08：带电粒子在电场中的运动

带电粒子在电场中的运动

例1、（01全国高考）如图，虚线a、b和c是静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb、和φc，φa﹥φb﹥φc。一带电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知 （ ）

A、 粒子从K到L的过程中，电场力做负功

B、 粒子从L到M的过程中，电场力做负功

C、 粒子从K到L的过程中，静电势能增加

D、 粒子从L到M的过程中，动能减少

例2、如图所示，有三个质量相等，分别带正电，负电和不 带电

的小球，从上、下带电平行金属板间的P点.以相同速率垂直电场方向射入电场，它们分别落到A、B、C三点，则 （ ）

（A） A带正电、B不带电、C带负电

（B） 三小球在电场中运动时间相等

（C） 在电场中加速度的关系是aC>aB>aA

（D） 到达正极板时动能关系EA>EB>EC

例3、如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容

器两板间，距下板0.8 cm，两板间的电势差为300 V.如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间?

例4、绝缘的半径为R的光滑圆环，放在竖直平面内，环上套有一个质量

为m，带电量为+q的小环，它们处在水平向右的匀强电场中，电场强度

为E（如图所示），小环从最高点A由静止开始滑动，当小环通过（1）

E

与大环圆心等高的B点与（2）最低点C时，大环对它的弹力多大？方向如何？ 例5、如图4所示，质量为m、带电量为 q的小球从距地面高h处以一定的初速度v0水平抛出，在距抛出水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管的上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子可在管口上方整个区域里加一场强方向向左的匀强电场。求：（1）小球的初速度v0；（2）电场强度E的大小；（3）小球落地时的动能。

图

4mq

练习

1、如图所示,有一质量为m、带电量为q的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设油滴是从两板中间位置,并以初速度为零进入电场的,可以判定( ).

(A)油滴在电场中做抛物线运动

(B)油滴在电场中做匀加速直线运动

(C)油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离

(D)油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离,还决定于油滴的荷质比

2、 (01全国理科综合)图中所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示。A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于 ( C )

AqQsqQsqCsqCs B C D 2CdCdQd2Qd

3、（01上海）A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，则 （ B ）

A、 电场力一直做正功

B、 电场力先做正功再做负功

C、 电场力一直做负功

D、电场力先做负功再做正功

4、如图所示，在光滑的水平面上有一个绝缘弹簧振子，小球带负电，在振动过程中，当弹簧压缩到最短时，突然加上一个水平向左的匀强电场，

A．振子振幅增大

B．振子振幅减小

C．振子的平衡位置不变

D．振子的周期增大

5、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内

A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动

B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动

C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动

D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

6、如图所示，两平行金属板a板对b板的电压随时间变化图像如静止释放，已知在一个周 期内电子没有到达c面和d面，则以后到达c面或d面可能是：

A．向右运动时通过c面

B．向左运动时通过c面

C．向右运动时通过d面

D．向左运动时通过d面

7、质量为m、带电量为+q的小球，用一绝缘细线悬挂于O点，开始时它在A、B之间来回摆动，OA、OB与竖直方向OC的夹角均为 如图1所示。求（1）如果当它摆到B点时突然施加一竖直向上的、大小为E mg/q的匀强电场，则此时线中拉力T1（2）如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小球运动到B点时线中的拉力T

2

8、一个质量为m、带有电荷-q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙、轨道处于匀强电场中，其场强大小为E,方向沿OX轴正方向,如图所示。小物体以初速度v0从x0点沿OX轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜qE；设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s。

9、如图3-2-11所示，在竖直平面内，有一半径为R的绝缘的光滑圆环，圆环处于场强大小为E，方向水平向右的匀强电场中，圆环上的A、C两点处于同一水平面上，B、D分别为圆环的最高点和最低点．M为圆环上的一点，∠MOA=45°．环上穿着一个质量为m

，带

电量为+q的小球，它正在圆环上做圆周运动，已知电场力大小qE等于重力的大小mg，且小球经过M点时球与环之间的相互作用力为零．试确定小球经过A、B、C、D点时的动能各是多少？

10、如图3（a）所示，真空室中电极K发出的电子（初速为零）。经U=1000V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B两板间的中心线射入，A、B板长L=0.20m，相距d=0.020m，加在A、B两板间的电压U随时间t变化u—t图线如图3（b）。设A、B两板间的电场可以看做是均匀的，且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定

.m，筒绕其竖直轴匀速的。两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离b 015

转动，周期T 020.s，筒的周长S 020.m，筒能接收到通过A、B板的全部电子。

(a)

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