带点粒子在电磁场中的运动 教师版

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1、带点粒子在电、磁场中的运动补充训练命题朱中润一、在电场中直线运动ABv0l图221、如图22所示，由A、B两平行板构成的电容器，电容为C，原来不带电。电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0。如果电子的发射是一个一个单独进行的，即第一个电子到达B板后再发射第二个电子，并且所有到达B板的电子都留在B板上。随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值，已知电子的质量为m、电量为e，电子所受的重力可忽略不计，A、B两板的距离为l。（1）有n个电子到达B板上，这时两板间电场的场强E多大？（2）最多能有多少个电子到达B板

2、？（3）到达B板的第1个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？2、如图所示，光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L”型滑板，其质量为M，平面部分的上表面光滑且足够长.在距滑板A端为l的B处放置一个质量为m、带电荷量为+q的物体C（可视为质点），在水平的匀强电场作用下，由静止开始运动.已知：M=3m，电场强度为E.假设物体C在运动及与滑板A端相碰过程中电荷量不变.⑴求物体C第一次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小.⑵若物体C与滑板A端相碰的时间极短，而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的1/5，求滑板被碰后的速度大小.EABCl⑶求物体C从开始运动到与滑板A第二次碰撞这段时间

3、内，电场力对小物体C做的功.3、如图3－111所示，三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，并与车内的电池连接，小车的总质量为Ｍ，Ａ、Ｂ板，Ｂ、Ｃ板间距均为Ｌ，金属扳Ｂ、Ｃ上，开有小孔，两小孔的连线沿水平方向且垂直于三块金属板，整个装置静止在光滑水平面上，已知车内电池Ｇ的电动势为Ｅ１，电池Ｈ的电动势为Ｅ２，现有一质量为ｍ，带电量为＋ｑ的小球以初速度ｖ０沿两孔连线方向射入小车（设带电小球不影响板间电场）．（1）小球进入小车中由Ｃ板向Ｂ板运动时，小球和小车各做什么运动?（2）证明小球由Ｃ板到Ｂ板的过程中，电场力对球和小车组成的系统做功为ｑＥ（3）为使小球不打到Ａ板上，电池Ｈ的电动势Ｅ２应满足

4、什么条件?-18-二、在交变电场中的运动图10BAUBU0-U00tT/23T/22TT4、如图10所示，AB两平行金属板，A板接地、Ｂ板的电势做如图的周期性变化，在两板间形成交变电场。一电子分别在下列各不同时刻从A板的小孔处进入场区，并认为v0＝0。试分析电子的运动情况。（1）当t＝０时，电子进入场区；（2）当t＝T/8时，电子进入场区；（3）当t＝3T/8时，电子进入场区；（4）当t＝T/2时，电子进入场区。5、两平行金属板长L=O．1m，板间距离d=l×10-2m，从两板左端正中间有带电粒子持续飞入，如图甲所示．粒子的电量q=10-10c，质量m=10-20kg，初速度方向平行于极板，大

5、小为v=107m／s，在两极板上加一按如图乙所示规律变化的电压，不计带电粒子重力作用．求：(1)带电粒子如果能从金属板右侧飞出，粒子在电场中运动的时间是多少?(2)试通过计算判断在t=1．4×10--8s和t=0．6×10--8s时刻进入电场的粒子能否飞出．(3)若有粒子恰好能从右侧极板边缘飞出，该粒子飞出时动能的增量△EK=?6、如图所示，在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场，MN为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大。电场强度的变化如图所示，取x轴正方向为电场正方向。现有一个带负电的粒子，粒子的荷为，在t=0时刻以速度从O点沿y轴正方向进入电场区域，不计粒子重力。求：（1）粒子

6、通过电场区域的时间；（2）粒子离开电场时的位置坐标；（3）粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小。-18-三、在电场中的偏转（示波器模型）7、如图所示，带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置（M板带正电，N板带负电），板间距为d=80cm，板长为L，板间电压为U=100V。两极板上边缘连线的中点处有一用水平轻质绝缘细线拴接的完全相同的小球A和B组成的装置Q，Q处于静止状态，该装置中两球之间有一处于压缩状态的绝缘轻质小弹簧（球与弹簧不拴接），左边A球带正电，电荷量为q=4×10-5C，右边B球不带电，两球质量均为m=1.0×10-3kg.某时刻,装置Q中细线突然断裂,A、B两球立即同时获得大小相等、

7、方向相反的速度（弹簧恢复原长）。若A、B之间弹簧被压缩时所具有的弹性能为1.0×10-3J，小球A、B均可视为质点，Q装置中弹簧的长度不计，小球带电不影响板章匀强电场，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：（1）为使小球不与金属板相碰，金属板长度L应满足什么条件？（2）当小球B飞离电场恰好不与金属板相碰时，小球A飞离电场时的动能是多大？（3）从两小球弹开进入电场开始，到两小球间水平距离为30cm时