帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)提高練習(xí)

1、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)提高練習(xí)1如圖所示，兩極板與電源相連接，電子從負(fù)極板邊緣垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且恰好從正極板邊緣飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮娮尤詮脑恢蒙淙?，且仍從正極板邊緣飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?( )A2倍 B4倍 C0.5倍 D0.25倍2電子從負(fù)極板的邊緣垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好從正極板邊緣飛出，如圖所示，現(xiàn)在保持兩極板間的電壓不變，使兩極板間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，電子的入射方向及位置不變，且要電子仍從正極板邊緣飛出，則電子入射的初速度大小應(yīng)為原來的（）A B C D23(多選)在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b兩個(gè)帶電液滴，分別豎直向上和向下做勻速直線運(yùn)

2、動(dòng)，液滴間相互作用力不計(jì)，則()Aa、b帶同種電荷 Ba、b帶異種電荷Ca的電勢(shì)能減小 Db的重力勢(shì)能增大4(多選)如圖所示，兩平行板電容器的四塊極板A、B、C、D平行放置(A、B兩極板充電后電源斷開，C、D兩極板始終與電源相連)，每塊極板上開有一個(gè)小孔，四個(gè)小孔M、N、P、Q的連線與極板垂直一個(gè)電子以非常小的速度從小孔M進(jìn)入A、B極板間，在被A、B極板間的電場(chǎng)加速后，從小孔P進(jìn)入C、D極板間，但未從小孔Q射出，則()A若將B極板向右移動(dòng)一小段距離，電子可能從小孔Q射出 B若將A極板向左移動(dòng)一小段距離，電子可能從小孔Q射出C若將D極板向左移動(dòng)一小段距離，電子可能從小孔Q射出D若將C極板向右移動(dòng)

3、一小段距離，電子可能從小孔Q射出5(多選)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種靜電除塵裝置，如圖甲所示，其中有一長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板為絕緣材料，上、下面板為金屬材料圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒為U的高壓直流電源相連帶負(fù)電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0，當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被中和，同時(shí)被收集將被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值稱為除塵率不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用要增大除塵率，則下列措施可行的是()A只增大電壓UB只增大高度dC只增大長(zhǎng)度LD只增大塵埃被吸入水平速度v0 6如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右，細(xì)線一端固定，另一端拴一帶正電的小球，使小球在豎直面內(nèi)

4、繞固定端O做圓周運(yùn)動(dòng)不計(jì)空氣阻力，電場(chǎng)力和重力大小剛好相等，細(xì)線長(zhǎng)為r.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖中位置A時(shí)，細(xì)線在水平方向，拉力大小恰好與重力大小相等重力加速度大小為g，則小球的最小速度大小為() A. B.C. D. 7（多選）是示波管的工作原理圖：電子經(jīng)電場(chǎng)加速后垂直于偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板長(zhǎng)度與極板間的距離分別為L(zhǎng)和d，y為電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的偏轉(zhuǎn)距離取“單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離”來描述示波管的靈敏度，即(該比值越大則靈敏度越高)，則下列方法可以提高示波管的靈敏度的是()A增大U1 B增大U2C減小L D減小d 8（多選）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量

5、為m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)ON與水平面的夾角為30°，重力加速度為g，且mgEq，則()A電場(chǎng)方向豎直向上B小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為gC小球上升的最大高度為 D若小球在初始位置的電勢(shì)能為零，則小球電勢(shì)能的最大值為9如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)，M、N分別為AB和AD的中點(diǎn)，一個(gè)初速度為v0，質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子q沿紙面射入電場(chǎng)帶電粒子的重力不計(jì)(1)如果帶電粒子從M點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后，恰好從D點(diǎn)離開電場(chǎng)，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和帶電粒子從D點(diǎn)離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek1.(2)若帶電

6、粒子從N點(diǎn)垂直BC方向射入電場(chǎng)，它在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t是多少？離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek2為多大？ 10如圖所示，A、B為兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間距離為d，接在電壓為U的電源上在A板上的中央P點(diǎn)處放置一個(gè)電子放射源，可以向各個(gè)方向釋放電子設(shè)電子的質(zhì)量m、電荷量為e，射出的初速度為v求電子打在B板上區(qū)域的面積11. 如圖所示一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定初速度水平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管，管上口距地面h/2，為使小球能無碰撞地通過管子，可在管子上方的整個(gè)區(qū)域里加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求： (1)小球的初速度v0. (2)電場(chǎng)強(qiáng)

7、度E的大小 (3)小球落地時(shí)的動(dòng)能Ek12如圖所示，y軸在豎直方向，x軸在水平方向，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球在坐標(biāo)為(0，0.3 m)的A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入第一象限，在第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在第四象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，其中m0.1 kg，q1.0×103 C，v0 2 m/s，E1103 N/C，E2×103 N/C，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小球到達(dá)x軸上的速度；(2)小球回到y(tǒng)軸時(shí)的坐標(biāo)13在光滑的絕緣水平桌面上，放置兩塊同心半圓形金屬板A、B，兩板的間距很小，半圓形金屬板的左邊有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)

8、E1，半圓形金屬板A、B間存在電場(chǎng)，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可以認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O.現(xiàn)從正對(duì)A、B板間隙、到兩板的一端距離為d處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒，不計(jì)重力，此微粒恰能在兩板間沿虛線運(yùn)動(dòng)，虛線到圓心O的距離為L(zhǎng).(1)求半圓形金屬板A、B之間電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小(2)從釋放微粒開始，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間微粒的水平位移最大？1.C ;2.B3AC解析 帶電液滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件，兩液滴所受電場(chǎng)方向都豎直向上，都帶負(fù)電荷，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；液滴a的電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，液滴b的重力做正功，重力勢(shì)能減小，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4AB解析 電子未從小孔Q射出，由

9、動(dòng)能定理得q(UBAUCD)<0，將B極板右移，由C和C得UBA，增大d，UBA增大，電子可能從小孔Q射出，選項(xiàng)A、B正確C、D兩極板始終與電源相連，UCD始終不變，故無論如何移動(dòng)C、D極板，電子都不可能從小孔Q射出，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤5AC解析 塵埃做類平拋運(yùn)動(dòng)，達(dá)到下板的塵埃被收集，豎直偏移量yat2t2越大越容易收集，則可以增大U、L，減小v0、d，選項(xiàng)A、C正確6C解析 小球在A點(diǎn)，有FTEqm，則速度vA，由A到等效最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理，有Eqr(1cos 45°)mgrsin 45°mvmv，解得vm，選項(xiàng)C正確7D解析 設(shè)電子經(jīng)加速場(chǎng)U1后的速度為v0，根據(jù)動(dòng)

10、能定理得U1emv；電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2后做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上有Lv0t，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則y··t2，聯(lián)立可得，選項(xiàng)D正確BD解析 由于帶電小球在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則其所受的合力與直線ON重合，而mgqE，由三角形定則，可知電場(chǎng)方向與ON方向成120°角，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖中幾何關(guān)系，可知其合力大小為mg，由牛頓第二定律可知ag，方向與初速度方向相反，選項(xiàng)B正確；設(shè)帶電小球上升的最大高度為h，由動(dòng)能定理可得mg·2h0mv，解得h，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做負(fù)功，帶電小球的電勢(shì)能變大，當(dāng)帶電小球速度為零時(shí)，其電勢(shì)能最大，則EpqE·

11、2hcos 120°qEhmg，選項(xiàng)D正確9(1)mv(2)mv解析 (1)帶電粒子從M點(diǎn)垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)水平方向：Lv0t 豎直方向：L·t2 聯(lián)立得E.帶電粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后，從D點(diǎn)出來，電場(chǎng)力做的功WqE×Lmv由動(dòng)能定理得WEk1mv，所以Ek1 mv.(2)帶電粒子從N點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度減到0這一過程的位移為x，由動(dòng)能定理qEx0mv 由得xL.當(dāng)粒子速度減至0后沿原路返回，從N點(diǎn)射出，由于整個(gè)過程電場(chǎng)力做的功為0，則根據(jù)動(dòng)能定理有0 Ek2mv則Ek2mv，即粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小不變，由牛頓第二定律得a 由運(yùn)動(dòng)學(xué)

12、規(guī)律得v0v0at 得t.10. 打在最邊緣處的電子，將是類平拋運(yùn)動(dòng)的電子，在垂直電場(chǎng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)，即r=vt在平行電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，即d=其中，a=，則t=d將r=vt代入得：r=v d由于電子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，打在B板上的電子的分布范圍是圓形區(qū)域圓面積S=r2=11.(1) (2)E= (3)解：小球運(yùn)動(dòng)至管上口的時(shí)間由豎直方向的運(yùn)動(dòng)決定： 在水平方向，小球作勻減速運(yùn)動(dòng)，至管上口，水平方向速度為零： 由以上三式解得：（1） （2） （3）由動(dòng)能定理：以v0，E的值代入，得12、解析 (1)小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)在豎直方向加速度為a1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，末速度為v，v與x軸正方向的夾角為，則E1qmgma1h1a1tvya1t1vtan 由以上各式得v4 m/s，60°.(2)由受力分析可知小球在第四象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，x1為第一次水平方向的位移，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則a2s0 x1v0t1 s0a2t svt2ysx1tan 30°由以上各式可得y1.8 m小球回到y(tǒng)軸上的坐標(biāo)為(0，1.8 m)13(1)(2)(2k1) (k1，2，3，)解析 (1)設(shè)微粒剛進(jìn)入兩板間的速度為v，由