带电粒子在电场中运动专题1
第1讲 带电粒子在电场中的运动

m va2 <0,则
vb<va,从
b
到
c
电场力做正功,由动能定理|qUbc|= 1 2
m vc2 -
m vb2 >0,vc>vb,又|Uab|>|Ubc|,则 va>vc,故 va>vc>vb,选项 D 正确。
考点2 带电粒子在匀强电场中的偏转 [例2] 如图所示,A、B和C、D为两平行金属板,A、B两板间电势差为U,C、D始终 和电源相接,测得其间的场强为E。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不 计)由静止开始,经A、B加速后穿过C、D发生偏转,最后打在荧光屏上,已知C、D 极板长均为x,荧光屏距C、D右端的距离为L,问: (1)粒子带正电还是带负电?
[随堂练2]如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的 电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅 受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别 为va、vb、vc。则( )
A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>va C.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb
解析:CD 根据两粒子的偏转方向,可知两粒子带异种电荷,但无法确定其具 体电性,故A错误;由粒子受力方向与速度方向的关系,可判断电场力对两粒子 均做正功,两粒子的速度、动能均增大,故B错误,D正确;从两粒子的运动轨迹 判断,a粒子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏,b粒子经过的电场的电场线逐 渐变密,说明a的加速度减小,b的加速度增大,故C正确。
带电粒子在电场中的运动经典例题

带电粒子在电场中的运动一、带电粒子在电场中做偏转运动1. 如图所示,在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子(重力不计)以速度v 0垂直电场线射人电场,经过时间t l 穿越电场,粒子的动能由E k 增加到2E k ; 若这个带电粒子以速度32 v 0 垂直进人该电场,经过时间t 2穿越电场。
求:( l )带电粒子两次穿越电场的时间之比t 1:t 2; ( 2 )带电粒子第二次穿出电场时的动能。
2.如图所示的真空管中,质量为m ,电量为e 的电子从灯丝F发出,经过电压U1加速后沿中心线射入相距为d 的两平行金属板B、C间的匀强电场中,通过电场后打到荧光屏上,设B、C间电压为U2,B、C板长为l 1,平行金属板右端到荧光屏的距离为l 2,求: ⑴电子离开匀强电场时的速度与进入时速度间的夹角. ⑵电子打到荧光屏上的位置偏离屏中心距离.解析:电子在真空管中的运动过分为三段,从F发出在电压U1作用下的加速运动;进入平行金属板B、C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. ⑴设电子经电压U1加速后的速度为v 1,根据动能定理有: 21121mv eU =电子进入B、C间的匀强电场中,在水平方向以v 1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: dmeU m eE a 2==电子通过匀强电场的时间11v l t =电子离开匀强电场时竖直方向的速度v y 为:112mdv l eU at v y == 电子离开电场时速度v 2与进入电场时的速度v 1夹角为α(如图5)则d U l U mdv l eU v v tg y 112211212===α ∴dU l U arctg1122=α ⑵电子通过匀强电场时偏离中心线的位移v 0图 5dU l U v l dm eU at y 1212212122142121=•== 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 dU l l U tg l y 1212222==α ∴电子打到荧光屏上时,偏离中心线的距离为 )2(22111221l l d U l U y y y +=+= 3. 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︒37的直线运动。
最新【通用版】高考物理考前专题训练《带电粒子在交变电场中的运动》(含答案)

【通用版】高考物理考前突破专题专题一、带电粒子在交变电场中的运动1.A 、B 两金属板平行放置,在t =0时刻将电子从A 板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)。
分别在A 、B 两板间加上右边哪种电压时,有可能使电子到不了B 板【答案】B2.将如图交变电压加在平行板电容器A 、B 两极板上,开始B 板电势比A 板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场力作用下开始运动,设A 、B 两极板的距离足够大,下列说法正确的是A .电子一直向着A 板运动B .电子一直向着B 板运动C .电子先向A 运动,然后返回向B 板运动,之后在A 、B 两板间做周期性往复运动D .电子先向B 运动,然后返回向A 板运动,之后在A 、B 两板间做周期性往复运动 【答案】D【解析】根据交变电压的变化规律,不难确定电子所受电场力的变化规律,从而作出电子的加速度a 、速度v 随时间变化的图线,如图所示,从图中可知,电子在第一个T 4内做匀加速运动,第二个T4内做匀减速运动,在这半个周期内,因初始B 板电势高于A 板电势,所以电子向B 板运动,加速度大小为eUmd 。
在第三个T 4内做匀加速运动,第四个T4内做匀减速运动,但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反,向A 板运动,加速度大小为eUmd,所以,电子做往复运动,综上分析正确选项应为D 。
7.如图甲所示,真空室中电极K 发出的电子(初速度不计)经过电势差为U 1的加速电场加速后,沿两水平金属板C 、D 间的中心线射入两板间的偏转电场,最后打在荧光屏上。
C 、D 两板间的电势差U CD 随时间变化的图象如图乙所示,设C 、D 间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场。
已知电子的质量为m 、电荷量为e (重力不计),C 、D 极板长为l ,板间距离为d ,偏转电压U 2,荧光屏距C 、D 右端的距离为l6,所有电子都能通过偏转电极。
(1)求电子通过偏转电场的时间t 0;(2)若U CD 的周期T =t 0,求荧光屏上电子能够到达的区域的长度; (3)若U CD 的周期T =2t 0,求到达荧光屏上O 点的电子的动能。
带电粒子在电场中的曲线运动专题

一、带电粒子(仅受电场力)在电场中的曲线运动解题方法(定性):1、从曲线运动的受力特点确定电场力的方向从而知道电场线的方向,根据电场线方向可判断电势高低。
加速度大小由电场线或等差等势面的疏密反应。
2、由电场力与位移的夹角关系可知电场力做功的具体情况从而知道电势能的高低(变化)和粒子动能的高低(变化)情况.例:如图所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场,虚线是它的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若粒子受重力不计,那么正确的判断是( D )A.电场线方向向下B.粒子一定从a点运动到b点C.a点电势比b点电势高D.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能解析:由曲线运动的受力特点可确定电场力的方向为竖直向下,从而知道电场线的方向.电场线方向向上固A错,根据电场线方向向上可判断a点电势比b点电势低固C错,但无法知道是从a到b还是b到a固B错,由电场力与位移的夹角关系可知从a到b电场力做正功,电势能减少固D对,选D.【同步检测】1.如图所示,带电粒子在电场中由A点运动到B点,图中实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹,则可判定错误的是( )A.粒子带负电B.粒子的电势能不断减少C.粒子的动能不断减少D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度2.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线和粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定:()A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.A点的电势低于B点的电势3.有一带电粒子沿图中的AB曲线穿过一匀强电场,则粒子从A到B的过程中(不计重力)()A.该粒子带正电B.动能逐渐减少C.电势能逐渐减少D.电势能与动能之和不变4.如图所示,实线是匀强电场的电场线,带电粒子q l、q2分别从A 、C 两点以初速度v 垂直射入电场,其运动轨迹分别是图中的ABC 、CDA .已知q1带正电,不计粒子重力.则下列说法中正确的是()A.q2也带正电 B.A点的电势低于C 点的电势C .电场力对q1做正功,对q2做负功D .ql 、q2的电势能均减小5、下图中实线条是一个电场中的电场线,虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。
高中物理必修3带电粒子在电场中的运动填空题专题训练(1)

高中物理必修3带电粒子在电场中的运动填空题专题训练(1)高中物理必修3带电粒子在电场中的运动填空题专题训练(1)姓名:__________班级:__________考号:__________一、填空题(共22题)1、如图所示,两个平行放置的金属板与电源相连,两板的带电量为,一个带电粒子从点以某一水平初速进入电场,离开电场时的动能为。
保持电源电压不变,只将上板向上移到图中虚线位置,两板的电量为,带电粒子离开电场时的动能为。
不计重力,电场只局限于两金属板之间,则(1)______(2)______(选用大于、小于、等于填入)2、在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为1.0×10-8库仑、质量为2.5×10-3千克的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动,其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以米为单位,t以秒为单位。
从开始运动到5秒末物体所经过的路程为米,克服电场力所作的功为焦耳。
3、电子所带的电荷量(元电荷)最先是由密立根通过油滴实验测出的。
实验装置如图所示。
一个很小的带电油滴在电场内,调节场强E,使作用在油滴上的电场力与油滴的重力平衡。
如果油滴的质量是,在平衡时电场强度。
由此可判定:油滴所带的电荷量是_______C(,保留两位有效数字)4、如图所示,绝缘杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右的匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用。
初始时杆与电场线垂直,将杆右移的同时顺时针转过90°,移至如图位置,已知:电场强度为E=1000v/m,qA=-2×10-10C,qB=2×10-10C,L=2cm,则此过程电场力做功为J。
5、如图6虚线为一匀强电场的等势面。
一带负电微粒从A点沿图中直线在竖直平面内运动到B点,不计空气阻力,此过程中粒子电势能,动能。
(填“增加”、“不变”或“减少”)6、如图所示,在匀强电场中分布着A、B、C三点,且BC=20cm.当把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时,电场力做功为零.从B点移到C点时,电场力做功为-1.73×10-3J,则电场的方向为?▲??,场强的大小为?▲??V/m.()7、在空间某一区域,有一匀强电场,有一质量为m的液滴带负电荷,电荷量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度大小为N/C,方向??。
专题1.9 带电粒子在电场中的运动

第一章静电场第9节 带电粒子在电场中的运动一、带电粒子在电场中运动时是否考虑重力1.基本粒子:如电子、质子、离子、α粒子等在没有明确指出或暗示的情况下重力一般忽略不计。
2.带电颗粒:如油滴、液滴、尘埃、带电小球等在没有明确指出或暗示的情况下重力一般不能忽略。
二、带电粒子在电场中的加速运动带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场,带电粒子将做 运动。
有两种分析方法:用动力学的观点分析, , , 。
用功能的观点分析:粒子只受电场力作用,电场力做的功等于物体动能的变化, 。
三、带电粒子在匀强电场中的偏转1.研究条件:带电粒子 电场的方向进入匀强电场。
2.处理方法:类似于平抛运动,应用运动的 解题。
(1)沿初速度的方向做 。
(2)沿电场力的方向,做 。
2220200122tan =y F qE qU a m m md qUl y at mdv v qUl v mdv θ⎧⎪===⎪⎪⎪==⎨⎪⎪⎪=⎪⎩离开电场时偏移的距离:离开电场加速度: 时的偏转角度:结论:结论:(1)粒子以一定的速度v0垂直射入偏转电场。
粒子从偏转电场中射出时,就像是从极板间的1 2 l处沿直线射出的。
(2)经过相同的加速电场,又经过相同的偏转电场的带电粒子,其运动轨迹重合,与粒子的带电荷量和质量无关。
四、带电粒子在电场中运动的实际应用——示波管1.构造及功能(如图所示)(1)电子枪:发射并加速电子。
(2)偏转电极Y、Y′:使电子束(加信号电压);偏转电极X、X′:使电子束水平偏转(加)。
2.工作原理偏转电极X、X′和Y、Y′不加电压,电子打到屏幕的;若只在X、X′之间加电压,只在方向偏转;若只在Y、Y′之间加电压,只在方向偏转;若X、X′加扫描电压,Y、Y′加信号电压,屏上会出现随信号而变化的图象。
加(减)速qEam=UEd=222v v ad-=221122qU mv mv=-垂直于合成与分解匀速直线运动匀加速直线运动竖直偏转扫描电压中心X Y一、带电粒子在交变电场中的运动1.带电粒子在交变电场中的运动,通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)且不计粒子重力的情形。
高中物理【带电粒子在电场中的运动】专题训练1

高中物理【带电粒子在电场中的运动】专题训练1[A 组 基础达标练]1.如图所示,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )A .保持静止状态B .向左上方做匀加速运动C .向正下方做匀加速运动D .向左下方做匀加速运动解析:两平行金属板水平放置时,带电微粒静止,则mg =qE ,现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后,两板间电场强度方向逆时针旋转45°,静电力方向也逆时针旋转45°,但大小不变,此时静电力和重力的合力大小恒定,方向指向左下方,故该微粒将向左下方做匀加速运动,选项D 正确。
答案:D2.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的O 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q 1∶q 2等于( )A .1∶2B .2∶1C .1∶ 2D.2∶1解析:竖直方向有h =12gt 2,水平方向有l =qE 2m t 2,联立可得q =mgl Eh ,所以有q 1q 2=21,B正确。
答案:B3.在电场强度大小为E 的匀强电场中,将一个质量为m 、电荷量为q 的带电小球由静止开始释放,带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动。
关于带电小球的电势能和机械能的判断,正确的是( )A .若sin θ<qEmg,则电势能一定减少,机械能一定增加B .若sin θ=qEmg ,则电势能、机械能一定不变C .若sin θ=qEmg ,则电势能一定增加,机械能一定减少D .若tan θ=qEmg,则电势能可能增加,机械能一定增加解析:若sin θ<qEmg ,静电力可能做正功,也可能做负功,所以电势能可能减少也可能增加,机械能可能增加也可能减少,A 项错误;若sin θ=qEmg ,则静电力与速度方向垂直,静电力不做功,电势能、机械能一定不变,B 项正确,C 项错误;若tan θ=qEmg ,则静电力沿水平方向,静电力和重力的合力与速度方向同向,静电力做正功,电势能一定减少,机械能一定增加,故D 项错误。
物理带电粒子在电场中的运动专项习题及答案解析及解析

物理带电粒子在电场中的运动专项习题及答案解析及解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1.如图所示,光滑绝缘的半圆形轨道ABC 固定在竖直面内,圆心为O ,轨道半径为R ,B 为轨道最低点。
该装置右侧的14圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。
某一时刻一个带电小球从A 点由静止开始运动,到达B 点时,小球的动能为E 0,进入电场后继续沿轨道运动,到达C 点时小球的电势能减少量为2E 0,试求:(1)小球所受重力和电场力的大小; (2)小球脱离轨道后到达最高点时的动能。
【答案】(1)0E R 02E R(2)8E 0 【解析】 【详解】(1)设带电小球的质量为m ,则从A 到B 根据动能定理有:mgR =E 0则小球受到的重力为:mg =E R方向竖直向下;由题可知:到达C 点时小球的电势能减少量为2E 0,根据功能关系可知:EqR =2E 0则小球受到的电场力为:Eq =2E R方向水平向右,小球带正电。
(2)设小球到达C 点时速度为v C ,则从A 到C 根据动能定理有:EqR =212C mv =2E 0 则C 点速度为:v C 04E m方向竖直向上。
从C 点飞出后,在竖直方向只受重力作用,做匀减速运动到达最高点的时间为:41C v E t g g m== 在水平方向只受电场力作用,做匀加速运动,到达最高点时其速度为:00442E E qE qE v at t m mg m m==== 则在最高点的动能为:2200411(2)822k E E mv m E m===2.如图(a)所示,整个空间存在竖直向上的匀强电场(平行于纸面),在同一水平线上的两位置,以相同速率同时喷出质量均为m 的油滴a 和b ,带电量为+q 的a 水平向右,不带电的b 竖直向上.b 上升高度为h 时,到达最高点,此时a 恰好与它相碰,瞬间结合成油滴p .忽略空气阻力,重力加速度为g .求(1)油滴b 竖直上升的时间及两油滴喷出位置的距离; (2)匀强电场的场强及油滴a 、b 结合为p 后瞬间的速度;(3)若油滴p 形成时恰位于某矩形区域边界,取此时为0t =时刻,同时在该矩形区域加一个垂直于纸面的周期性变化的匀强磁场,磁场变化规律如图(b)所示,磁场变化周期为T 0(垂直纸面向外为正),已知P 始终在矩形区域内运动,求矩形区域的最小面积.(忽略磁场突变的影响)【答案】(12h g 2h (2)2mg q ;P v gh = 方向向右上,与水平方向夹角为45°(3)20min 22ghT s π=【解析】 【详解】(1)设油滴的喷出速率为0v ,则对油滴b 做竖直上抛运动,有2002v gh =- 解得02v gh =000v gt =- 解得02ht g=对油滴a 的水平运动,有000x v t = 解得02x h =(2)两油滴结合之前,油滴a 做类平抛运动,设加速度为a ,有qE mg ma -=,2012h at =,解得a g =,2mg E q =设油滴的喷出速率为0v ,结合前瞬间油滴a 速度大小为a v ,方向向右上与水平方向夹θ角,则0a cos v v θ=,00tan v at θ=,解得a 2v gh =,45θ=︒两油滴的结束过程动量守恒,有:12p mv mv =,联立各式,解得:p v gh =,方向向右上,与水平方向夹45︒角(3)因2qE mg =,油滴p 在磁场中做匀速圆周运动,设半径为r ,周期为T ,则由2082pp v m qv m qT r π= 得04T gh r π=,由2p r T v π= 得02T T = 即油滴p 在磁场中的运动轨迹是两个外切圆组成的“8”字形.最小矩形的两条边长分别为2r 、4r (轨迹如图所示).最小矩形的面积为20min2242ghT s r r π=⨯=3.3L 、间距为L 、水平固定的平行金属板之间,存在方向垂直纸面向外的匀强磁场.现将下板接地,让质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子流从两板左端连线的中点O 以初速度v 0水平向右射入板间,粒子恰好打到下板的中点.若撤去平行板间的磁场,使上板的电势φ随时间t 的变化规律如图所示,则t=0时刻,从O 点射人的粒子P 经时间t 0(未知量)恰好从下板右边缘射出.设粒子打到板上均被板吸收,粒子的重力及粒子间的作用力均不计.(1)求两板间磁场的磁感应强度大小B .(2)若两板右侧存在一定宽度的、方向垂直纸面向里的匀强磁场,为了使t=0时刻射入的粒子P 经过右侧磁场偏转后在电场变化的第一个周期内能够回到O 点,求右侧磁场的宽度d 应满足的条件和电场周期T 的最小值T min . 【答案】(1)0mv B qL = (2)223cos 2d R a R L ≥+= ;min 0(632)3L T v π+= 【解析】 【分析】 【详解】(1)如图,设粒子在两板间做匀速圆周运动的半径为R 1,则0102qv B m v R =由几何关系:222113()()22L LR R =+- 解得0mv B qL=(2)粒子P 从O 003L v t =01122y L v t = 解得03y v =设合速度为v ,与竖直方向的夹角为α,则:0tan yv v α== 则=3πα00sin v v α== 粒子P 在两板的右侧匀强磁场中做匀速圆周运动,设做圆周运动的半径为R 2,则212sin LR α= ,解得2R =右侧磁场沿初速度方向的宽度应该满足的条件为22cos 2d R R L α≥+=; 由于粒子P 从O 点运动到下极板右侧边缘的过程与从上板右边缘运动到O 点的过程,运动轨迹是关于两板间的中心线是上下对称的,这两个过程经历的时间相等,则:2min 0(22)2R T t vπα--=解得()min23L T v π=【点睛】带电粒子在电场或磁场中的运动问题,关键是分析粒子的受力情况和运动特征,画出粒子的运动轨迹图,结合几何关系求解相关量,并搞清临界状态.4.如图所示,竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP ,由半径的圆弧轨道CDP 和与之相切于C 点的水平轨道ABC 组成,圆弧轨道的直径DP 与竖直半径OC 间的夹角θ=37°,A 、B 两点间的距离.质量m 1的不带电绝缘滑块静止在A 点,质量m 2、电荷量q=1×10-5C 的带正电小球静止在B 点,小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场.现用大小F=4.5N 、方向水平向右的恒力推滑块,滑块到达月点前瞬间撤去该恒力,滑块与小球发生弹性正碰,碰后小球沿轨道运动,到达P 点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心.小球和滑块均视为质点,碰撞过程中小球的电荷量不变,不计一切摩擦.取g=10m /s 2,,.(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v 以及匀强电场的电场强度大小E ; (2)求小球到达P 点时的速度大小v P 和B 、C 两点间的距离x . 【答案】(1) 6m /s ;7.5×104N //s ; 【解析】 【详解】(1)对滑块从A 点运动到B 点的过程,根据动能定理有:2112Fd m v = 解得:v =6m /s小球到达P 点时,受力如图所示:则有:qE =m 2g tan θ, 解得:E =7.5×104N /C(2)小球所受重力与电场力的合力大小为:2cos m gG 等θ=小球到达P 点时,由牛顿第二定律有:2P v G r=等解得:v P /s滑块与小球发生弹性正碰,设碰后滑块、小球的速度大小分别为v 1、v 2, 则有:m 1v =m 1v 1+m 2v 222211122111222m v m v m v =+ 解得:v 1=-2m /s(“-”表示v 1的方向水平向左),v 2=4m /s对小球碰后运动到P 点的过程,根据动能定理有:()()22222211sin cos 22P qE x r m g r r m v m v θθ--+=- 解得:x5.如图甲所示,极板A 、B 间电压为U 0,极板C 、D 间距为d ,荧光屏到C 、D 板右端的距离等于C 、D 板的板长.A 板O 处的放射源连续无初速地释放质量为m 、电荷量为+q 的粒子,经电场加速后,沿极板C 、D 的中心线射向荧光屏(荧光屏足够大且与中心线垂直),当C 、D 板间未加电压时,粒子通过两板间的时间为t 0;当C 、D 板间加上图乙所示电压(图中电压U 1已知)时,粒子均能从C 、D 两板间飞出,不计粒子的重力及相互间的作用.求:(1)C 、D 板的长度L ;(2)粒子从C 、D 板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离; (3)粒子打在荧光屏上区域的长度. 【答案】(1)02qU L t m =2)2102qU t y md =(3)21032qU t s s md∆== 【解析】试题分析:(1)粒子在A 、B 板间有20012qU mv = 在C 、D 板间有00L v t = 解得:02qU L t m=(2)粒子从nt 0(n=0、2、4……)时刻进入C 、D 间,偏移距离最大 粒子做类平抛运动偏移距离2012y at =加速度1qU a md=得:2102qU t y md=(3)粒子在C 、D 间偏转距离最大时打在荧光屏上距中心线最远ZXXK]出C 、D 板偏转角0tan y v v θ=0y v at =打在荧光屏上距中心线最远距离tan s y L θ=+荧光屏上区域长度21032qU t s s md∆==考点:带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】此题是带电粒子在匀强电场中的运动问题;关键是知道粒子在水平及竖直方向的运动规律和特点,结合平抛运动的规律解答.6.如图所示,在竖直面内有两平行金属导轨AB 、CD .导轨间距为L ,电阻不计.一根电阻不计的金属棒ab 可在导轨上无摩擦地滑动.棒与导轨垂直,并接触良好.导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B .导轨右边与电路连接.电路中的三个定值电阻阻值分别为2R 、R 和R .在BD 间接有一水平放置的电容为C 的平行板电容器,板间距离为d ,电容器中质量为m 的带电微粒电量为q 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
带电粒子在电场中运动专题——加速、减速问题
1、如图所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M 和N 。
今有一带电质点自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N 孔时速度恰好为零,然后沿原路返回。
若保持两极板间的电压不变,则( ) A 、把A 板向上平移一小段距离, 质点自P 点自由下落后仍能返回
B 、把A 板向下平移一小段距离, 质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落
C 、把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回
D 、把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落
2、如图所示,从F 极释放的一个无初速电子向B 板方向运动,指出下列对电子的描述中哪句是错误的( )
A 、电子到达
B 板时动能是eU B 、电子从B 板到
C 板时动能变化为零 C 、电子到达
D 板时动能是3eU D 、电子在A 板和D 板之间往复运动
3、如图所示,A 、B 是一对平行的金属板。
在两板间加上一周期为T 的交流电压U ,A 板的电势U A =0,B 板的电势U B 随时间的变化规律为:在0到T/2的时间内,U B =U 0
(正的常数);在T/2到T 的时间内,U B =-U 0;在T 到3T/2的时间内,U B =U 0;在3T/2到2T 的时间内,U B =-U 0……,现有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场区内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略( )
A 、若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向
B 板运动 B 、若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B 、时而
向A 运动,最后打在B 板上
C 、若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向B 、时而
向A 运动,最后打在B 板上
D 、若电子是在t=T/2时刻进入的,它可能时而向B 、时而向A 板运动
4、如图甲所示,一个带负电荷的液滴静止在一个平行板电容器中靠近下板的M 点,电容器的电压为U 0,现将t=0时电容器的电压变为2U 0,t=t 0时刻电压突变为0。
然后电压在0和2U 0之间交替变化,如图乙所示,使带电液滴在M 与N 之间作往复运动,设带电液滴未碰到极板,求: (1)电压变化的周期;(2)平行板电容器内场强的最大值。
5、一电场中的等势面是一簇互相平行的平面,间隔均为d ,各等势面的电势如图所示,现有一质量为m 的带电小球,以速度v 0射入电场,v 0的方向与水平方向成45o 角斜向上,要使质点作直线运动。
则:
(1)小球带何种电荷?电量是多少?(2)在入射方向的最大位移是多少?
6、在两个平行金属板A 、B 上加如图所示的交变电压,最大电压为U ,其频率为f 。
t=0时刻,A 板处有一个质量为m 、电量为q 的正离子从静止开始向B 板运动(重力不计,开始时A 板电势较高)。
为使正离子到达B 板时速度最大,A 、B 板间距离d 应满足什么条件?
7、如图甲所示,A 、B 是一对平行放置的金属板,中心各有一个小孔P 、Q ,PQ 连线垂直于金属板。
两板间距为d ,从P 点处连续不断地有质量为m 、带电量为-q 的带电粒子(重力不计)沿PQ 方向放出,初速度可忽略不计。
在A 、B 间某时刻t=0开始加有如图乙所示交变电压,其电压大小为U ,周期为T 。
带电粒子在AB 间运动过程中,粒子相互作用力可忽略不计。
(1)如果只有在每个周期的0到T/4时间内放出带电粒子才能从小孔Q 中射出,则d 应满足怎样的条件?
(2)如果各物理量满足(1)中的条件,求每个周期内从小孔Q 中有粒子射出的时间与周期T 的比值。
M
甲 U 0
100
-200 A B
P
Q
甲。