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高中物理带电粒子在电场中的运动 篇一：高中物理带电粒子在电场中的运动典型例题解析 带电粒子在电场中的运动专题练习 1．一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图，AB与电场线夹角θ=30°，已知带 －7－102 电微粒的质量m=1.0×10kg，电量q=1.0×10C，A、B相距L=20cm．（取g=10m/s，结果保留二位有效数字）求： （1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由． （2）电场强度的大小和方向？ （3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？ 2．一个带电荷量为－q的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成θ角，已知油滴的质量为m，测得油滴达到运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v，求： (1) 最高点的位置可能在O点的哪一方？ (2) 电场强度 E为多少？ (3) 最高点处(设为N)与O点的电势差UNO为多少？3. 如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m， 两板间距离 d = 0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m = 2×10-6kg，电量q = 1×10-8 C，电容器电容为C =10-6 F．求 (1) 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为 多少？ (2) 以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？ 4.如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存－4 在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10C的小球从坐标原 2 点O沿y轴正方向以0.4kg.m/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10m/s. （1）指出小球带何种电荷；（2）求匀强电场的电场强度大小； （3）求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量. 5、如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C。 电容器的A板接地，且中间有一个小孔S，一个被加热的灯丝K与S位于同一水平线，从丝上可以不断地发射出电子，电子经过电压U0加速后通过小孔S沿水平方向射入A、B两极板间。设电子的质量为m，电荷V量为e，电子从灯丝发射时的初速度不计。如果到达B板的电子都被B 板吸收，且单位时间内射入电容器的电子数为n个，随着电子的射入， 两极板间的电势差逐渐增加，最终使电子无法到达B板，求： （1）当B板吸收了N个电子时，AB两板间的电势差 （2）A、B两板间可以达到的最大电势差(UO) （3）从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间。 6．如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L1=4cm，板间距离d=1cm。板右端距离荧光屏 L2=18cm，（水平偏转电极上不加电压，没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是 7 v=1.6×10m/s，电子电量e=1.6×10-19C，质量m=0.91×10-30kg。 (1)要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？ (2)若在偏转电极上加u=27.3sin100πt (V)的交变电压，在荧光屏竖直坐标轴上能观察到多长的线段？ 7．两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子（质量m、电量e） 由静止开始，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从 两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图所示的周期为2t0，幅值恒为U0的周期 性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过。问： ?这些电子通过．．两板之间后，侧向位移的最大值和最小值分别是多少？ ?侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？ U 1．（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方 向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动．（2）在垂直于AB方 4 向上，有qEsinθ－mgcosθ=0 所以电场强度E=1.7×10N/C 电场强度的方向水平向左（3）微粒由A运动到B时的速度vB=0时，微粒进 入电场时的速度最小，由动能定理得， mgLsinθ+qELcosθ=mvA2/2代入数据，解得vA=2.8m/s （2分） mv2sin2? 2．(1) 在O点的左方．(2) UNO = 2q ．(1)由动能定理可得在O点的左方．(2)在竖直