高二物理电荷在电场中的加速试题答案及解析

高二物理电荷在电场中的加速试题答案及解析
1.一带电粒子无初速度的进入一加速电场A，然后垂直进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），如图所示。

已知加速电场A板间电压为U
1
，M、N两板间的
电压为U
2
，两板间的距离为d，板长为L，粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。

求：
(1)粒子穿过A板时速度大小v
；
(2)粒子从偏转电场射出时的侧移量y；
(3)粒子从偏转电场射出时速度的偏转角q
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）电子在电场A中加速运动，由动能定理：
解得：
（2）电子离开加速电场进入偏转电场中作类平抛运动，
水平方向为匀速直线运动，则粒子在电场中偏转时间：
竖直方向为匀加速直线运动：
∴粒子从偏转电场射出时的侧移量：
（3）电子从偏转电场射出时：
电子从偏转电场射出时速度偏转角满足：
∴电子从偏转电场射出时速度偏转角：
【考点】带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动
2.如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势
面间的距离为5cm，则下列说法正确的是（）
A.等势面A的电势为－10V
B.匀强电场的场强大小为200V/m
C.电子再次飞经D势面时，动能为10eV
D.电子的运动为类平抛运动
【答案】 B
【解析】试题分析:电子从B到D过程，根据动能定理得：-eU
DB =0-E
kD
，解得，U
DB
=20V，飞经
等势面C时．电势能为-10eV，所以D点电势为零，由于是等差的等势面，则知，A等势面的电
势为-30V．故A错误；电子从B到D过程，根据动能定理得：-eU
DB =0-E
kD
，解得，
UDB=20V．对于BD段：电场强度为E==200V/m．故B正确；根据能量守恒可知，电子再次
经过D等势面时，电势能不变，动能不变，其动能仍为20eV；故C错误；根据电场线与等势面
垂直可知，该电场是匀强电场，电子做匀变速直线运动．故D错误．
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势．
3.在固定的等量异种电荷连线上，a点是连线的中点，如图所示，静止在a点的点电荷在电场力
作用下向b点运动。

在运动过程中，以下判定正确的是（）
A．点电荷的速度越来越大
B．点电荷的加速度越来越小
C．点电荷的电势能越来越大
D．点电荷通过的各点电势越来越低
【答案】AD
【解析】等量异种电荷连线上，从正电荷到负电荷场强先减小后增大，中点a的场强最小，场强
方向由正电荷指向负电荷，静止在a点的点电荷在电场力作用下向b点运动，电荷一定做加速度
增大的加速运动，则点电荷的速度越来越大，点电荷的加速度越来越大，故A选项正确，B选项
错误；由于电场力做正功，电荷的电势能一定减小，故C选项错误；沿电场线方向电势越来越低，故D选项正确。

【考点】等量异种电荷连线上电场和电势的分布电场力做功与电势能的关系
4.如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点（离O点很近）
由静止开始释放一电荷量为-q的点电荷，不计重力，下列说法中正确的是
A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度也越来越小
C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
【答案】CD
【解析】在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，O点场强为零，因P点离O点很近，故电场强度大小变小；负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，加速度越来
越小，速度越来越大，至O点时速度最大，加速度为零，故AB错误，C正确；越过O点后由能
量守恒能运动到P点关于O点对称的另一点，故速度越来越小，加速度越来越大，直至速度减为零，故选项D正确。

【考点】等量同种电荷的电场带电粒子在电场中运动
5.一个初速度为零的电子通过电压为U的电场加速后，从C点沿水平方向飞入电场强度为E的
匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°，如
图所示。

试求C、D两点沿电场强度方向的距离y。

【答案】
【解析】
电子加速过程由（2分）
得（1分）
在竖直方向（2分）
（2分）
得（1分）
CD两点沿场强方向的距离（2分）
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动
6.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。

在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，已知A、D两点的坐标分别为（L，0）和（-2L，0），两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力），现在该区域AB边的中点处由
静止释放一电子，已知电子质量为m，带电量为e，试求：
（1）电子离开ABCD区域的位置坐标；
（2）电子从电场II出来后经过多少时间到达x轴；
（3）电子到达x轴时的位置坐标。

【答案】（1）（-2L，）（2）（3）（-2.5L，0）
【解析】（1），解得，故电子离开的坐标为（-2L，）（2）
（3），坐标为（-2.5L，0）．
【考点】带电粒子在匀强电场（加速电场与偏转电场的组合）中的运动
7.(12分)如图所示电路中，电源电动势ε=18V，内阻r=1Ω，外电路中电阻R
2=5Ω，R
3
=6Ω，平
行板间距d=2cm，当滑动变阻器的滑动头P位于中点时，电流表的示数为2A，平行板间静止悬浮着一个电量q=8×10-7C带负电的微粒．电容器的电容C=50uF，
试求（1）滑动变组器R
1
的总阻值；（2）电容器所带的电量Q；（3）微粒的质量；（4）滑动
变阻器P调到最上面,，电路稳定后微粒的加速度。

（g=10m/s2）
【答案】（1）（2）（3） (4)
【解析】（1）根据电路图可知：外电路的总电阻，结合闭合电路的
欧姆定律，代入数据可解得
（2）根据电路图可知电容器两端的电压等于路端电压，，由
可知
（3）因为微粒静止，所以由得
（4）当把滑片调到最上边时，外电路的总电阻，由闭
合电路的欧姆定律可知总电流，所以电容器两端的电压
，由牛顿第二定律得
【考点】本题综合考查了欧姆定律的应用和带电粒子的运动，解答本类题目关键要理清电路的连
接形式，找出各部分的电压和电流关系．
8.下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是（）
A．带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同
B．带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合
C．带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合
D．带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合
【答案】D
【解析】带电粒子仅受到电场力作用时，加速度方向与电场力同向，而只有正电荷的电场力才和
电场线同向，负电荷的电场力与电场线反向选项A错。

带电粒子在电场中运动轨迹要根据电场线
的形状和初速度方向判断，只有电场线为直线，且初速度方向沿电场线方向时或者初速度0时运
动轨迹才和电场线重合，选项B错C错D对。

【考点】带电粒子在电场中的运动轨迹
9.如图所示，有一质量为m、带电量为q的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中，设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的，可以判定
A．油滴在电场中做抛物线运动
B．油滴在电场中自由落体运动
C．油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离
D．油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离，还决定于油滴的荷质比
【答案】D
【解析】带电油滴刚进入电场时速度竖直向下，速度为零，此时受到水平电场力及竖直向下的重力，即油滴做的是斜向下的加速直线运动，所以油滴在电场中既不是做抛物线运动又不是在电场
中作自由落体运动，我们可以将该运动分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动，那么打在极板上的运动过程满足：即（注：d为两板间距离），可见滴打在
极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离，还决定于油滴的荷质比，所以D正确。

【考点】本题考查带电体在电场中运动。

的带电微粒，沿图中直线由10.如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一初速度v
A运动至B，其能量变化情况是
A．动能减少，重力势能增加，电势能减少
B．动能减少，重力势能增加，电势能增加
C．动能不变，重力势能增加，电势能减少
D．动能增加，重力势能增加，电势能减少
【答案】 B
【解析】试题分析: 沿图中直线由A运动至B，说明重力和电场力的合力与初速度方向相反，电场力的方向向左，带电微粒做匀减速直线运动，所以动能减少；B点比A点高，说明重力势能增加的，电场力做负功，说明电势能增加，所以选项B正确
【考点】动能定理的应用，电场力做功特点，重力势能的公式。

加速后，垂直进入偏转电场偏转，离开偏转电场时侧向11.如图所示，初速为零的电子经电压U
1
位移是y.偏转板间距离为d，偏转电压为U
，板长为L。

为了使得电子离开偏转电场时侧向位移
2
y增大，可采用下面哪些办法( )
B．减小板长L
A．增大偏转电压U
2
C．减小板间距离d D．增大加速电压U
1
【答案】AC
【解析】设粒子进入偏转电场的速度为v，根据动能定理，在偏转电场中，粒子做类平抛运动，水平方向，竖直方向，联立可得，要增大y，可以增大U
、l或
2，所以B、D错误；A、C正确。

减小d、U
1
【考点】本题考查带电粒子在电场中的运动涉及动能定理、类平抛运动等知识。

12.如图所示，在长为2L、宽为L的区域内有正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强
从区域的左上角A点射入该区电场，有一个质量为m，电量为e的电子，以平行于长边的速度v
域，不计电子所受重力，要使这个电子能从区域的右下角的B点射出，求：
（1）无电场区域位于区域左侧一半内时，如图甲所示，电子的初速度应满足什么条件？
（2）无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时，如图乙所示，电子的初速度又应满足什么条件。

【答案】(1) (2)
【解析】(1)电子先做匀速运动，进入电场后做类平抛运动，设电子恰好从C点射出电场。

电子在电场中运动的加速度
设电子在电场中的运动时间为t，则有 L＝v
t 又
解得：
(2)电子先做类平抛运动，接着做匀速直线运动，最后做类斜下抛运动。

设电子整个运动时间为t
1，则有 2L＝v
t
1
又
联立解得：
【考点】本题考查带电粒子的运动涉及直线运动、抛体运动的计算问题，意在考查学生的综合分析能力。

13.（12分）如图，平行板间电压为U，板间距离为d，板长为L
1
，一带电粒子质量为m，电荷
量为q，以初速度v
垂直于场强方向射入电场中，离开电场后沿直线打在荧光屏上，荧光屏到平
行板右端的距离为L
2
，不计粒子重力。

求：
（1）粒子在电场中运动的时间t
1
；
（2）板间场强E和粒子在电场中运动的加速度a；
（3）粒子在电场中偏转分位移y；
（4）粒子离开电场后经多长时间t
2
打到荧光屏上？
【答案】（1）（2）（3）（4）
【解析】（1）粒子在电场中运动的时间…4分
（2）板间场强粒子在电场中运动的加速度…4分
（3）粒子在电场中偏转分位移，解得…4分
（4）粒子离开电场后打到荧光屏上的时间…4分
【考点】本题考查带电粒子在电场中的偏转问题，结合平抛运动规律解答．
14.（15分）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在xOy平面的第一象限，存在以x轴、y轴及双曲线y＝的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅰ；在第二象限存在以x＝－L、x＝－2L、y＝0、y＝L的匀强电场区域Ⅱ.两个电场大小均为E，不计电子所
受重力，电子的电荷量为e，则：
（1）求从电场区域Ⅰ的边界B点处由静止释放电子，电子离开MNPQ时的坐标；
（2）证明在电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子恰能从MNPQ区域左下角P点离开；
（3）求由电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子到达P点所需最短时间．
【答案】⑴（－2L，0）⑵见解析⑶
【解析】（1）（5分）B点坐标(， L），在电场I中电子被加速到v，然后进入电场II做类平抛运动，有
eE；；
所以横坐标x=" -" 2L；纵坐标y=L-y=0即为(－2L,0)
（2）（5分）设释放点在电场区域I的AB曲线边界，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v
，然后进入电场II做类平抛运动，有
1
；；
所以离开点横坐标x1=-2L;纵坐标y1="L-y=0" 即（－2L，0）为P点
⑶高释放点坐标为（x,y）则eEx=,所以最短时间为
【考点】本题考查带电粒子在电场中的运动、类平抛运动的规律。

15.（18分）一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d，板长l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两个偏转电极之间。

已知电子质量为m，电荷量为e，求：
(1)电子离开加速电场是的速度大小；
(2)电子经过偏转电场的时间；
(3)要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处？
【答案】①②③
④离O点最远距离=" Y’+d/2=(2L+l)" d /2l
【解析】①设电子流经加速电压后的速度为，则由动能定理有：
q=e (2分)
(1分)
②电子经过偏转电场时做类平抛运动，运动时间
(3分)
③设两极板上最多能加的电压为要使电子能从平行板间飞出则电子的最大侧移量为，则有：
(4分)
联立①②两式 (2分)
④从板边缘飞出到荧光屏上离O点最远。

这时
tanα=v
y /v
=Y’/L (1分)
而v
y ="at" (1分) ∴tanα=v
y
/v
="U’l/2dU=" d/l (1分)
∴Y’=" L" d/l (1分)
离O点最远距离=" Y’+d/2=(2L+l)" d /2l (2分)
【考点】本题考查带电粒子在电场中的运动。

16.真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场，A、B为该匀强电场中的两个等势面。

现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v
分别沿
竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动，如图所示。

经过一段时间，三个小球先后通过等
势面B，则下列判断正确的是
A．等势面A的电势一定高于等势面B的电势
B．a、c两小球通过等势面B时的速度相同
C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同
D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等
【答案】B
【解析】由于三个小球经过等势面B时速度大小关系未知，无法确定电场力做功关系，则就无法
判断A、B两个等势面电势的高低；从A到B整个运动过程中，重力和电场力对a、c两个球做
功相同，根据动能定理，则a、c两小球通过等势面B时的速度相同；开始运动后的任一时刻，a、b两小球到达的高度不同，重力和电场力做功不同，因此，动能不同；开始运动后的任一时刻，三个球到达的高度不同，电势不同，即电势能不同，所以正确选项为B。

【考点】本题考查了电势、电势能。

17.距离足够大的金属板A、B间有一电子(不计重力影响)，在A、B间接有如图所示的正弦式电
压u，t＝0时电子从静止开始运动，则
A．电子做往复运动
B．在足够长的时间后，电子一定要碰到某个金属板上
C．t＝T/2时，电子速度达到最大值
D．t＝T时，电子将回到原出发点
【答案】BC
【解析】电子在前半个周期内，电场力做正功，粒子做加速运动，t＝T/2时速度最大，在后半个周期内，电场方向变成反向，则电子做减速运动，t＝T时，速度为零，如此循环电子始终朝一个方向运动，不断交替加速、减速，所以电子做单方向运动，一定会在某个时间碰到极板，AD错误，BC正确，
故选BC．
【考点】考查了带电粒子在电场中的运动
点评：本题的关键是判断清楚粒子不是做往返运动，而是做单向直线运动
18.一根光滑的绝缘细杆与水平成倾斜放置，其BC部分在向右的匀强电场中，电场强度E ＝2×104N/C，在细杆上套一个带负电的电量q=1.73×10-5C,质量m＝3×10-2kg的小球，今使小球由A点静止沿杆下滑从B点进入电场，已知AB长为,如图，求：
（1）小球进入电场后还能滑行多远？
（2）小球从A滑至最远时间是多少？
【答案】1m 1.26s
【解析】小球在AB段滑动过程中，只有重力做功，由机械能守恒
mgLsinα＝mv
可得v
B
＝m/s.
小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度
a
2
＝
小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为
x
2
＝＝1m.
(3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为
v AB ＝v
BC
＝
小球从A到C的平均速度为
x 1＋x
2
＝t＝t
可得t＝
【考点】本题考查带电粒子在电场中的加速，
点评：应先分析受力情况，判断做功情况，再由动能定理或牛顿第二定律求解
19.如图所示，带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板M、N水平正对放置，两板间有一带电微粒以速度v
沿直线运动，当微粒运动到P点时，迅速将M板上移一小段距离，则此后微粒的运动情况可能的是:
A．沿轨迹①做曲线运动
B．方向改变沿轨迹②做直线运动
C．方向不变沿轨迹③做直线运动
D．沿轨迹④做曲线运动
【答案】C
【解析】由题，平行金属板所带电量和正对面积都不变，根据推论得知，只改变两板的
距离时，板间的场强不变，粒子的受到电场力也不变，微粒的运动方向不变，仍沿轨迹③做直线运动．
故选C
【考点】考查了带电粒子在电场中的运动
点评：平行金属板所带电量和正对面积不变，根据推论分析板间场强是否变化，确定微粒的电场力的变化，分析微粒的可能运动情况．
20.如图甲所示，在两平行金属板的中线OO′某处放置一个粒子源，粒子沿OO1方向连续不断地放出速度的带正电的粒子。

在直线MN的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B=0.01T，方向垂直纸面向里，MN与中线OO′垂直。

两平行金属板间的电压U随时
间变化的U—t图线如图乙所示。

已知带电粒子的荷质比，粒子的重力和粒子之
间的作用力均可忽略不计，若时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场（设在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场看作是恒定的）。

求：
（1）时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向。

（2）从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间。

【答案】（1）θ＝45°（2）
【解析】（1）设板间距为d，t＝0.1s时刻释放的粒子在板间做类平抛运动
在沿电场方向上①
粒子离开电场时，沿电场方向的分速度②
粒子离开电场时的速度③
粒子在电场中的偏转角为θ④
由①②③④得
θ＝45°
说明：用和联立求出正确结果，参照上述评分标准给分。

（2）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期
不同时刻释放的粒子在电场中的偏转角θ不同，进入磁场后在磁场中运动的时间不同，θ大的在磁场中的偏转角大，运动时间长。

t＝0时刻释放的粒子，在电场中的偏转角为0，在磁场中运动的时间最短：
t＝0.1s时刻释放的粒子，在电场中的偏转角最大为45°，在磁场中运动的时间最长：
【考点】考查了带电粒子在电磁场中的运动
点评：本题关键是画出粒子进入磁场后的各种可能的运动轨迹，根据洛伦兹力提供向心力列式后得出半径，然后求出磁偏转的距离表达式，并得出回旋角度的范围，从而得到磁偏转的范围．
21.如图所示，一带电粒子电荷量为q=+2×10-10C,质量为m=1.0×10-12kg，从静止开始在电势差为U
1
的电场中加速后，从水平放置的电容器两极板正中央沿水平方向进入偏转电场，电容器的上极板带正电，电荷量为Q=6.0×10-9C，下极板接地，极板长10cm，两极板相距5cm，电容
C=12pF（粒子重力不计）。

求．：
（1）当U
1
=2000V时，粒子射出电容器的速率v和沿垂直于板面方向的偏移距离y；
（2）要使该粒子能从电容器中射出，加速电压U
1
的取值范围
【答案】（1）1.25cm（2）
【解析】粒子先经过加速电场加速，由动能定理可以解得其速度，粒子进入偏转电场做类平抛运动，把其分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀加速直线运动．
解法一：将粒子的运动分别沿v
0方向（x）和垂直于v
方向（y）分解
x方向：
y方向：
1000m/s2
=1.25cm
解法二：由动能定理得
联立得1000m/s2
要使电荷从电容器中射出，则必须满足条件
即
解得
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．
点评：把类平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀加速直线运动，结合牛顿第二定律和匀变速直线运动规律解题．
22.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的质点，由两水平极板正中，以相同的初速度V
，先后垂直匀强电场射入，并分别落在负极板上甲、乙、丙三处，可以判定（）
A．甲处质点带正电，乙处质点不带电，丙处质点带负电
B．三个质点在电场中的运动时间相等
C．三个质点在电场中的加速度a甲＞a乙＞a丙
D．三个质点到达负极的动能E丙＞E乙＞E甲
【答案】AC
【解析】三个质点在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，从题中可知，质点在水平方向上的速度相等，
所以对甲有：，对乙有：，对丙有：
而，故；B错误，
在竖直方向上的位移相等，设为d，
对甲有：，对乙有：，对丙有：
结合，可得，C正确，
故甲带正电，乙不带电，丙带负电，A正确，
过程中电场力对甲做正功，对乙不做功，对丙做负功，所以甲的动能最大，丙的最小，故D错误【考点】考查了带电粒子在电场中的运动，
点评：做本题的关键是理解质点在电场中的运动性质，结合水平方向速度相等，竖直方向位移相等，运用运动学规律解题
23.如图所示，电量Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为 h和0.25 h，将另一点电荷从 A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。

若此电荷在A点处的加速度大小为，试求：
（1）此电荷在B点处的加速度。

（2）A、B两点间的电势差（用Q和h表示）
【答案】（1）（2）
【解析】（1）这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，
在A点时（3分）
在B点时（3分）
解得，方向竖直向上（3分）
（1分）
（2）从A到B过程，由动能定理
，（4分）
故（2分）
【考点】考查带电粒子在电场中的运动
点评：难度中等，注意电场力与重力做功的特点，只与初末位置有关，再利用W=qU处理问题时，要注意W和U的下脚标
24.（15分）如图所示为质谱仪的原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开
始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强
磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右。

已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点
垂直MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。

带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点。

可测量出G、H间的距离为。

带电粒子的重力可忽略不计。

求：
(1)粒子从加速电场射出时速度ν的大小。

的大小和方向。

(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B
1
的大小。

(3)偏转磁场的磁感强度B
2
【答案】（1）（2），方向垂直纸面向外（3）
【解析】（1）由动能定理得 qU=①
解得：
=Eq ②
由洛伦兹力与电场力大小相等得到： qvB
1
由①②联立得到：
由左手定则得磁场方向垂直纸面向外。

（3）粒子在磁场中运动是洛伦兹力通过向心力得到：
③
④
由①③④联立解得：
【考点】动能定理，左手定则，向心力公式
点评：学生要明确粒子在加速电场做匀加速运动、在速度选择器中做直线运动、在偏转磁场中做匀速圆周运动。

25.（10分）在如图所示的xoy平面内(y轴的正方向竖直向上)存在着水平向右的匀强电场,有带正电的小球自坐标原点O沿y轴的正方向竖直向上抛出,它的初动能为5J,不计空气阻力,当它上升
到最高点M时,动能为4J.
(1)试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向分别做什么运动;
(2)若带电小球落回到x轴上的P点,在图中标出P点的位置,并大致绘出其轨迹;
(3)求带电小球到达P点的动能.
【答案】（1）竖直方向做匀减速直线运动（竖直上抛运动），水平方向做初速度为零的匀加速
直线运动(2)
(3)
【解析】（1）对小球进行受力分析可知，小球受到重力（竖直向下）和电场力（水平向右）的。