高中物理配課時訓練9帶電粒子在電場中的運動

1、上的兩點，相距為I,外力F將質(zhì)量為m帶電荷量為-q(q0)的積盾市安家陽光實驗學校課時訓練9帶電粒子在電場中的運動靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線AB為該收塵板的橫截面。工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所=示;粉塵帶負電，在靜電力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上。若用粗黑曲線表示原來靜止于P點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是（忽略重力和空氣阻力）（）答案:A解析：因粉塵帶負電，故帶電粉塵所受靜電力的方向與電場線的切線方向相反，軌跡上任何一點的切線方向為運動方向，若粒子做曲線運動，軌跡出現(xiàn)在速度方向和靜電力

2、的方向所夾的區(qū)域內(nèi)。從軌跡上找?guī)讉€點判斷一下，只有A項符合。故A項正確。如圖所示，在電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中,A、B為一豎直線微粒從A點勻速移到B點,重力不能忽略，則下面說法中正確的是（）外力的方向水平向右外力的大小于qE+mg外力的大小于答案：D解析：分析微粒受力，重力mg靜電力qE、外力F,由于微粒做勻速運動，三個力的合力為零，外力的大小和重力與靜電力的合力大小相,F=,F的方向和重力與靜電力的合力方向相反，選項D正確。三個a粒子在同一地點沿同一方向垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場，出現(xiàn)了如圖所示的運動軌跡，由此可判斷（）在B飛離電場的同時,A剛好打在負極板上B和C同時飛離電場進入電場時,C

3、的速度最大,A的速度最小動能的增加值C最小,A和B一樣大答案：ACD解析：由題意知，三個a粒子在電場中的加速度相同，A和B有相同的偏轉(zhuǎn)位移y,由公式y(tǒng)=at2得,A和B在電場中運動時間相同，由公式V。二得vbva,同理,vcvb,故三個粒子進入電場時的初速度大小關系為vcvbva,故AC正確，B錯誤；由題圖知，三個粒子的偏轉(zhuǎn)位移大小關系為yA=yByo,由動能理可知三個粒子的動能增加值為C最小,A和B一樣大，D正確。外力的方向豎直向上如圖所示，水平放置的平行板間的勻強電場間的P點有一個帶電微粒正好處于靜止狀態(tài)，如果將平行帶電板改為豎直放置，帶電微粒的運動將是（）繼續(xù)保持靜止狀態(tài)從P點開始做自由

4、落體運動從P點開始做平拋運動從P點開始做初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動答案：D解析:對微粒進行受力分析可知:mg=Eq若將平行板改為豎直，則微粒受力F=mg所以微粒將做勻加速直線運動,a=g。光滑水平面上有一邊長為I的正方形區(qū)域處在電場強度為E的勻強電場中電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m帶電荷量為q的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平初速度vo進入該正方形區(qū)域。當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能可能為（）A.0B.qElC.D.qEl答案:ABC解析：由題意知，小球從進入電場至穿出電場時可能存在下列三種情況：從穿入W=Eq,由功能關系知B項對；從穿入邊的對邊穿出時

5、，若靜電力做負功，且功的大小于，則A項對；而靜電力做正功時，不可能出現(xiàn)W=EqI,D項錯。如圖所示是一個說明示波管工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U加速后垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時的偏轉(zhuǎn)量是h,兩平行板間的距離為d,電勢差為L2,板長為I。為了提高示波管的靈敏度（每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量）,可采用的方法是（）增大兩板間的電勢差L2盡可能使板長I短些盡可能使板間距離d小一些-D.使加速電壓U升高一些答案：C解析：電子的運動過程可分為兩個階段，即加速和偏轉(zhuǎn)。分別根據(jù)兩個階段的運動規(guī)律，推導出靈敏度的有關表達式，然后再判斷選項是否正確，這是解決此題的基本思路。電子經(jīng)電壓Ui加速有：eUi=,電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)

6、電場的過程有:l=vt,h=at2=t2=。由以上各式可得。因此要提高靈敏度，若只改變其中的一個量，可采取的辦法為增大l,或減小d,或減小U。所以本題的正確選項為Co處再穿出時，靜電力不做功，C項對;從穿入邊的鄰邊穿出時，靜電力做正功由以上二式，解得最大偏轉(zhuǎn)電壓:U=代入數(shù)據(jù)得U=91V。一個電子以4.0 x107m/s的初速度沿電場線方向射入電場強度為2.5x104N/C的勻強電場中，問：這個電子在電場中能多遠？用的時間是多少？這段距離上的電勢差是多少?（電子質(zhì)量m=0.91x10-30kg）答案:0.182m9.1x10-9s4.55x103V解析：電子在電場中做勻減速直線運動，由牛頓第二律得電子的加速度a=電子在電場中的時間t=電子在電場中的距離x=at2由解得x=0.182mt=9.1x10-9s這段距離上的電勢差U=Ex=4.55x103V。如圖所示是示波器的示意圖，豎直偏轉(zhuǎn)電極的極板長I1=4cm板間距離d=1cm。板右端距離熒光屏12=18cm（水平偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓，沒有畫出）電子沿中心線進入豎直偏轉(zhuǎn)電場的速度是v=1.6x107m/s,電子電荷量e=1.6x