帶電粒子在電場中的運動--計算題

1、帶電粒子在電場中的運動- 計算題（基礎(chǔ)篇·簡單的加速、偏轉(zhuǎn)、勻速直線）1 （ 2015?東莞校級模擬）如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K 發(fā)出（初速度不計），經(jīng)燈絲與 A 板間的加速電壓U1 加速，從 A 板中心孔沿中心線射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板 M、 N 形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場），電子進(jìn)入M、 N 間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P 點已知加速電壓為U1， M、N 兩板間的電壓為U 2 ，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為 m，電荷量為e 求：（ 1 ）電子穿過 A 板時的速度大??；（ 2 ）電子

2、從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量；（ 3）P 點到 O 點的距離2 （ 2011?路南區(qū)校級模擬）如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m 的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A 點，經(jīng)電壓 U0 加速后通過 B點進(jìn)入兩板間距為d、電壓為 U 的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、 B 分別為兩塊豎直板的中點，求：（ 1 ）電子通過 B 點時的速度大小；（ 2 ）右側(cè)平行金屬板的長度；（ 3 ）電子穿出右側(cè)平行金屬板時的動能3.（ 2015 秋?廣東校級期末）長為l 的平行金屬板，板間形成勻強電場，一個

3、帶電為+q 、質(zhì)量為 m 的帶電粒子，以初速 v0 緊貼上板垂直于電場線方向射入該電場，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成 30°，如圖所示求：（ 1 ）粒子末速度的大小；（ 2 ）勻強電場的場強；（ 3 ）兩板間的距離 d 4 （ 2015?諸暨市校級模擬） 如圖所示，離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m，電荷量為 +q 的離子，從靜止經(jīng) PQ 兩板間的加速電壓加速后，以初速度v0 再從 a 點沿 ab 方向進(jìn)入一勻強電場區(qū)域， abcd 所圍成的正方形區(qū)域是該勻強電場的邊界，已知正方形的邊長為L ，勻強電場的方向與 ad 邊平行且由 a 指向 d（1）求加速電壓U 0；（2）若離子恰從c

4、 點飛離電場，求 ac 兩點間的電勢差U ac ；（3）若離子從 abcd 邊界上某點飛出時的動能為mv 0 2，求此時勻強電場的場強大小E 5 （ 2016 秋 ?天津期中） 如圖所示為說明示波器工作原理的示意圖， 已知兩平行板間的距離為d、板長為 l 電子經(jīng)電壓為U 1 的電場加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，設(shè)電子質(zhì)量為me 、電荷量為e （1 ）求經(jīng)電場加速后電子速度v 的大??；（ 2 ）要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角度最大， 兩平行板間的電壓 U 2 應(yīng)是多少？電子動能多大？6、（ 2016 秋 ?景縣校級期中） 如圖所示，水平放置的平行板電容器，兩板間距為 d=9cm ，

5、板長為 L=30cm ，接在直流電源上，有一帶電液滴以v0 =0.6m/s 的初速度從板間的正中央水平射入，恰好做勻速直線運動，當(dāng)它運動到 P 處時迅速將下板向上提起9g 取 10m/s 2 求：cm ，液滴剛好從金屬板末端飛出，11（1）將下板向上提起后，液滴的加速度；（2）液滴從射入電場開始計時，勻速運動到P 點的時間7、（ 2014 秋 ?荔城區(qū)校級期中）如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為 +q 的小球從距地面高度h處以一定的初速度v0 水平拋出，在距拋出點水平距離為L 處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管，管的上口距地面為h ，為使小球無碰撞地通過管子，可在管子上方整個區(qū)域2內(nèi)加一場強方向

6、向左的勻強電場求：（ 1 ）小球的初速度 v0；（ 2 ）電場強度 E 的大小8（ 2017? 北京） 如圖所示，長l=1m 的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球， 小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角=37°已知小球所帶電荷量 q=1.0 ×10 -6 C ，勻強電場的場強E=3.0 ×10 3 N/C ，取重力加速度g=10m/s 2 ，sin 37 °=0.6 ，cos 37 °=0.8 求：（1）小球所受電場力 F 的大?。?）小球的質(zhì)量 m （3 ）將電場撤去，小球回到最低點時速度v 的大?。? ）在最低

7、點時繩子的拉力為多少。9 （ 2016 秋 ?東河區(qū)校級期中） 如圖所示， 水平放置的平行板電容器， 原來兩板不帶電， 上極板接地， 它的極板長 L=0.1m ，兩板間距離d=0.4cm ，有一束由相同微粒組成的帶電粒子流以相同的初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用粒子能落到下極板上已知粒子質(zhì)量m=2.0× 10 -6 kg ，電荷量 q=1.0 ×10 -8 C，電容器電容C=1.0 ×10 -6 F ，若第一個粒子剛好落到下極板中點O 處，取 g=10m/s2 求：（1）則帶電粒子入射初速度的大?。唬?）兩板間電場強度為多大時，帶電粒子能剛好落在下極板

8、右邊緣B 點；（3）落到下極板上帶電粒子總的個數(shù)10 （ 2016 秋?桑珠孜區(qū)校級期中） 如圖所示， 兩平行金屬板A、B 長為 L=8cm ，兩板間距為 d=8cm ， A 板比 B 板電勢高 300v ，一帶正電的粒子電荷量為q=1.0 ×10 -10 C，質(zhì)量為m=1.0×10 -20 kg ，沿電場中線 RO 垂直電場線飛入電場，初速度v0 =2.0 ×10 6m/s ，粒子飛出電場后經(jīng)過截面 MN ，PS 間的無電場區(qū)域， 然后進(jìn)入固定在 O 點的點電荷 Q 形成的電場區(qū)域（設(shè)界面 PS 右側(cè)點電荷的電場分布不受界面的影響）已知兩界面MN 、 PS 相距

9、為 12cm ，D 是中心線 RO 與界面 PS 的交點， O 點在中心線上，距離界面PS 為 9cm ，粒子穿過界面PS 做勻速圓周運動，最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc 上（靜電常數(shù)k=9.0 ×109N?m 2/C 2，粒子重力不計）（ 1 ）求粒子穿過界面 MN 時偏離中心線 RO 的距離為多遠(yuǎn)； 到達(dá) PS 界面時離 D 點為多遠(yuǎn)；（ 2 ）在圖上粗略畫出粒子的運動軌跡；（ 3 ）確定點電荷 Q 的電性并求電荷量的大小11 、（ 2016秋?武穴市校級期中）半徑為r 的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電荷的珠子，空間存在水平向右的勻強電場，如圖所

10、示珠子所受靜電力是重力的3倍將珠子從環(huán)上的最低點A 靜止釋放（重力加速度為g ），則：4（ 1 ）珠子所能獲得的最大動能是多少？（ 2 ）珠子對環(huán)的最大壓力是多少？12 （ 2016 秋?武城縣校級月考） 如圖所示，虛線 MN 左側(cè)有一場強為 E1=E 的勻強電場，在兩條平行的選項 MN 和 PQ 之間存在著寬為 L、電場強度為 E2=2E 的勻強電場，在虛線PQ 右側(cè)相距為 L 處有一與電場 E 2 平行的屏現(xiàn)將一電子（電荷量為e，質(zhì)量為 m，不計重力）無初速度地放入電場E1 中的 A 點，A 點到 MN 的距離為 L ，最后電子打在右側(cè)的屏上，2AO 連線與屏垂直，垂足為O，求：（1）電子

11、從釋放到打到屏上所用的時間t；（2）電子剛射出電場 E2時的速度方向與AO 連線夾角 的正切值 tan ；（3）電子打到屏上的點P（圖中未標(biāo)出）到點 O 的距離 x12 （ 2016 春?高安市校級期末）如圖所示，虛線PQ 、 MN 間存在水平勻強電場，一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0× 10-11 kg 、電荷量為q=+1.0 ×10 -5C，從 a 點由靜止開始經(jīng)電壓為U=100V的電場加速后，垂直于勻強電場進(jìn)入勻強電場中，從虛線MN的某點b（圖中未畫出）離開勻強電場時速度與電場方向成30°角已知PQ 、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計求：（ 1 ）帶電粒子剛進(jìn)入勻強電場時的速率v1（ 2 ）勻強電場的場強大小（ 3 ） ab 兩點間的電勢差13 （ 2016 秋?周村區(qū)校級期中） 如圖所示，一群速率不同的一價離子從A B 兩平行極