帶電粒子在電場中運動軌跡問題

2022-10-08 05:45:05 字數 2324 閱讀 4853

1、某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由m運動到n,以下說法正確的是(  )

a.粒子必定帶正電荷

b.粒子在m點的加速度大於它在n點的加速度

c.粒子在m點的加速度小於它在n點的加速度

d.粒子在m點的動能小於它在n點的動能

2、如右圖所示,實線表示勻強電場中的電場線,一帶電粒子(不計重力)經過電場區域後的軌跡如圖中虛線所示,a、b是軌跡上的兩點,關於粒子的運動情況,下列說法中可能的是(  )

a.該粒子帶正電荷,運動方向為由a至b

b.該粒子帶負電荷,運動方向為由a至b

c.該粒子帶正電荷,運動方向為由b至a

d.該粒子帶負電荷,運動方向為由b至a

3、如右圖所示,實線是勻強電場的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡,a、b是軌跡上兩點,若帶電粒子在運動中只受電場力作用,則由此圖可作出正確判斷的是(  )

a.帶電粒子帶負電荷

b.帶電粒子帶正電荷

c.帶電粒子所受電場力的方向向左

d.帶電粒子做勻變速運動

4、一帶電粒子沿著右圖中曲線jk穿過一勻強電場,a、b、c、d為該電場的電勢面,其中φa<φb<φc<φd,若不計粒子受的重力,可以確定(  )

a.該粒子帶正電 b.該粒子帶負電 c.從j到k粒子的電勢能增加

d.粒子從j到k運動過程中的動能與電勢能之和不變

5、如下圖所示,圖中實線表示一勻強電場的電場線,一帶負電荷的粒子射入電場,虛線是它的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點,若粒子所受重力不計,則下列判斷正確的是(  )

a.電場線方向向下

b.粒子一定從a點運動到b點

c.a點電勢比b點電勢高

d.粒子在a點的電勢能大於在b點的電勢能

c.n在從o點運動至a點的過程中克服電場力做功

d.m在從o點運動至b點的過程中,電場力對它做的功等於零

二、帶電粒子在電場中的直線運動

8.如圖1—8—12所示,乙個電子(質量為m)電荷量為e,以初速度v0沿著勻強電場的電場線方向飛入勻強電場,已知勻強電場的場強大小為e,不計重力,問:

(1)電子在電場中運動的加速度.

(2)電子進入電場的最大距離.

(3)電子進入電場最大距離的一半時的動能.

19.如圖所示,兩平行金屬板相距d,電勢差為u,一電子質量為m,電量為e,從o點沿垂直於極板的方向射出,最遠到達a點,然後返回,oa=l,此電子具有的初動能為多少?

二、帶電粒子在電場中做偏轉運動

例4如圖1—8-5所示,離子發生器發射出一束質量為m,電荷量為q的離子,從靜止經加速電壓u1加速後,獲得速度,並沿垂直於電場線方向射入兩平行板**,受偏轉電壓u2作用後,以速度離開電場,已知平行板長為,兩板間距離為d,求:

①的大小;

②離子在偏轉電場中運動時間;

③離子在偏轉電場中受到的電場力的大小f;

④離子在偏轉電場中的加速度;

⑤離子在離開偏轉電場時的橫向速度;

⑥離子在離開偏轉電場時的速度的大小;

⑦離子在離開偏轉電場時的橫向偏移量y;

⑧離子離開偏轉電場時的偏轉角θ的正切值tgθ

1. 如圖所示,在平行板電容器之間有勻強電場,一帶電粒子(重力不計)以速度v0垂直電場線射人電場,經過時間tl 穿越電場,粒子的動能由ek 增加到2ek ; 若這個帶電粒子以速度v0 垂直進人該電場,經過時間t2穿越電場。求:

( l )帶電粒子兩次穿越電場的時間之比t1:t2;

( 2 )帶電粒子第二次穿出電場時的動能。

四、帶電粒子在電場中的圓周運動

6.在方向水平的勻強電場中,一不可伸長的不導電細線一端連著乙個質量為、電量為+的帶電小球,另一端固定於點。將小球拉起直至細線與場強平行,然後無初速釋放,則小球沿圓弧作往復運動。已知小球擺到最低點的另一側,線與豎直方向的最大夾角為(如圖)。

求:(1)勻強電場的場強。

(2)小球經過最低點時細線對小球的拉力。

19.如圖,光滑絕緣半球槽的半徑為r,處在水平向右的勻強電場中,一質量為m的帶電小球從槽的右端a處無初速沿軌道滑下,滑到最低點b時,球對軌道的壓力為2mg.求

(1)小球受到的電場力的大小和方向.

(2)帶電小球在滑動過程中的最大速度.

7.如圖所示,在e = 103v/m的水平向左勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道mn連線,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑r = 40cm,一帶正電荷q = 10-4c的小滑塊質量為m = 40g,與水平軌道間的動摩因數 = 0.2,取g = 10m/s2,求:

(1)要小滑塊能運動到圓軌道的最高點l,滑塊應在水平軌道上離n點多遠處釋放?

(2)這樣釋放的滑塊通過p點時對軌道壓力是多大?(p為半圓軌道中點)

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