1、带电粒子 (体)的运动(一)带电粒子（体）在电场中的运动（1）班级 姓名 1、如图所示的直线是某电场中的一条电场线，A、B 是这条电场线上两点已知一电子经过 A 点的速度为 vA并向 B 点运动，一段时间以后，该电子经过 B 点的速度为 vB，且 vA与 vB的方向相反则（ ）A、A 点的电势一定高于 B 点的电势B、A 点的场强一定大于 B 点的场强C、电子经过 A 点时电势能一定大于它经过 B点时电势能D、电子经过 A 点时动能一定大于它经过 B 点时动能2、一个带正电荷的质点 P 放在两个等量负电荷 A、B 的电场中，P 恰好在 AB连线的垂直平分线的 C 点处，现将 P 从 C 点由静
2、止释放，设 P 只受电场力作用，则（ ）A、P 由 C 向 AB 连线中点运动过程中，加速度可能越来越小而速度越来越大B、P 由 C 向 AB 连线中点运动过程中，加速度可能先变大后变小，最后为零，而速度一直变大C、P 运动到与 C 关于 AB 的对称点 C静止不再运动D、P 不会静止，而是在 C 与 C间来回振动3、如图所示 a、b 中为竖直向上的电场线上的两点，一带电粒子在 a 点由静止释放，沿电场线向上运动，到 b 点时恰好速度为零，下列说法中正确的是（ ） A、带电粒子在 a、b 两点所受的电场力都是竖直向上的B、a 点的电势比 b 点的电势高C、带电粒子在 a 点的电势能比在 b 点
3、的电势能小D、a 点的电场强度比 b 点的电场强度大 4、如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正电荷 Q，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响 Q 的电场） ，从左端以初速度 v0滑上金属板的上表面，已知金属板上表面光滑，则小球在向右运动到右端的过程中（ ）A、小球作匀速运动B、小球先减速运动，后加速运动 C、小球受的电场力作正功D、小球受的电场力的冲量为零 5、如右图所示，实线为电场线，虚线是点电荷 q 从 A 到 B 的运动路线。若不计重力，则下列说法中正确的是（ ）A如果电场线方向向左，q 一定是正电荷Bq 可能是正电荷，也可能是负电荷，但电势能一定增加baCq 的运动速度
4、可能增大，也可能减小Dq 可能是正电荷，也可能是负电荷，但 q 一定做减速运动6、如图所示，带电平行板电容器竖直放置，两板间距 d=0.1m，电势差U=1000V。现从平行板上 A 点处以 vA=3m/s 速度水平向左射入一带正电小球（已知小球带电量 q=10-7C，质量 m=0.02g）经一段时间后发现小球打在 A 点正下方的 B 点处（小球与正极板不发生碰撞） ，求A、B 两点间距离 SAB。7、在竖直平面内有水平向右、场强为 E=1104N/C 的匀强电场。在匀强电场中有一根长 L=2m 的绝缘细线，一端固定在 O 点，另一端系一质量为 0.04kg 的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成
5、 37角，如图所示，若小球恰能绕 O 点在竖直平面内做圆周运动，试求：（1）小球的带电量 Q。 （2）小球动能的最小值。 （3）小球机械能的最小值。（取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，g=10m/s 2）8、如图所示，在匀强电场中一带正电的小球以某一初速度从绝缘斜面上滑下，并沿与斜面相切的绝缘圆轨道通过最高点。已知斜面倾角为 300，圆轨道半径为 R，匀强电场水平向右，场强为 E，小球质量为 m，带电量为 q= mg/3E，不计3运动中的摩擦阻力。则小球至少应以多大的初速度滑下？在此情况下，小球通过圆轨道最高点的压力多大？R300EO_+vAAB带电粒子 (体)的运动(二)带电粒
6、子（体）在电场中的运动（2）班级 姓名 1、图中 A、B 是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板面相垂直，两极板的距离为 L，两极板间加上低频交变电流.A 板电势为零，B 板电势U=U0cost，现有一电子在 t=0 时穿过 A 板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能( )A、以 AB 间的某一点为平衡位置来回振动B、时而向 B 板运动，时而向 A 板运动，但最后穿出 B 板C、如果 小于某个值 0，L 小于某个值 L0，电子一直向B 板运动，最后穿出 B 板D、一直向 B 板运动，最后穿出 B 板，而不论 、L 为任何值 2、如图为示波管中偏
7、转电极的示意图,相距为d 长度为 L 的平行板 A、B 加上电压后，可在 A、B之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场） 。在 AB 左端距 A、B 等距离处的 O 点，有一电量为+q、质量为 m 的粒子以初速 v0沿水平方向（与A、B 板平行）射入（如图） 。不计重力，要使此粒子能从 C 处射出，则 A、B 间的电压应为 （ ） 20qlvd20qdvlqdlmv0mdlvq0C. A.B.D.3、如图,电子在电势差为 U1 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2 的两块平行极板间的电场中 ,入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中,重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件
8、下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 变大的是 ( )A、U 1 变大、U 2 变大 B、U 1 变小、U 2 变大C、U 1 变大、U 2 变小 D、U 1 变小、U 2 变小4、三个等质量，分别带正电、负电和不带电的小球，以相同的水平速度由 P 点射入水平放置的平行金属板间，三小球分别落在图中 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、三小球到达下板时的动能关系是 EkA E kB E kCD、三小球在电场中加速度大小关系是：a Aa Ba C5、质量为 510-6kg 的带电粒子以 2m/s 速度从水平放置的平行金属板 A、B
9、中央沿水平方向飞入板间，如图所示。已知板长 L10cm，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 电，电量为 C，当 AB 间电压在 范围内时，此带电粒子能从板间飞出。6、在真空中带电粒子 和 先后以相同的初速度从点射入匀强电场,它们的初速度垂直于电场方向,偏转之后分别打在 、点,且, 的带电量为 的倍,求 、 的质量之比 1: 27、如图所示,有一电子(电量为 e、质量为 m)经电压 U0加速后,沿平行金属板A、B 中心线进入两板，A、B 板间距为 d、长度为 L，屏 CD 高为 4L，距离 A、B 板右边缘 3L，AB 板的中心线过屏 CD 的中
10、心且与屏 CD 垂直。试求加在 A、B 板上电压在什么范围内，电子方能打在屏 CD 上？8、如图甲所示，A 、 B 为两块距离很近的平行金属板，板中央均有小孔，A、 B 间加电压为 U1=200 V，B 板电势高于 A 板。一束电子从静止开始在 A、 B 板间加速后由 B 板上的小孔 O不断地沿平行金属板 M、N 中心线进入 M、 N 之间，M、 N 板长 L=2c m，板间距离 d=1cm；偏转板加一个如图乙所示的变化电压 U2，在 t=2 s 时间内，M 板电势高于 N 板，则在 U2 随时间变化的第一周期内，在哪段时间，电子能从偏转电场右侧飞出？（电子穿过 M、 N 时间很短）A BOC
11、A BdU0e BCD带电体 (粒子)的运动( 三)带电粒子（体）在磁场中的运动（1）班级 姓名 1、如图所示，在垂直坐标平面的范围有足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，方向向里，一带正电荷量为 q 的粒子，质量为 m，从 O 点以某一速度垂直射入磁场，其轨迹与 x、y 轴的交点 A、C 到 O 点的距离分别为 a、b，试求：初速度的大小及初速度方向与 x 轴夹角。2、如图所示，在 y0 的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于 xy 平面并指向纸面向里，磁感强度为 B.一带负电的粒子（质量为 m、电荷量为 q）以速度 v0从 O 点射入磁场，入射方向在 xy 平面内，与 x 轴正向的夹角为 .求：
12、(1)该粒子射出磁场的位置坐标(2)该粒子在磁场中运动的时间.(粒子所受重力不计)3、如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小 B=0.60T，磁场内有一块足够长的平面感光板 ab，板面与磁场方向平行，在距 ab 的距离 L=16cm 处，有一个点状的放射源 S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是 V=3.0106m/s，已知粒子的电荷与质量之比 q/m=5.0107C/kg， 现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求 ab 上被粒子打中的区域的长度。4、如图所示在真空中 XOY 平面的 X0 区域内，磁感应强度 B1.010 2 T的匀强磁场，方向与 XOY 平面
13、垂直，在 X 轴上 P（10，0）点，有一放射源，在 XOY平面内各个方向发射速度 V1.010 5m/S 的带正电的粒子，粒子质量 m1.010 -26Kg，带电量为q1.010 -18C, 求带电粒子打到 Y 轴上的范围（重力忽略） 。5、如图（a）所示，在坐标 xoy 平面内的第一象限内，有一个匀强磁场，磁感强度大小恒为 B0，方向垂直于 xoy 平面，且随时间作用周期性变化，如图（b）所示，规定垂直 xoy 平面向里的磁场方向为正一个质量为 m，电量为 q 的正粒子，在 t=0 时刻从坐标原点以初速度 v0沿 x 轴正方向射入，在匀强磁场中运动，经过一个磁场变化周期 T（未确定）的时间
14、，粒子到达第一象限内的某一点 P，且速度方向沿 x 轴正方向（不考虑重力） （1）若点 O、P 连线与 x 轴之间的夹角为 45，则磁场变化的周期 T 为多大？（2）因点 P 的位置随着周期的变化而变化，试求点 P 纵坐标的最大值为多少？此时磁场变化的周期又为多大？Py/cmx/cmOP带电体 (粒子)的运动(四)带电粒子（体）在磁场中的运动（2）班级 姓名 1、如图所示，半径为 r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力） ，从 A 点以速度 v0 垂直磁场方向射入磁场中，并从 B 点射出，已知AOB=120，求该带电粒子在磁场中运动的时间。2、如图所示，一个质
15、量为 m、电量为 q 的正离子，从 A 点正对着圆心 O 以速度 v 射入半径为 R 的绝缘圆筒中。圆筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场。要使带电粒子与圆筒内壁碰撞多次后仍从 A 点射出，求正离子在磁场中运动的时间 t.设粒子与圆筒内壁碰撞时无能量和电量损失，不计粒子的重力。3、一匀磁场，磁场方向垂直于 xy 平面，在 xy 平面上，磁场分布在以 O 为中心的一个圆形区域内。一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，由原点 O 开始运动，初速为 v，方向沿 x 正方向。后来，粒子经过 y 轴上的 P 点，此时速度方向与 y 轴的夹角为 30，P 到 O 的距离为 L，如图所示。不计重力的影响。求磁
16、场的磁感强度 B 的大小和 xy 平面上磁场区域的半径 R。4、核聚变反应需几百万摄氏度高温，为了把高温条件下高速运动粒子约束在小范围内(否则不可能发生核聚变),可采用磁约束的方法.如图所示,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域内的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边缘,设环形磁场的内半径 R10.5m,外半径 R21m,磁场的磁感应强度 B0.1T,若被约束的带电粒子的比荷 q/m=4107C/kg,中空区域内的带电粒子具有各个方向大小不同的速度,求所有粒子不能穿越磁场的最大速度。5、在 XOY 平面上，A 点的坐标为（0,L） ，平面内一边界通过 A 点和坐标原点O 的圆形匀强磁场
17、区域，磁场方向垂直纸面向里，有一电子(电量为 e、质量为 m)从 A 点以初速度 V0平行 X 轴正方向射入磁场区域，在磁场中运动，恰好在 X 轴上的 B 点（图中未标出）射出磁场区域，此时速度方向与 X 轴正方向成 600角，求：电子从 A 点运动到 B 点的时间和 B 点的坐标。6、在 xoy 平面内，有许多电子（质量为 m、电荷量为 e）以速率 V 沿不同的方向射入第一象限，现加上一个垂直 xoy 平面、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，要求这些电子穿过磁场后都能平行于 x 轴正方向运动。求符合条件的磁场最小面积。V0O XYA带电体 (粒子)的运动(五)带电粒子（体）在复合
18、场中的运动（1）班级 姓名 1、如图所示，在 y0 的空间中存在匀强电场，场强沿 y 轴负方向；在 y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直 xy 平面（纸面）向外。一电量为 q、质量为 m 的带正电的运动粒子，经过 y 轴上 yh 处的点 P1时速率为 v0，方向沿 x 轴正方向；然后经过 x 轴上 x2h 处的 P2点进入磁场，并经过 y 轴上 y-2h 处的P3点。不计重力。求: (l)电场强度的大小 (2)粒子到达 P2时速度的大小和方向 (3)磁感应强度的大小。2、如图所示，在真空环境中，长为 L 的两块平行金属板，金属板间分布有竖直向下的匀强电场。一群相同的带正电的离子组成的离子束
19、，以初速度 v0垂直于电场方向飞进平行板中，飞出电场后离子向下侧移的距离为 d。现在在两板间再加一垂直于电场方向的匀强磁场，使离子束向上偏转，且向上侧移的距离也为 d。求正离子从上侧飞出时的速度大小。3、如图所示，abcd 是一个正方形的盒子，在 cd 边的中点有一小孔 e，盒子中存在着沿 ad 方向的匀强电场，场强大小为 E.某种离子不断地从 a 处的小孔沿 ab方向射入盒内，粒子的初速度为 v0，经电场作用后恰好从 e 处的小孔射出 ，若撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出） ，磁感应强度大小为 B，离子仍恰好从 e 孔射出.求：（1）所加磁场的方向.（2）分别加电场
20、和磁场时，粒子从 e 孔射出时的速率各多大.（3）电场强度 E 与磁感应强度 B 的比值.a bcd e4、某空间存在着一个变化的电场和一个变化的磁场，电场方向向右（如图（a）中由 B 到 C 的方向） ，电场变化如图（）中 E-t 图象，磁感应强度变化如图（c）中 B-t 图象.在 A 点，从 t=1 s（即 1 s）开始，每隔 2 s，有一个相同的带电粒子（重力不计）沿 AB 方向（垂直于 BC）以速度 v 射出，恰能击中 C 点，若且粒子在 AC 间运动的时间小于 1 s，求A2（1）图线上 0和 B0的比值，磁感应强度 B 的方向.（2）若第 1 个粒子击中 C 点的时刻已知为（1+
21、t），那么第 2 个粒子击中C 点的时刻是多少?5、如图，在广阔的宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域，以 MN 为界，上部分的匀强磁场的磁感应强度为 B1，下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2，B 1=B0=2B2，方向相同，且磁场区域足够大在距离界线为 h 的 P 点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为 m、带电量-q 的球，发现球在界线处速度方向与界线成 60角进入下部分磁场，然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标 Q 点时，刚好又接住球而静止求：（1）小球在两磁场中运动的轨道半径大小（仅用 h 表示）和小球的速度；（2）宇航员的质量（用已知量表示）带电体 (
22、粒子)的运动( 六)带电粒子（体）在复合场中的运动（2）班级 姓名 1、如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为 m 带电量为+q，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度 E 方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度 B 方向为垂直纸面向里，小球与棒间动摩擦因数为 ，求小球由静止沿棒竖直下落的最大速度(设小球在运动过程中所带电量保持不变) 2、如图所示，一对竖直放置的平行金属板长为 L，板间距离为 d，接在电压为U 的电源上，板间有一与电场方向垂直的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感强度为 B，有一质量为 m，带电量为+q 的油滴，从离平行板上端
23、 h 高处由静止开始自由下落，由两板正中央 P 点处进入电场和磁场空间，油滴在 P 点所受电场力和磁场力恰好平衡，最后油滴从一块极板的边缘 D 处离开电场和磁场空间.求:（1）h=？（2）油滴在 D 点时的速度大小？3、在某空间同时存在着互相正交的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向上。一带电体 P 带电量为 q1，恰能静止于此空间的 a 点，另一带电体 Q 带电量为q2，正在过 a 点的竖直平面内做半径为 r 的匀速圆周运动。结果 P、Q 在 a 处碰撞并粘合在一起。试确定：（1）P、Q 的电性及质量比（2）P、Q 粘合体的运动半径 R。 BQEPa4、如图所示，PR 是一块长为 L=4 米
24、的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于 PR 的匀强电场 E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场 B，一个质量为 m=0.1 千克、带电量为 q=0.5 库仑的物体，从板的 P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板 R 端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在 C 点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因素为 =0.4。求：判断物体带电性质，正电还是负电荷？物体与挡板碰撞前后的速度 v1和 v2；磁感强度 B 的大小；电场强度 E 的大小和方向。5、如图所示，在两
25、平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场。一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减小了。为了使粒子射出时比射入时的动能增加，在不计重力的情况下，可以采取的办法是（ ）A、增加粒子射入时的速度B、增加磁场的磁感应强度C、增加电场的电场强度D、改变粒子的带电性质，不改变所带的电量6、设 a、b 平行金属板的面积为 S，相距 L，等离子体的电阻率为 ，喷入气体速度为 V，板间磁场的磁感强度为 B，板外电阻为 R.带电体(粒子)的运动(七)电磁感应中带电体的运动班级 姓名 1、图甲中 bacd 为导体作成的框架，其平面与水平面成 角，质量为 m 的导体棒 PQ 与 ab、cd 接触良
26、好，回路的电阻为 R，整个装置放于垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度的变化如图乙，PQ 始终静止，在 0ts 内，PQ 受到的摩擦力的变化情况可能是 （ ）A、f 一直增大 B、f 一直减小C、f 先减小后增大 D、f 先增大后减小2、如图所示，两根平行金属导轨 abcd,固定在同一水平面上,磁感应强度为 B的匀强磁场与导轨所在的平面垂直，导轨的电阻可忽略不计。一阻值为 R 的电阻接在导轨的 bc 端。在导轨上放一根质量为 m，长为 L，电阻为 r 的导体棒 ef，它可在导轨上无摩擦滑动，滑动过程中与导轨接触良好并保持垂直。若导体棒从静止开始受一恒定的水平外力 F 的作用,求: (1)e
27、f 的最大速度是多少?(2)导体棒获得的最大速度时，ef 的位移为 S,整个过程中回路产生的焦耳热(3)若导体棒 ef 由静止开始在随时间变化的水平外力 F 的作用下，向右作匀加速直线运动，加速度大小为 a。求力 F 与时间应满足的关系(4)若金属棒 ef 在受到平行于导轨，功率恒为 P 的水平外力作用下从静止开始运动。求:金属棒 ef 的速度为最大值一半时的加速度 a。3、如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距 L=1m，两轨道之间用电阻 R=2 连接，有一质量为 m=0.5kg 的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度 B=2T
28、 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，使导体杆从静止开始做匀加速运动经过位移 s=0.5m 后，撤去拉力，导体杆又滑行了相同的位移 s 后停下。求：(1)全过程中通过电阻 R 的电荷量；(2)拉力的冲量；(3)匀加速运动的加速度；(4)画出拉力随时间变化的 Ft 图象4、如图所示，在光滑水平足够长的平行金属导轨上， 导轨间距离为 L,放置质量均为 m 的导体棒 gh 和 ef，棒的电阻均为 R，导轨电阻不计，两棒均能沿轨道滑动并始终保持良好接触，在运动过程中 ef 和 gh 不会相碰，整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。设轨道足
29、够长.(1)开始时 gh 棒静止，ef 棒有指向 gh 棒的初速度 V0，在运动中产生的焦耳热最多是多少？（2）开始时 gh 棒静止，ef 棒有指向 gh 棒的初速度 V0，求当 ef 棒的速度达到 3/4V0 时，gh 棒的加速度是多少？ （3）当 ef 和 gh 棒均以 V0的水平速度匀速向相反方向运动时,需分别对 ef 和gh 棒施加多大的水平力 F？ （4）ef 受到一个水平向右的恒力 F 作用,最后 ef 棒和 gh 棒以相同的加速度运动,但两棒的速度不相同,求两棒速度的差. 5、如图所示，在光滑水平足够长的平行金属导轨上， 放置质量为 2m、长度为 2L、电阻为 2R 的导体棒 gh 和质量为 m、长度为 L、电阻为 R 的导体棒 ef，导轨电阻不计，两棒均能沿轨道滑动并始终保持良好接触，在运动过程中 ef 和 gh 不会相碰，也不会离开各自的轨道.整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。设轨道足够长.(1)若 gh 和 ef 之间有不可伸长的细线相连，ef 在水平恒力 F 的作用下,最后达到稳定状态.求最终两棒的速度大小.(2)若 gh 和 ef 之间没有细线相连，gh 以速度 V0开始运动,最后达到稳定状态.求最终两棒的速度大小。
