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带电粒子在电场中中的运动 强化提升 训练题


带电粒子在电场中的运动
时速度为 v,保持两板间电压不变,则 A.当增大两板间距离时,v 也增大 B.当减小两板间距离时,v 增大 C.当改变两板间距离时,v 不变

强化提升
( )

1.如图 17 所示,电子由静止开始从 A 板向 B 板运动,当到达 B 极板

图 17

D.当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大 2.如图 18 甲所示,一条电场线与 Ox 轴重合,取 O 点电势为 零,Ox 方向上各点的电势 φ 随 x 变化的情况如图乙所示, 若在 O 点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则 ( A.电子一直沿 Ox 负方向运动 B.电场力一直做正功 C.电子运动的加速度不变 D.电子的电势能逐渐增大 3. 如图 19 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 O 点静止释放后,分别抵达 B、C 两点,若 AB=BC,则它们带 电荷量 之比 q1∶q2 等于 A.1∶2 C.1∶ 2 B.2∶1 D. 2∶1 图 19 ( ) 图 18 )

4.如图 20 所示,A、B 两导体板平行放置,在 t=0 时将电子从 A 板附近 由静止释放(电子的重力忽略不计).分别在 A、B 两板间加四种电压, 它们的 UAB-t 图线如下列四图所示.其中可能使电子到不了 B 板的是 ( ) 图 20

5.如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为 m=0.2 kg、带电荷量为 q =+2.0×10-6 C 的小物块处于静止状态,小物块与地面间的摩擦因数μ =0.1.从 t=0 时 刻开始,空间上加一个如图乙所示的电场.(取水平向右的方向为正方向,g 取 10 m/s2)求: (1)4 秒内小物块的位移大小;
-1-

(2)4 秒内电场力对小物块所做的功.





6.已知如图,水平放置的平行金属板间有匀强电场。一根长 l 的绝缘细绳一端固定在 O 点,另一端系有质量为 m 并带有一定电荷的小球。小球原来静止在 C 点。当给小球一个水平 冲量后,它可以在竖直面内绕 O 点做匀速圆周运动。若将两板间的电压增大为原来的 3 倍, 求: 要使小球从 C 点开始在竖直面内绕 O 点做圆周运动,至少要给小球多大的水平冲 量? 在这种情况下,在小球运动过程中细绳所受的最大拉力是多大?

7.如图所示,在匀强电场中一带正电的小球以某一初速度从绝缘斜面上滑下,并沿与斜面相 切的绝缘圆轨道通过最高点.已知斜面倾角为 30 , 圆轨道半径为R,匀强电场水平向右, 场强为 E,小球质量为 m,带电量为
3 mg 3E
0

,不计运动中的摩擦阻

力,则小球至少应以多大的初速度滑下?在此情况下,小球通过轨 道最高点的压力多大?

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8.反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振 荡原理与下述过程类似. 如图所示, 在虚线 MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场, 一带电微粒从 A 点由静止开始,在电场力作用下沿直线在 A、B 两点间往返运动.已知电 场强度的大小分别是 E1=2.0×10 N/C 和 E2=4.0×10 N/C,方向如图所示.带电微粒 质量 m=1.0×10
-20 3 3

kg,带电荷量 q=-1.0×10

-9

C,A 点距虚线 MN 的距离 d1=1.0 cm,

不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求: (1)B 点距虚线 MN 的距离 d2; (2)带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 t.

9.

10.如图所示,竖直平面 xOy 内有三个宽度均为 L 首尾相接的电场区域 ABFE、BCGF 和 CDHG. 三个区域中分别存在方向为+y、+y、+x 的匀强电场,其场强大小比例为 2∶1∶2.现有一 带正电的物体以某一初速度从坐标为(0, )的 P 点射入 ABFE 场区, L 初速度方向水平向右. 物 体恰从坐标为(2L,L/2)的 Q 点射入 CDHG 场区,已知物体在 ABFE 区域所受电场力和所受重 力大小相等,重力加速度为 g,物体可以视为质点,y 轴竖直向上,区域内竖直方向电场足 够大.求: (1)物体进入 ABFE 区域时的初速度大小;

-3-

(2)物体在 ADHE 区域运动的总时间; (3)物体从 DH 边界射出位置的坐标.

11.如图甲所示,真空室中电极 K 发出的电子(初速不计)经过 U0=1000 伏的加速电 场后, 由小孔 S 沿两水平金属板 A、 间的中心线射入。 B 板长 l=0.20 米, B A、 相距 d=0.020 米,加在 A、B 两板间电压 u 随时间 t 变化的 u-t 图线如图 2 所示。设 A、B 间的电场可看作 是均匀的,且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的。 两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板 右端距离 b=0.15 米,筒绕其竖直轴匀速转 动,周期 T=0.20 秒,筒的周长 s=0.20 米,筒能接收到通过 A、B 板的全部电子。 ⑴.以 t=0 时(见图乙,此时 u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为 xy 坐标系的原点, 并取 y 轴竖直向上。 试计算电子打到记录纸上的最高点的 y 坐标和 x 坐标。 (不计重力作用) ⑵.在给出的坐标纸(图丙)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。

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