1、带电粒子在电场中运动 练习题(一)一、选择题( )1一平行板电容器两极板间距为 d，极板面积为 S，电容为 ，其中 0 是常 0Sd量对此电容器充电后断开电源当增加两板间距时，电容器极板间A电场强度不变，电势差变大 B电场强度不变，电势差不变C电场强度减小，电势差不变 D电场强度减小，电势差减小( )2平行板间有如图所示的周期性变化的电压重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从 t0 时刻开始将其释放，运动过程中无碰板情况在所示的图象中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )3如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为 m 的带负电的小球以水平方向的初速度 v0 由 O 点射
2、入该区域，刚好通过竖直平面中的P 点，已知连线 OP 与初速度方向的夹角为 45，则此带电小球通过 P 点时的动能为 Amv 02 B. mv02 C2mv 02 D. mv0212 52( )4有三个质量相等的分别带有正电、负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度 v 先后垂直场强方向射入，分别落到极板 A、B、C 处，如图所示，则下列说法正确的有A落在 A 处的微粒带正电，B 处的不带电，C 处的带负电B三个微粒在电场中运动时间相等C三个微粒在电场中运动的加速度 aAaBaCD三个微粒到达极板时的动能 EkAEkBEkC( )5示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成
3、下列情况：如图所示，真空室中电极 K 发出电子(初速度不计)，经过电压为 U1 的加速电场后，由小孔 S 沿水平金属板 A、B 间的中心线射入板间金属板长为 L，相距为 d，当 A、B 间电压为 U2 时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点已知电子的质量为 m，电荷量为 e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是AU1 变大，U2 变大 BU1 变小，U2 变大CU1 变大，U2 变小 DU1 变小，U2 变小( )6如图所示，从 F 处释放一个无初速度的电子向 B 板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪项是正确的(设电源电动势为 E)A电子到达 B 板时的动能是
4、EeB电子从 B 板到达 C 板动能变化量为零C电子到达 D 板时动能是 3EeD电子在 A 板和 D 板之间做往复运动( )7如图所示，C 为中间插有电介质的电容器，a 和 b 为其两极板，a 板接地；P 和 Q 为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P 板与 b 板用导线相连，Q 板接地开始时悬线静止在竖直方向，在 b 板带电后，悬线偏转了角度 .在以下方法中，能使悬线的偏角 变大的是A缩小 a、b 间的距离 B加大 a、b 间的距离C取出 a、b 两极板间的电介质 D换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质( )8如图所示，静止的电子在加速电压 U1的作用下从 O 经
5、 P 板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压 U2的作用下偏转一段距离现使 U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该 A使 U2加倍 B使 U2变为原来的 4 倍C使 U2变为原来的 倍 D使 U2变为原来的 1/22( )9如图所示，一种 射线管由平行金属板 A、B 和平行于金属板的细管 C 组成放射源 O 在 A 极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为 m 的 粒子若极板长为 L，间距为 d.当 A、B 板加上电压 U 时，只有某一速度的 粒子能从细管 C 水平射出，细管 C 离两板等距已知元电荷为 e，则从放射源 O 发射出的 粒子的这一速度为 A. B. C
6、. D. 2eUm Ld eUm 1d eU(d2 L2)m Ld eU2m( )10两平行金属板相距为 d，电势差为 U，一电子质量为 m，电荷量为e，从 O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达 A 点，然后返回如图所示，h，此电子具有的初动能是OAA. BedUh C. D.edhU eUdh eUhd( )11如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距 l.在正极板附近有一质量为 M、电荷量为 q(q0)的粒子；在负极板附近有另一质量为 m、电荷量为q 的粒子在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距 l 的平面若两粒子间相互作用力可忽略，不计重2
7、5力，则 M ：m 为A3 ：2 B. 2 ：1 C5 ：2 D3 ：1 ( )12 如图所示，a、b 两个带正电的粒子，电荷量分别为 q1与 q2，质量分别为 m1和 m2.它们以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在 B 板的 a点，b 粒子打在 B 板的 b点，若不计重力则A电荷量 q1大于 q2 B质量 m1小于 m2C粒子的电荷量与质量之比 D粒子的电荷量与质量之比 q1m1q2m2 q1m1q2m2( )13.如图所示，平行板电容器充电后断开电源，板间有一点 P，在 P 点固定一个试探电荷 q，现将下极板向下平移一小段距离，如果用 F 表示试探电荷
8、在 P 点所受的电场力，用 E表示极板间的电场强度，用 表示 P 点的电势，用 Ep表示试探电荷在 P 点的电势能，则下列物理量随两板间距离 d 的变化关系图线中，可能正确的是二、非选择题14如图所示，真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场，在电场中，一个质量为 m、带电荷量为 q 的小球，从 O 点出发，初速度的大小为 v0，在重力与电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成 角做匀减速直线运动求：(1)匀强电场的场强的大小；(2)小球运动的最高点与出发点之间的电势差15如图所示，长 L1.2 m、质量 M3 kg 的木板静止放在倾角为 37的光滑斜面上，质量 m1 kg、带电荷量
9、 q2.5104 C 的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强 E4.0104 N/C 的匀强电场现对木板施加一平行于斜面向上的拉力 F10.8 N. 取 g10 m/s2，斜面足够长求：(1)物块经多长时间离开木板？(2)物块离开木板时木板获得的动能(3)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能16一质量为 m、带电荷量为q 的小球以水平初速度 v0 进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度 y 与水平方向的位移 x 之间的关系如图 12 乙所示根据图乙给出的信息，(重力加速度为 g)求：(1)匀强
10、电场场强的大小；(2)小球从进入匀强电场到下降 h 高度的过程中，电场力做的功；(3)小球在 h 高度处的动能参考答案1A 2A 3D 4AC 5B 6ABD 7BC 8A 9C 10D 11A 12C 13C14、解析：(1)小球做直线运动，故重力与电场力的合力必与 v0 在一条直线上，即tan ，得 EmgEq mgqtan(2)小球做匀减速直线运动，根据 Fma 得：ma，a ，mgsin gsin最大位移 s v022a v02sin2g水平位移 xscosv02sin cos2g电势差 UEx .mv02cos22q答案：(1) (2)mgqtan mv02cos22q15、解析：(
11、1)物块向下做加速运动，设其加速度为 a1，木板的加速度为 a2，则由牛顿第二定律对物块： mgsin37(mgcos37qE)ma1对木板：Mgsin37(mgcos37qE)FMa2又 a1t2 a2t2L12 12得物块滑过木板所用时间 t s.2(2)物块离开木板时木板的速度 v2a2t3 m/s.2其动能为 Ek2 Mv2227 J12(3)由于摩擦而产生的内能为QF 摩 x 相(mgcos37qE)L2.16 J.答案：(1) s (2)27 J (3)2.16 J216、解析：(1)小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，设经过时间 t，水平方向：v0tL竖直方向： h(mg qE)t22m所以 E mgq 2hmv02qL2(2)电场力做功为WqEh2h2mv02 mghL2L2(3)根据动能定理 mghqEhEkmv022得 Ek 2h2mv02L2 mv022答案：(1) (2)mgq 2hmv02qL2 2h2mv02 mghL2L2(3) 2h2mv02L2 mv022
