带电粒子在电场中的运动计算题大题专练(详细答案)
8页1、1 带电带电粒子在粒子在电场电场中的运中的运动动 1.带电带电粒子在粒子在电场电场中运中运动时动时重力的重力的处处理理(1)基本粒子:如电子、质子、如电子、质子、 粒子、离子等粒子、离子等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力除有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量)(2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力来1.带电带电粒子在匀粒子在匀强电场强电场中的运中的运动动有两有两类问题类问题: :一是运动和力的关系问题运动和力的关系问题,常用牛顿第二定律结合运动学公式顿第二定律结合运动学公式去分析解决; 二是运动过程中的能量转化问题运动过程中的能量转化问题,常用动能定理或能量守恒定律动能定理或能量守恒定律去分析解决. 2.此此类题类题型一般有三种情况:型一般有三种情况:一是粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解); 二是粒子做往返运动(一般分段研究); 三是粒子做偏转运动(一般根据交变电场的特点分段研究)1如图 K738 所示,在真空中水平放置
2、一对平行金属板,板间距离为 d,板长为 l,加电压 U 后,板间产 生一匀强电场,一质子(质量为 m,电量为 q)以初速度 v0垂直电场方向射入匀强电场 (1)求质子射出电场时的速度大小 (2)求质子射出电场时的偏转距离图 K7382如图 K739 所示,在距地面一定高度的位置以初速度 v0向右水平抛出一个质量为 m、电荷量为 q 的带负 电小球,小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离(水平射程)若在空间加上一竖直方向的匀强电场,使小球的水平射程变为原来的 ,求此电场的场强大小和方向12图 K73923如图 K7310 所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长 L0.4 m,两极板间距离 d4103 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度 v0从两平行极板中央射入,开关 S 闭合前, 两极板不带电,由于重力作用微粒能落到下极板的正中央已知微粒质量 m4105 kg,电量 q1108 C(取 g10 m/s2)求: (1)微粒入射速度 v0为多少? (2)为了使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上极板应与电源的正极还是负极相连?所加的 电压 U
3、应取什么范围?图 K73104.如图所示,质量为 m、电荷量为q 的粒子(重力不计),在匀强电场中的 A 点时速度为 v,方向与电场线垂直, 在 B 点时速度大小为 2v,已知 A、B 两点间距离为 d,求 (1)A、B 两点间的电压; (2)电场强度的大小和方向.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,如图所示,AB 与电场线夹角 =30.已知带电微粒的质量 m=1.0 107kg,电量 q=1.010-10C,A、B 相距 L=20cm.(取 g=10m/s2,结 果要求二位有效数字)求:(1)试说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由. (2)电场强度大小、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?31.如下图所示,质量为 m,带电量为 q(q0)的小球,用一长为 L 的绝缘细线系于一足够大的匀强电场中的 O 点,电 场方向竖直向下,电场强度为 E ,为使带电小球能在竖直面内绕 O 点作完整的圆周运动,求在最低点时施给小球 水平初速度 v0应满足什么条件?小球在运动中细线受到的最大拉力应满足什么条件?
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