带电粒子在匀强电场中作类平抛运动
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带电粒子在电场中的运动
1、带电粒子在匀强电场中作类平抛运动, U 、 d 、 l 、 m 、 q 、 v 0
已知。
(1)穿越时间:
(2)末速度:
(3)侧向位移:
(4)偏角:
2、如图所示,三个质最相等的,分别带正电、负电和不带电的小球,以相同速率在带电平行金属板的P 点沿垂直于电场方向射入电场,落在A 、B 、C 三点,则( )
(A)落到A 点的小球带正电、落到B 点的小球带负电、落到C 点的小球不带电
(B)三小球在电场中运动时间相等
(C)三小球到达正极板的动能关系是E kA >E kB >E kC
(D)三小球在电场中的加速度关系是a C >a B >a A
3、一束初速不计的电子流在经U =5000V 的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm ,板长l =5.0cm ,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
4、如图1-79所示,质量m =5.0X10-8 千克的带电粒子,以初速Vo=2m/s 的速度从水平放置的平行金属板A 、B 的中央, 水平飞入电场,已知金属板长0.1m ,板间距离d =2X10-2 m ,当UAB=1000V 时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,若两极板间的电势差可调,要使粒子能从两板间 飞出,UAB 的变化范围是多少?(g 取10m /s2 )
能量转换
5、如图,一质量m =1×10-6kg ,带电量q = -2×10-8C 的微粒以初速度v
0竖直
向上从A 点射入一水平向右的匀强电场,当微粒运动到比A 高2cm 的B
点时速度大小也是v 0,但方向水平,且AB 两点的连线与水平方向的夹角
为45º,g 取10m/s 2,求:匀强电场的场强E 的大小。
6、如图所示,质量为m、电量为q的带电微粒,以初速度V
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 =2V
,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2mV
2/q
B、A、B两点间的高度差为V
2/2g
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
7、如图所示,两平行金属板相距d,电势差为U,一电子质量为m,电量为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,OA=L,此电子具有的初动能为多少?
8、如图,半径为R的光滑圆环,竖直置于场强为E的水平方向的匀强电场中,今有质量为m,带电量为+q的空心小球穿在环上,求当小球由顶点A从静止开始下滑到与圆心O 等高的位置B时,小球对环的压力?
等效重力
9、如图所示有一个半径R=53 m的光滑绝缘圆周轨道固定在竖直面内,位于水平向右的匀强电场中,一个质量为m的带电小球在圆周轨道内侧运动,小球所受的电场力和重力之比为1∶根号3,要使小球在整个圆周轨道内侧运动且不脱离轨道,小球在轨道内侧运动
过程中的最小速度值为( )(g取10 m/s)
10、在竖直平面内有 E=1.0×10 N/C的水平向右的匀强电场.一个质量为 m=0.04kg,电荷量为 q=3×10 C的小球,用长为R= 0.4 m的细绳拴住,悬挂在电场中的O。点,当小球静止时处于图中的A点.为使小球在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少给小球多大的初速度 ? (取 g= 10 m/s )
11、如图所示,在水平方向的匀强电场中的O点,用长为l的轻、软绝缘细线悬挂一质量为m的带电小球,当小球位于B点时处于静止状态,此时细线与竖直方向(即OA方向)成θ角.现将小球拉至细线与竖直方向成2θ角的C点,由静止将小球释放.若重力加速度为g ,则对于此后小球的受力和运动情况,下列判断中正确的是
A.小球所受电场力的大小为mgtanθ
B.小球到B点的速度最大
C.小球可能能够到达A点,且到A点时的速度不为零
D.小球运动到A点时所受绳的拉力最大
12、质量为m ,带正电q 的小球用细绳悬挂在两块无限大的平行板电容器间。小球悬点O ,摆长L=6cm ,摆球质量为m=0.02kg ,两板间距为d=8cm 高。两板间加电压U=2000V 。今向正极板方向将摆球拉到水平位置然后无初速释放,小球在B 、A 间来回振动。求: (1)q=?
(2)平衡位置
(3)小球最大速率
两力合成 13、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q 1:q 2等于( )
A .1:2
B .2:1
C .1:2
D .2:1
14.一个带正电的微粒,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?
带电粒子在电场中受力
15、如图所示,两根长为L 的丝线下端悬挂一质量为m ,带电量分
别为+q 和-q 的小球A 和B ,处于场强为E ,方向水平向左的匀强电
场之中,使长度也为L 的连线AB 拉紧,并使小球处于静止状态,
求E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态?
16、、质量为m ,带电量为+q 的小球用一绝缘细线悬于O 点,开始时它在A 、
B 之间来回摆动,OA 、OB 与竖直方向O
C 的夹角均为θ(如图所示)。(1)
如果当它摆动到B 点时突然施加一竖直向上的、大小为E=mg/q 的匀强电
场,则此时线中拉力T 1______________;(2)如果这一电场是在小球从
A 点摆到最低点C 时突然加上去的,则当小球运动到
B 点时线中的拉力
T 2_______________。
B
O