6带电粒子在电场和重力场中的运动

带电物体在电场、重力场中的运动

1.如图所示，三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V 、20V 、30V ，实线是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，对于轨迹上的 a 、b 、c 三点来说（ ）。 A .粒子必先过a ，再到b ，然后到c

B .粒子在三点的电场力a b c F F F ==

C .粒子在三点的动能大小为kb ka kc E E E >>

D .粒子在三点的电势能大小为pc pa pb

E E E <<

2. 真空中两块平行金属板相距为d ，极板间的电压为U ，有一电子以速度0v 沿与金属板垂直的方向，从一板向另一板运动，经4d 的距离就返回。若要电子经过2

d 才返回，可采用的方法是将（ ）。 A .速度0v 增大一倍

B .速度0v 和电压U 同时减半

C .电压U 减半

D .0v 增大一倍，同时把d 增大一倍，保持U 不变

3.一个质量为m 、带电荷量为q 的粒子从两平行金属板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入，如图所示，不计重力，当粒子的入射速度为0v 时，它恰好能穿过这电场而不会碰到金属板。现欲使入射速度为02

v 的此带电粒子也恰好穿过这电场而不碰到金属板，则在其他量不变的情况下，必须（ ）。 A .使粒子的带电荷量减小为原来的12 B .使两板间的电压减小为原来的14

C .使两板间的距离增大为原来的2倍

D .使两板间的距离增大为原来的4倍

4.三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，以相同的速率从带电平行

板间的P 点沿垂直于电场方向射入电场，分别落在A 、B 、C 三点，如图所示，

则（ ）。

A .落到A 点的小球带正电，

B 点的小球不带电，

C 点的小球带负电

B .三小球在电场中运动的时间相等

C .三小球到达正极板的动能关系是KA KB KC E E E >>

D .三小球在电场中的加速度关系是C B A a a a >>

5.不计重力的带电微粒在足够大的匀强电场中从A 点静止释放，经时间t ，位移s 。如果这时突然使场强大小不变而方向相反，则微粒以后运动情况是（ ）。

A .保持匀速前进

B .经过3t 时间可以回到A 点

C .

经过(1t +时间可以回到A 点

D .从A 点出发再回到A 点，总路程为4s

6.如图所示，为一个匀强电场的电场强度随时间变化的图像。在这个匀强电场中有一个带电粒子，在0t =时刻由静止释放，若带电粒子只受电 场力的作用，则电场力的作用和带电粒子的运动情况是（ ）。 A .带电粒子将向一个方向运动

B .0~3s 内，电场力的冲量等于0，电场力的功亦等于0

C .3s 末带电粒子回到出发点

D .2~4s 内电场力的冲量不等于0，而电场力的功等于零

7、如图所示，质量为m ，电荷量为+q 的小球从距地面一定高度的O 点，以初速度v 0沿着水平方向抛出，已知在小球运动的区域里，存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场，如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的，且已知小球飞行的水平距离为L ，求：

（l ）电场强度E 为多大？

（2）小球落地点A 与抛出点O 之间的电势差为多大？

（3）小球落地时的动能为多大？

8、如图所示，水平绝缘光滑轨道AB 的B 端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC 平滑连接，圆弧的半径R = 0.40m 。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度4

1.010/E N C =⨯。现有一质量m = 0.10kg 的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B 端距离s = 1.0m 的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C 端时，速度恰好为零。已知带电体所

带电荷q = 8.0×10－5C ，取g=10m/s ，求：

（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B 端时的速度大小；

（2）带电体运动到圆弧形轨道的B 端时对圆弧轨道的压力大小；

（3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力带电体所做的功

各是多少。

9、如下图所示，在一个范围较大的匀强电场中，用长为L 绝缘丝线将质量为m 带电小球系于电场中固定点O 处，当小球静止于A 时，悬线与竖直方向夹角θ=45°。将小球拉到B 时，使线刚水平伸直，然后自由释放小球。

求：（1）小球运动到最低点处的时间；

2）小球运动到A 位置时的动能。

E/V ∙m 1

t/s 5432104020

10、如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A 点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m ，电量为-q ，匀强电场的场强大小为E ，斜轨道的倾角为α（小球的重力大于所受的电场力）。

（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；

（2）若使小球通过圆轨道顶端的B 点时不落下来，求A 点距水平地面的高

度h 至少应为多大？

（3）若小球从斜轨道h=5R 处由静止释放。假设其能够通过B 点，求在此过

程中小球机械能的改变量。

11、如图所示，ABCD 为表示竖立放在场强E=104

v/m 的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD 部分是半径为R 的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A 为水平轨道的一点，而且0.2AB R m ==，

把一质量m = 100g ，带电量q=10－4C 的小球放在水平轨道的A 点上面由静止开始释放后，在轨道内侧运

动（g=10m/s 2）求：

（1）它到达C 点的速度多大？

（2）它到达C 点时对轨道的压力是多大？

（3）小球所能获得的最大的动能是多少？

12、如图所示，BC 是半径为R 的14

圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E. 现有一质量为m 、带正电q 的小滑块（可视为质点），从C 点由静止释放，滑到水平轨道上的A 点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为u ，求：

（1）滑块通过B 点时的速度大小；

（2）滑块经过圆弧轨道的B 点时，所受轨道支持力的大小；

（3）水平轨道上A 、B 两点之间的距离。