- 带电粒子在电场中的加速
- 共3430题
如图，一质量m=1×10-6kg，带电量q= -2×10-8C的小球以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场，当小球运动到比A高h=0．2m的B点时速度大小是2v0，但方向水平，且AB两点的连线在水平方向的距离为d =0．1m，g取10m/s2，求：
（1）判断小球在水平方向和竖直方向的运动情况（不必说理由）
（2）小球的初速度v0
（3）AB两点间的电势差UAB
（4）匀强电场的场强E的大小。
正确答案
(1)水平方向为初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向为匀减速直线运动 (各1分)
（2）竖直方向有 ： v02=2g h （1分）
代入数据得：v0="2m/s " （1分）
(3) 对小球由A至B据动能定理得: 
qUAB-mgh=m（2 v0）2/2- m（v0）2/2 （1分）
代入数据得：UAB="-400V " （1分）
(4) 匀强电场的场强E的大小为:
E=︱UAB︱/d （1分）
代入数据得：E=4×103 V/m （1分）
略
电场中A、B两点的电势分别为φA=800V，φB=-200V。把q=1.5×10-8C的电荷由A移动到B点，电场力做 J， 电势能变化了 J。
正确答案
1.5×10-5J，1.5×10-5J
UAB=1000V，则q=1.5×10-8C的电荷由A移动到B点，电场力做功W=qUAB=1.5×10-5J，电势能变化等于电场力所做的功，即变化了1.5×10-5J。
（8分）在匀强电场中，将一电荷量为
（1）在电荷由
（2）
（3）该匀强电场的电场强度为多大？
正确答案
（1）
（1）因为电荷由
（2）
（3）又因为在匀强电场中
则：
本题考查带电粒子在电场中的加速和电场力做功问题，电场力做了多少负功电势能就增大多少，由此可知电荷由
如图所示，在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘，静置一个不带电的小金属块B，另有一与B完全相同的带电量为+q的小金属块A以初速度v0向B运动，A、B的质量均为m。A与B相碰撞后，两物块立即粘在一起，并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场，场强大小E=2mg/q。求：
小题1:
A、B一起运动过程中距高台边缘的最大水平距离
小题2:
A、B运动过程的最小速度为多大
小题3:
从开始到A、B运动到距高台边缘最大水平距离的过程A损失的机械能为多大？
正确答案
小题1:
小题2: 
小题3:
小题1: 由动量守恒定律：mυ0=2mυ………………………………2分
碰后水平方向：qE=2ma 
-2aXm=0-υ2………………………………2分
得：
小题2:在t时刻，A、B的水平方向的速度为
竖直方向的速度为υγ=gt………………………………………………1分
合速度为：
解得υ合的最小值：
小题3: 碰撞过程中A损失的机械能：
碰后到距高台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能：
从开始到A、B运动到距离高台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能为：
如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，在两极板间加一垂直极板方向的场强为E的匀强电场。设一个质量为m、电荷量为q的离子以速度v0从左边 O’点射入，入射方向跟极板平行，设离子能从右边缘射出。不计离子重力，求
（1）离子在极板间运动的加速度a的大小？
（2）离子从O’点射入到射出平行金属板的时间t？
（3）离子离开电场时的侧移距离y？
正确答案
（1）
（1）离子在电场中受到的电场力
离子获得的加速度
离子在板间运动的时间
到达极板右边缘时，离子在
y0=
由上述各式，得
y0=
本题考查带电粒子在电场中的运动，运动规律为类平抛运动，根据平抛运动规律求解
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