角相同,则这些粒子必须具有相同得(

　 ) 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,负电与不带电得小球,从上、下带电平行金属板间得 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、在电场中加速度得关系就是 aC>aB>aA D、到达正极板时动能关系 E A >E B >E C

　 5.如图所示,实线为不知方向得三条电场线,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得库仑力,则(

　 ) A.a 一定带正电,b 一定带负电 B.a 得速度将减小,b 得速度将增加 C.a 得加速度将减小,b 得加速度将增加 D.两个粒子得动能,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得分布如图所示,一个质量为 m、电荷量为 q 得小球在该电场中运动,小球经过 A 点时得速度大小为 v 1 ,方向水平向右,运动至 B 点时得速度大小为 v 2 ,运动方向与水平方向之间得夹角为  ,A、B 两点之间得高度差与水平距离均为 H,则以下判断中正确得就是(

　)

　A.若 v 2 >v 1 ,则电场力一定做正功

　B.A、B 两点间得电势差2 22 1( )2mU v vq 

　C.小球运动到 B 点时所受重力得瞬时功率2P mgv 

　 D.小球由 A 点运动到 B 点,电场力做得功2 22 11 12 2W mv mv mgH   

　7、如图所示得真空管中,质量为 m ,电量为 e 得电子从灯丝 Ｆ 发出,经过电压 Ｕ １ 加速后沿中心线射入相距为 d 得两平行金属板 Ｂ、Ｃ 间得匀强电场中,通过电场后打到荧光屏上,设 Ｂ、Ｃ 间电压为 Ｕ ２ , Ｂ、Ｃ板长为 L 1 ,平行金属板右端到荧光屏得距离为 L ２ ,求: 2H H1 11 1H H2 21 1H H3 31 1

　(1)电子离开匀强电场时得速度与进入时速度间得夹角. (2)电子打到荧光屏上得位置偏离屏中心距离.

　8、 在真空中存在空间范围足够大得、水平向右得匀强电场. 若将一个质量为 m、带正电电量 q 得小球在此电场中由静止释 放 ,小球将沿与竖直方向夹角为  37 得直线运动。现将该小球从 电场中某点以初速度0v 竖直向上抛出,求运动过程中(取8 . 0 37 cos , 6 . 0 37 sin     )

　(1)小球受到得电场力得大小及方向;

　(2)小球运动得抛出点至最高点之间得电势差 U. 带电粒子在电场中 得 运动 答案 1、A

　2、B

　3、B

　4、AC

　5、 C

　 6、D 7、

　解析: : 电子在真空管中得运动过分为三段, , 从 Ｆ 发出在电压 Ｕ １ 作用下得加速运动; 进入平行金属板Ｂ 、Ｃ 间得匀强电场中做类平抛运动; 飞离匀强电场到荧光屏间得匀速直线运动.

　 ⑴ 设电子经电压 Ｕ １ 为 加速后得速度为 v 1 , 根据动能定理有:

　 21 121mv eU 

　电子进入 Ｂ、Ｃ 间得匀强电场中, 在水平方向以 v 1 得速度做匀速直线运动, 竖直方向受电场力得作用做初速度为零得加速运动, 其加速度为:

　 dmeUmeEa2 

　电子通过匀强电场得时间11vlt 

　度 电子离开匀强电场时竖直方向得速度 v y 为:

　 11 2mdvl eUat v y  

　度 电子离开电场时速度 v 2 与进入电场时得度 速度 v 1 夹角 为 α( 如图５) 则 d Ul Umdvl eUvvtgy11 2211 212   

　∴d Ul Uarctg11 22 

　⑵ 电子通过匀强电场时偏离中心线得位移 d Ul UvldmeUat y121 22121 2 214 2121   

　图

　５

　电子离开电场后, 做匀速 直线运动射到荧光屏上, 竖直方向得位移

　 d Ul l Utg l y12 1 22 22   ∴电子打到荧光屏上时, 偏离中心线得距离为

　 )2(22111 22 1lld Ul Uy y y    

　8、

　解析 :(1 1) ) 根据题设条件, , 电场力大小

　mg mg F e4337 tan   

　 ①

　电场力得方向向右

　( (2 2) ) 小球沿竖直方向做初速为0v 得匀减速运动, , 到最高点得时间为 t , , 则: :

　00   gt v v y

　 gvt0

　 ②

　沿水平方向做初速度为 0 0 得匀加速运动, , 加速度为xa

　 gmFaex43 

　 ③

　此过程小球沿电场方向位移为: :gvt a sx x832120 2 

　 ④

　小球上升到最高点得过程中, , 电场力做功为: :

　20329mv S F qU Wx e  

　 qmvU32920

　 ⑤