带电粒子在电场中的运动练习题(含答案)

带电粒子在电场中的运动

1.如图所示,A 处有一个静止不动的带电体Q,若在ｃ处有初速度为零的质子和α粒子,在电场力作用下由

c 点向

d 点运动,已知质子到达d 时速度为ｖ１,α粒子到达d 时速度为v 2,那么v １、ｖ2等于：（）

A ． :1ﻩB.2∶1

Ｃ.2∶１ﻩD.1∶2 ２.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A →O →Ｂ匀速运动，电子

重力不计，则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况

是：（ ）

Ａ.先变大后变小，方向水平向左B ．先变大后变小,方向水平向右

C.先变小后变大,方向水平向左 D ．先变小后变大，方向水平向右

3.让 、

、 的混合物沿着与电场垂直的方向进入同一有界匀强电场偏转，

要使它们的偏转角相同,则这些粒子必须具有相同的( ）

Ａ．初速度 B.初动能 Ｃ. 质 量 D.荷质比

4.如图所示，有三个质量相等，分别带正电,负电和不带电的小球,从上、下带电平行金属板间的P 点.

以相同速率垂直电场方向射入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点,

则 （ )

Ａ、A 带正电、B 不带电、C 带负电

B 、三小球在电场中运动时间相等

Ｃ、在电场中加速度的关系是aC>aB ＞aA

D 、到达正极板时动能关系

E A ＞ＥB >E C

5.如图所示，实线为不知方向的三条电场线,从电场中M 点以相同速度垂直于电

场线方向飞出a 、b 两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示,不计粒子重力及

粒子之间的库仑力,则(）

A.a 一定带正电，b 一定带负电

B.a 的速度将减小,b 的速度将增加

C.a 的加速度将减小,b 的加速度将增加

D.两个粒子的动能，一个增加一个减小

６.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示，一个质量为m 、电荷量为q 的小球

在该电场中运动，小球经过A 点时的速度大小为ｖ1，方向水平向右，运动至B 点时的速度大小为ｖ

2,运动方向与水平方向之间的夹角为α，

A 、

B 两点之间的高度差与水平距离均为Ｈ，则以下判断中正确的是（ ）

A ．若ｖ２＞v 1,则电场力一定做正功

B ．Ａ、B 两点间的电势差2221()2m U v v q

=-

C.小球运动到B 点时所受重力的瞬时功率2P mgv = Ｄ.小球由A 点运动到B 点，电场力做的功22211122

W mv mv mgH =-- 7.如图所示的真空管中，质量为m ，电量为ｅ的电子从灯丝Ｆ发出，经过电压U 1加速后沿中心线射入相

距为ｄ的两平行金属板B 、Ｃ间的匀强电场中，通过电场后打到荧光屏上,设B 、C 间电压为Ｕ２,B 、Ｃ

板长为Ｌ1，平行金属板右端到荧光屏的距离为Ｌ２,求:

2H 11H 21H 31

（1)电子离开匀强电场时的速度与进入时速度间的夹角．

(2)电子打到荧光屏上的位置偏离屏中心距离.

8. 在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.若

将一个质量为m 、带正电电量q 的小球在此电场中由静止释放,

小球将沿与竖直方向夹角为︒37的直线运动。现将该小球从电

场

中某点以初速度0v 竖直向上抛出,求运动过程中（取8.037cos ,6.037sin =︒=︒)

（1)小球受到的电场力的大小及方向;

(２）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U ．

带电粒子在电场中的运动答案

1.A ２.Ｂ 3．Ｂ ４．ＡC 5. C 6.Ｄ

7.解析:电子在真空管中的运动过分为三段，从Ｆ发出在电压Ｕ１作用下的加速运动；进入平行金属板B 、C 间的匀强电场中做类平抛运动；飞离匀强电场到荧光屏间的匀速直线运动． ⑴设电子经电压Ｕ１加速后的速度为v 1,根据动能定理有：

21121mv eU = 电子进入Ｂ、Ｃ间的匀强电场中，在水平方向以ｖ1的速度做匀速直线运动，竖直方向受电场力的作用做初速度为零的加速运动，其加速度为:

dm

eU m eE a 2== 电子通过匀强电场的时间11v l t =

电子离开匀强电场时竖直方向的速度v y 为:

1

12mdv l eU at v y == 电子离开电场时速度v 2与进入电场时的速度v 1夹角

为α(如图5）则

d U l U mdv l eU v v tg y

11221

1212===α ∴d U l U arctg

1122=α ⑵电子通过匀强电场时偏离中心线的位移

d

U l U v l dm eU at y 1212212122142121=•== 电子离开电场后,做匀速直线运动射到荧光屏上，竖直方向的位移 d U l l U tg l y 12

12222=

=α

∴电子打到荧光屏上时,偏离中心线的距离为 )2

(22111221l l d U l U y y y +=+= ８.解析：（1)根据题设条件,电场力大小 mg mg F e 4

337tan =︒=①电场力的方向向右 （2）小球沿竖直方向做初速为0v 的匀减速运动,到最高点的时间为t ,则： 00=-=gt v v y

g

v t 0=② 沿水平方向做初速度为０的匀加速运动,加速度为x a g m F a e x 4

3==③ 此过程小球沿电场方向位移为:g

v t a s x x 8321202==④ 小球上升到最高点的过程中,电场力做功为: 2032

9mv S F qU W x e === q mv U 3292

0=⑤ 图 ５