人教版高中物理选修3-1带电粒子在电场中的运动专题练习

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

带电粒子在电场中的运动专题练习

高一（）班（）号姓名：1、如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m 的小球，以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，则（）

A．A、B两点间的电压一定等于mgLsinθ/q

B．小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能

C．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为mg/q

D．如果该电场由斜面中点正止方某处的点电荷产生，则该点电荷必为负电荷

2、如图所示，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0

点自由释放后，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 B．2：1 C．1

：2D．2：1

3．如图所示，两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成α角放置在同

一竖直平面，充电后板间有匀强电场。一个质量为m、带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场，并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是( )。

A、电场强度的大小E＝mgcosα/q

B、电场强度的大小E＝mgtgα/q

C、液滴离开电场时的动能增量为-mgLtgα

D、液滴离开电场时的动能增量为-mgLsinα

4．如图所示，质量为m、电量为q的带电微粒，以初速度V0从A点竖直向上射入水平方向、电场强度为E的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为V B＝2V0，而方向与E同向。下列判断中正确的是( )。

A、A、B两点间电势差为2mV02/q

B、A、B两点间的高度差为V02/2g

C、微粒在B点的电势能大于在A点的电势能

D、从A到B微粒作匀变速运动

5．一个带正电的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图，

AB 与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m =1.0×10－7kg ，电量q =1.0×10－

10C ，A 、B 相距L =20cm ．（取g =10m/s 2，结果保留二位有效数字）求： （1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由． （2）电场强度的大小和方向？

（3）要使微粒从A 点运动到B 点，微粒射入电场时的最小速度是多少？

6．一个带电荷量为－q 的油滴，从O 点以速度v 射入匀强电场中，v 的方向与电场方向成θ角，已知油滴的质量为m ，测得油滴达到运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v ，求：

(1) 最高点的位置可能在O 点的哪一方？ (2) 电场强度 E 为多少？

(3) 最高点处(设为N )与O 点的电势差U NO 为多少？

7. 如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m ，两板间距离 d = 0.4 cm ，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m = 2×10-6kg ，电量q = 1×10-8 C ，电容器电容为C =10-6 F ．求

(1) 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B 点之内，则微粒入射速度v 0

应为多少？

(2) 以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？

O v

θ

L B

m ,q

d v 0

A

8.如图所示，在竖直平面内建立xOy 直角坐标系，Oy 表示竖直向上的方向。已知该平面内

存在沿x 轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10－4

C 的小球从坐标原点O 沿y 轴正方向以0.4kg.m/s 的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置

为图中的Q 点，不计空气阻力，g 取10m/s 2

. （1）指出小球带何种电荷； （2）求匀强电场的电场强度大小；

（3）求小球从O 点抛出到落回x 轴的过程中电势能的改变量.

9、如图所示，一对竖直放置的平行金属板A 、B 构成电容器，电容为C 。电容器的A 板接地，且中间有一个小孔S ，一个被加热的灯丝K 与S 位于同一水平线，从丝上可以不断地发射出电子，电子经过电压U 0加速后通过小孔S 沿水平方向射入A 、B 两极板间。设电子的质量为m ，电荷量为e ，电子从灯丝发射时的初速度不计。如果到达B 板的电子都被B 板吸收，且单位时间内射入电容器的电子数为n 个，随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，最终使电子无法到达B 板，求：

（1）当B 板吸收了N 个电子时，AB 两板间的电势差 （2）A 、B 两板间可以达到的最大电势差(U O )

（3）从电子射入小孔S 开始到A 、B 两板间的电势差达到最大值所经历的时间。

V

10．如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L 1=4cm ，板间距离d=1cm 。板

右端距离荧光屏L 2=18cm ，（水平偏转电极上不加电压，没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v=1.6×107m/s ，电子电量e=1.6×10-19C ，质量m=0.91×10-30kg 。 (1)要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U 不能超过多大？

(2)若在偏转电极上加u=27.3sin100πt (V)的交变电压，在荧光屏竖直坐标轴上能观察到多长的线段？

11．两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子（质量m 、电量e ）由静止开始，经电压为U 0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t 0；当在两板间加如图所示的周期为2t 0，幅值恒为U 0的周期性电压时，恰好．．能使所有电子均从两板间通过。问： ⑴这些电子通过两板之间后，侧向位移的最大值和最小值分别是多少？

⑵侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？

t

U U

L 1 L 2 O O' O' d