带电粒子电场地运动解答题练习.doc

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1、带电粒子的运动解答题练习　一．实验题（共3小题）1．（2016•自主招生）平行板电容器竖直安放如图所示，两板间距d=0.1m，电势差U=1000V，现从平行板上A处以v0=3m/s初速度水平射入一带正电小球（已知小球带电荷量q=10﹣4C，质量m=0.02kg），经一段时间后发现小球打在A点正下方的8点，求：（1）AB间的距离；（2）若小球打在与B同一水平线上的+极板上，小球的初速度应是多大？2．（2011•）如图所示，带电荷量为+4×10﹣8C的滑块在电场强度大小为2×104N/C、方向水平向右的匀强电场中，沿光滑绝缘水平面由M点运动

2、到N点．已知M、N间的距离为0.1m．求：（1）滑块所受电场力的大小；（2）M、N两点间的电势差；（3）电场力所做的功．3．如图所示，AC是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，圆平面与电场方向平行，场强大小为E，方向一定，在圆周平面，将一带电量为+q、质量为m的小球从A点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周不同的点，在这些所有的点中，到达B点小球的动能最大，已知∠CAB=45°，若不计小球重力及空气阻力．（1）试求电场方向与AC间的夹角θ为多大？（2）若小球在A点沿AC方向以速度v0抛出，抛出后恰能经过B点，求小球到

3、达B点的速度大小．　二．计算题（共4小题）4．（2016•高安市校级三模）如图甲所示，两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上，两球均可视为点电荷，其中A球固定，带电量QA=2×10﹣4C，B球的质量为m=0.1kg．以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，A、B球与地球所组成的系统总势能（重力势能与电势能之和）随位置x的变化规律如图中曲线Ⅰ所示，直线Ⅱ为曲线I的渐近线．图中M点离A点距离为6米．（g取10m/s2，静电力恒量k=9.0×109N•m2/C2．令A处所在平面为重力势能的零势能面，无穷远处为零电势能处）．（1）求杆与

4、水平面的夹角θ；（2）求B球的带电量QB；（3）求M点电势φM；（4）若B球以Ek0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动，求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度．5．（2016•浦区三模）研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下地面是面积S=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示，现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器，每立方米有烟尘颗粒1×1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+

5、1.0×10﹣17C，质量为m=2.0×10﹣15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．求合上电键后：（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？6．（2016春•校级月考）如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一个半径为R的半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一个水平绝缘轨道MN连接，一切摩擦都不计，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，一个带正电的小滑块质量为m，所受电场力为其重力的，重力加速度为g，问：（1）要小滑块恰好

6、运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？（2）这样释放的滑块通过P点时，轨道对滑块的作用力是多大？（P为半圆轨道中点）（3）小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？7．（2011秋•市校级期中）如图所示，水平放置的平行板电容器，极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm．有一带电微粒以一定的初速度从两板中央平行于极板射入，若板间不加电场，由于重力作用微粒恰能落到下板中点O处；若板间加竖直方向的匀强电场，带电微粒刚好落到下板右边缘B点．已知微粒质量m=2.0×10﹣6kg，电量q=1.0×10﹣8C，取g=

7、10m/s2．试求：（1）带电微粒入射初速度的大小；（2）板间所加电场的电场强度多大？方向怎样？　三．解答题（共13小题）8．（2016•模拟）在xOy平面，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图象未画出），由A点斜射出一质量为m、带电量为+q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数，粒子所受重力忽略不计，求：（1）粒子从A到C过程中电场力对它做的功；（2）粒子从A到C过程所经历的时间；（3）粒子经过C点时的速率．9．（2016•校级模拟）如图所示，电源电动势E=30V，阻r=1Ω，电阻R1=4Ω，R2=10Ω

8、．两正对的平行金属板长L=0.2m，两板间的距离d=0.1m．闭合开关S后，一质量m=5×10﹣8kg，电荷量q=+4×10﹣6C的粒子以平行于两板且大小为v0=5×102m/s的初速度从两板的正中间射入，