電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(整理)

1、電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1如圖所示，電荷量為q和q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有()A體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)B體中心和各邊中點(diǎn)C各面中心和各邊中點(diǎn)D體中心和各面中心2如圖所示，半徑為R的均勻帶正電薄球殼，其上有一小孔A.已知?dú)?nèi)的場(chǎng)強(qiáng)處處為零；殼外空間的電場(chǎng)，與將球殼上的全部電荷集中于球心O時(shí)在殼外產(chǎn)生的電場(chǎng)一樣一帶正電的試探電荷(不計(jì)重力)從球心以初動(dòng)能Ek0沿OA方向射出下列關(guān)于試探電荷的動(dòng)能Ek與離開球心的距離r的關(guān)系圖線，可能正確的是()3直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為Q的正點(diǎn)電荷置

2、于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零靜電力常量用k表示若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為()A.，沿y軸正向 B.，沿y軸負(fù)向C.，沿y軸正向 D.，沿y軸負(fù)向4如圖所示，A、B是帶有同種電荷的兩小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，兩球所帶電荷量不等，A球用輕細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，B球被固定在O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)，A球在力的作用下，偏離B球d1的距離靜止(即圖中A、B兩球間的距離為d1)隨著時(shí)間的推移，兩球均出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，A、B兩球的帶電荷量分別變?yōu)樵瓉?lái)的和，A、B兩球間的距離變?yōu)閐2，則d1d2為()A23 B32C23 D325如圖所示，兩平行金屬板之間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，一帶電粒子以速度

3、v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向沿上極板邊緣射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好貼下極板邊緣飛出，如果帶電粒子以某一垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向的初速度v1沿上極板邊緣射入電場(chǎng)并能從其中射出，當(dāng)它的豎直位移等于板間距d時(shí)，它的水平射程為2L(軌跡未畫出)則粒子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度v1等于()Av0 B.v0C.v0 D2v06(多選)如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有c、O、f三點(diǎn)，虛線M、L、K是分別過c、O、f三點(diǎn)的等差等勢(shì)面，一不計(jì)重力帶負(fù)電粒子從a點(diǎn)射入電場(chǎng)，只在電場(chǎng)力作用下沿abcde運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中實(shí)線所示，下列說(shuō)法中正確是()A電勢(shì)K<L<MB場(chǎng)強(qiáng)Ea<EbCa點(diǎn)與e點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同D粒子在c點(diǎn)的電

4、勢(shì)能大于在e點(diǎn)的電勢(shì)能7(多選)如圖所示，豎直放置的平行板電容器的極板A與靜電計(jì)G相連，極板B與靜電計(jì)G的金屬外殼均接地，閉合開關(guān)S給電容器充電后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下述做法可使指針張角增大的是()A保持S閉合，使A、B兩板靠近一些B保持S閉合，使A、B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開一些C斷開S后，使B板向右平移拉開一些D斷開S后，使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開一些8(多選)在x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度E與x的關(guān)系如圖所示，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，a、b、c為x軸上的點(diǎn)，a、c之間的距離為d，a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E0，則下列說(shuō)法中正確的是()Ab>ac>OBO>a>b>cC將質(zhì)子從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，

5、電場(chǎng)力做功大于eE0dD將質(zhì)子從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，質(zhì)子的電勢(shì)能增加9（多選）如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷)，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫出)時(shí)速度為零，則小球a()A從N到Q的過程中，重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小B從N到P的過程中，速率先增大后減小C從N到Q的過程中，電勢(shì)能一直增加D從P到Q的過程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量10(多選)如圖所示，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，三點(diǎn)的連線恰好組成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正三角形一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小

6、球(重力不計(jì))以速度v0從a點(diǎn)射入電場(chǎng)，入射方向與b、c兩點(diǎn)的連線垂直，一段時(shí)間后帶電小球經(jīng)過c點(diǎn)則下列判斷正確的是()A帶電小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間為B該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C帶電小球到達(dá)c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為mvDb、c兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為11如圖所示，x軸上方有寬為L(zhǎng)、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m(重力不計(jì))、帶電荷量為q(q>0)的粒子從y軸上的A點(diǎn)以初速度v0沿y軸負(fù)方向射入電場(chǎng)，粒子從x軸上的B點(diǎn)沿與x軸正方向成37°角的方向射出電場(chǎng)，并打在x軸下方的接收屏上C點(diǎn)(沒畫出)，已知粒子從B到C的運(yùn)行時(shí)間與粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)行時(shí)間相同，sin 37°0.6，c

7、os 37°0.8.(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)求粒子接收屏上C點(diǎn)到y(tǒng)軸的水平距離；(3)若粒子是質(zhì)量為m、帶電荷量為q的液滴，重力加速度為g，若要求液滴也能通過B點(diǎn)，則液滴的初速度應(yīng)為多少？12如圖所示，區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)；區(qū)域中有一光滑絕緣圓弧軌道，軌道半徑為R，軌道在A點(diǎn)的切線與水平方向成60°角，在B點(diǎn)的切線與豎直線CD垂直；在區(qū)域內(nèi)有一寬為d的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知，方向水平向右一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球(可看成質(zhì)點(diǎn))從左邊界的O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入?yún)^(qū)域，恰好從A點(diǎn)沿圓弧軌道切線進(jìn)入軌道且恰好不能從電

8、場(chǎng)右邊界穿出，求：(1)OM的長(zhǎng)L；(2)區(qū)域中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；(3)小球到達(dá)區(qū)域中電場(chǎng)的右邊界上的點(diǎn)與OO的距離s.13如圖所示，粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上，B端與桌面邊緣對(duì)齊，A是軌道上一點(diǎn)，過A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E1.5×106 N/C，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.0×106 C，質(zhì)量m0.25 kg，與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)0.4.P從O點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.55 s 到達(dá)A點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度是5 m/s，到達(dá)空間D點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角為，且tan 1.2.P在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終受到水平向右的某外力F作用，F(xiàn)大

9、小與P的速率v的關(guān)系如下表所示P視為質(zhì)點(diǎn)，電荷量保持不變，忽略空氣阻力，取g10 m/s2.求：v/(m·s1)0v22<v<5v5F/N263(1)小物體P從開始運(yùn)動(dòng)至速率為2 m/s所用的時(shí)間；(2)小物體P從A運(yùn)動(dòng)至D的過程中，電場(chǎng)力做的功11.解析：(1)粒子從A到B做類平拋運(yùn)動(dòng)，由類平拋規(guī)律知Lv0t，vxt，OBt，vB在B點(diǎn)有tan 37°，即vxv0聯(lián)立得E，OBL，vBv0.(2)粒子從B到C做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由題意知BCvBtL所以接收屏上C點(diǎn)到y(tǒng)軸的水平距離sOBBC·cos 37°2L.(3)若粒子變?yōu)橐旱?，設(shè)液滴的初速

10、度為v，則液滴沿y軸做初速度為v的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，沿x軸做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因水平方向各量均沒變，所以液滴的運(yùn)行時(shí)間仍為t，則Lvtgt2，代入t值得vv0.12解析：(1)小球在區(qū)域中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球在A點(diǎn)時(shí)的速度為vA，豎直分速度為vy，則有cos 60°，即vA2v0tan 60°，即vyv0由牛頓第二定律知a由v2aL知L.(2)在區(qū)域中，由圖可知BC所以從A點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得mg·mvmv得vB3v0在區(qū)域中，小球在水平方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)右邊界時(shí)水平速度剛好減為零，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知v2d，得E.(3)vBt，所以t小球在豎直方向上做

11、自由落體運(yùn)動(dòng)，即hgt2所以小球到達(dá)右邊界上的點(diǎn)與OO的距離sBCh.13.解析：(1)小物體P的速率從0至2 m/s，所受外力F12 N，設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，經(jīng)過時(shí)間t1，速度為v1，則F1mgma1v1a1t1由式并代入數(shù)據(jù)得t10.5 s(2)小物體P從速率為2 m/s運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)，所受外力F26 N，設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，則F2mgma2設(shè)小物體P從速度v1經(jīng)過t2時(shí)間，在A點(diǎn)的速度為v2，則t20.55 st1v2v1a2t2P從A點(diǎn)至B點(diǎn)，受外力F26 N、電場(chǎng)力和滑動(dòng)摩擦力的作用，設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a3，電荷量為q，在B點(diǎn)的速度為v3，從A點(diǎn)至B點(diǎn)的位移為x1，則F2mgqEma3vv2a3x