带电粒子在电场或磁场中的运动

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1、专题五　带电粒子在场中的运动第1课时　带电粒子在电场或磁场中的运动(限时：45分钟)1．如图1所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是他们连线的中点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且OA＝OC，下列说法正确的是(　　)图1A．A点的电场场强一定大于B点的电场强度B．C点的电势低于B点的电势C．同一点电荷在A、C两点受电场力大小相同D．同一负电荷在B点的电势能小于其在C点的电势能2．如图2所示，一带电粒子以某速度进入竖直向上的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M点为轨迹的最高点．下列判断正确的是(　　)图2A．该粒子带负

2、电B．粒子在最高点M的速率为零C．粒子在电场中的电势能始终在增加D．粒子在电场中加速度不变3．在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形，正方形的四个顶点处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图3所示，A、B、C、D分别为正方形四条边的中点，O点为正方形两条对角线的交点，取无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是(　　)图3A．O点的电场强度一定为零B．A、B、C、D四点的电场强度都等于零C．O点电势一定为零D．A、B、C、D四点的电势一定不相等4．如图4所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点．一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点向下

3、运动．一段时间后返回，以速度vN经过N点向上运动，全过程未与下板接触，则(　　)图4A．粒子一定带正电B．电场线方向一定竖直向上C．M点的电势一定比N点的高D．粒子在N点的电势能一定比在M点的大5．如图5所示，真空中有平面直角坐标系xOy，在x轴上固定着关于O点对称的等量异种点电荷＋Q和－Q，a是y轴上的一点，c是x轴上的一点，ab、bc分别与x轴和y轴平行．将一个正的试探电荷＋q沿aOcba移动一周，则(　　)图5A．试探电荷从a移到O和从O移到c，电场力均做正功B．在移动一周的过程中，试探电荷在b点电势能最小C．试探电荷从b移到a克服电场力做的功小于从O移到c电场力做

4、的功D．在移动一周的过程中，试探电荷在O点所受电场力最小6．如图6所示，两个固定的点电荷所带电荷分别为Q1＝＋q和Q2＝－3q(q>0)，它们相距为L，A、B两点均在Q1、Q2的连线上，且在Q1左边的某位置，现将一试探正电荷＋q0从A点沿直线移动到B点的过程中，下列说法中正确的是(　　)图6A．电场力可能先做正功再做负功B．电场力一定做负功C．电势能可能是先增大后减小D．电场力一定是始终减小7．如图7所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)

5、，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为(　　)图7A．T/3B．T/4C．T/6D．T/88．如图8所示，空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电量为－q质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ，在小球以后的运动过程中，下列说法正确的是(　　)图8A．小球下滑的最大速度为vm＝B．小球

6、下滑的最大加速度为am＝gsinθC．小球的加速度一直在减小D．小球的速度先增大后减小9.(18分)如图9甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L＝0.2m，板间距离d＝0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度B＝5×10－3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v0＝105m/s，比荷q/m＝108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．图9(1)试求带电粒子射

7、出电场时的最大速度；(2)证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式；(3)从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．10．(20分)如图10甲所示，竖直放置的金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线沿水平放置的金属板C、D的中间线，粒子源P可以连续地产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速不计)，粒子在A、B间被加速后，再进入金属板C、D间偏转并均能从此电场中射出，已知金属板A、B间电压为U0，金属板C、