1、带电粒子在电场中的运动一、选择题：1、如图所示，一带电粒子沿图中的AB曲线穿过一匀强电场，a、b、c、d均为匀强电场中的等势面，且，若不计粒子所受重力，则（ ）A、粒子一定带负电 B、粒子的运动轨迹是抛物线C、从A点到B点粒子的电势能增加 D、粒子的动能和电势能之和在运动过程中保持不变2、质量为m，带电量为Q的带电微粒从A点以竖直向上的速度射入电场强度为E的沿水平方向的匀强电场中，如图所示，当微粒运动到B点时速度方向变为水平方向，大小仍为，已知微粒受到的电场力和重力大小相等，以下说法中正确的是（ ）A、微粒在电场中做匀变速运动 B、A、B两点间电势差是C、由A点到B点微粒的动能没有变化 D、从
2、A点到B点合力对微粒做功为零3、质子和氘核垂直射入两平行金属板间的匀强电场中，它们从电场中射出时偏离的距离相等，由此可知射入电场时（ ）A、质子的动能是氘核动能的2倍 B、质子的动能与氘核动能相等C、质子的速度是氘核速度的2倍 D、质子的动量是氘核动量的2倍4、如图所示，有一带电粒子贴着A板内侧沿水平方向射入A、B两板间的匀强电场，当A、B两板间电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当A、B两板间电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间。设粒子两次射入电场的水平速度之比为21，则两次电压之比为（ ）A、U1U211 B、U1U212 C、U1U214 D、U1U218二、填空题：1、如
3、图所示，一个电子以的速度沿与电场垂直的方向由A点飞进匀强电场，并且从另一端B点沿与场强方向成角飞出，那么A、B两点间的电势差为_V.2、在一个负点电荷形成的电场中，将一个电子从静止开始释放，则这个电子的速度变化情况是_，它的加速度变化的情况是_.三、计算题：1、质量是510-6Kg 的带电粒子以2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，已知板长L10cm，两板间距d2cm，当UAB为1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过板间，则该粒子带正电还是带负电，电荷量为多少？当AB间电压多大时，此带电粒子恰能从B右边飞出。（g=10m/s2）2、如图所示，水平放置的A、B两平行板相
4、距h，上板A带正电、现有质量为m、电荷量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差UAB应为多大？3、如图所示，一电子经电压加速后进入两块水平放置、间距为d、电压为U的平行金属板间，若电子从两板正中央水平射入，且刚好穿出电场.求：（1）金属板A、B的长度；（2）电子穿出电场时的动能.4、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器可调取值为02R0,定值电阻阻值为R0，C为平行板电容器，极板长度为，极板间距为，极板的右侧距极板L处有一荧光屏。现让一束质量为m，电荷量为q（q0）的粒子（不计粒子的重力和粒子之间的作用
5、力）以速度平行于极板沿中线进入电容器，现改变滑动变阻器阻值，并设所有带电粒子总是能从右侧穿出，试求带电粒子在荧光屏上打击范围的竖直宽度多大？5、如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场.电量为q动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力.(1) 若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；(2) 若粒子离开电场时的动能为Ek，则电场强度为多大?d c E a b【答案与解析】一、选择题：1、ABD解析：因为各等势面是彼此平行的平面，电场线垂直于等势面并且指向电势降低的方向，所以该电场是匀强电场且场强的方向竖直向下，带电粒子在该场中受到 的电场力是恒力
6、，又因为初速度的方向垂直于电场线的方向，所以带电粒子的运动是类平抛运动，轨迹是抛物线且是匀加速曲线运动.由能量守恒定律知道粒子的动能增加，电势能减小，选项BD正确，选项C错误；因为电场强度的方向是向下的而电场力的方向是向上的，所以该粒子带负电，选项A正确.2、ABCD解析：带电微粒受到恒定的电场力和重力作用其合力也一定是恒力，所以微粒在复合场中做匀变速运动，选项A正确；这一过程微粒的动能没有发生变化，由动能定理知，合力对微粒做的功为零，即（h为A到B的竖直高度，d为沿电场线运动的距离），所以选项CD正确；对微粒在竖直方向有：，所以，选项B正确.3、B解析：带电粒子以初速度v0垂直于电场的方向射
7、入匀强电场，设平行板的长度是L，板间距离是d，偏转电压是U，则 偏转距离 解得：，由此可见，它们从电场中射出时偏离的距离相等时，入射的初动能一定相等，选项B正确.4、B解析：带点粒子在电场中做类平抛运动，将合运动沿着平行平板和垂直平行平板方向正交分解，有：，联立解得。根据题意知：初速度之比为2:1，水平位移x之比为2:1，竖直位移y之比1:2，代入上式解得：二、填空题：1、135V解析：电子在电场中做类平抛运动，垂直于电场线的方向做匀速运动，到达B点时的速度，对电子应用动能定理得，代入数值解得UAB=135V2、越来越大 越来越小解析：电子在库仑斥力的作用下由静止开始做加速运动，不断远离负点电
8、荷，因为它们之间距离的不断变大，库仑力不断减小，加速度也不断减小.三、计算题：1、解析：由粒子运动可知，其所受电场力方向向上，故带负电。已知：，解得：设当时，电场力小于重力且粒子从B板边缘飞出，即为：代入数据解得：2、解析：法一：小球运动分两个过程，在B板下方时仅受重力作用，做竖直上抛运动；进入电场后受向下的电场力和重力作用，做匀减速直线运动.小球运动到B板时速度为vB.对第一个运动过程：对第二个运动过程：加速度为按题意，h为减速运动的最大位移，故有，整理得 联立两式解得 由平行板电容器内部匀强电场的场强和电势差的关系，易知，故有 法二：对小球的整个运动过程由动能定理得解得：3、 （1） （2
9、）解析：（1）对电子的加速过程运用动能定理：电子进入偏转电场后，在平行于金属板的方向上匀速运动：在垂直于金属板点的方向上，做匀加速运动： 电子的加速度联立解得金属板A、B的长度（2）对电子运动的全过程运用动能定理得：即电子刚好穿出金属板时的动能是4、解析：当滑动变阻器接入电阻为零时，带电粒子垂直打在右侧O点，偏距为零 当滑动变阻器接入电阻为时，电容器两板间电压最高，偏距为最大 由题意有： 由以上四式得：5、 d c E a b解析：（1）粒子在垂直于电场的方向上匀速运动在沿着电场线的方向上解得场强的大小是：对粒子运用动能定理解得粒子离开电场时的动能（2）若粒子从bc边离开电场， 速度竖直分量是粒子动能的变化，将vy代入上式得场强若粒子从cd离开电场，由动能定理，解得场强第 5 页
