专题带电体在场中的运动

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1、专题——带电体在场中的运动一、带电体在电场中的运动1、在场强为E＝0.2N/C的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的接地金属板，在金属板的正上方放置一块厚铅板A，A的下方中心处离地高为h＝0.45m处有一个很小的放射源，它可向各个方向均匀地释放质量为m＝2×10－23kg、电量为q＝+10－17C、初速度为v0＝1000m/s的带电粒子。粒子重力不计，粒子最后落在金属板上。试求：E放射源hA（1）粒子下落过程中电场力做的功。（2）粒子打在板上时的动能。（3）粒子到达金属板所需的最长时间。（4）粒子最后落在金属板上所形成的图形及面积的大小。2、示波器的示意图如图，金属丝发射出来的电子（初速

2、度为零，不计重力）被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1=1640V，偏转极板长Ｌ=4cm，偏转板间距d=1cm，当电子加速后从两偏转板的中央沿板平行方向进入偏转电场。（1）偏转电压U2为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？（2）如果偏转板右端到荧光屏的距离Ｓ=20cm，则电子束最大偏转距离为多少？O1.63.24.86.4x/m1.63.2Qy/mv03、如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10－4的小球从坐标原

3、点O沿y轴正方向以0.4kgm/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10m/s2。（1）指出小球带何种电荷；（2）求匀强电场的电场强度大小；（3）求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量。84、半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示.珠子所受静电力是其重力的3/4倍.将珠子从环上最低位置A点静止释放，求：（1）珠子所能获得的最大动能和在最大动能处环对珠子的作用力；（2）要使珠子恰好能绕圆环做完整的圆周运动，则应在A点给珠子以多大的初速度？5、一条长为L的细线，上端固定，下

4、端拴一质量为m的带电小球，将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平。已知当细线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡如图所示，问：（1）小球带何种电？（2）小球所带的电量是多少？（3）如果细线的偏角由α增大到φ，然后将小球由静止开始释放，则φ应为多大时才能使细线到竖直位置时，小球的速度刚好为零？6、如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h=0．8m。有一质量500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度，沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。(g取l0m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和

5、方向。(2)小环从C运动到P过程中的动能增量。(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。87、如图14所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点，而且把一质量m=100g、带电q=10－4C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。（g=10m/s2）求：（1）它到达C点时的速度是多大？（2）它到达C点时对轨道压力是多大？（3）小球所能获得的最大动能是多少？8、如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个

6、装置处于方向竖直向上的匀强电场E中．一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小E<．CBA（1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．（2）证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．9、如图所示为一个模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘、质量M=100kg、电荷量q=+6.0×10-2C的传送小车，小车置于光滑的水平地面上。在传送途中，有一个水平电场，电场强度为E=4.0×1038V/m，可以通过开关控制其有无。现将质量m=20kg的货物B放置在小车左端，让它们以v=2m/s的

7、共同速度向右滑行，在货物和小车快到终点时，闭合开关产生一个水平向左的匀强电场，经过一段时间后关闭电场，当货物到达目的地时，小车和货物的速度恰好都为零。已知货物与小车之间的动摩擦因数μ=0.1。(1)试指出关闭电场的瞬间，货物和小车的速度方向。(2)为了使货物不滑离小车的另一端，小车至少多长？(货物不带电且体积大小不计，g取10m/s2)二、带电体在磁场中的运动1、如图所求，为一离子选择器，极板A、B间距为d，用来研究粒子的种类及偏向角，在A、B