1、5.11.提升訓練 10 帶電粒子在電場中的運動（2017 浙江杭州一中月考）如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d且分別與電源兩極相連，兩 板的中央各有一小孔M和N。今有一帶電質點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落（P、MN在同一豎直線上）,空氣阻力忽略不計 間的電壓不變，則下列說法不正確的是A.把A板向上平移一小段距離B.把A板向下平移一小段距離C.把B板向上平移一小段距離D.把B板向下平移一小段距離2.（2018 年 4 月浙江選考,11）v-t圖象如圖所示。粒子在,質點自,質點自,質點自,質點自,到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回。若保持兩極板（ ）P點自由下落后仍能返回

2、P點自由下落后將穿過P點自由下落后仍能返回P點自由下落后將穿過N孔繼續下落A.A、B、BA B、C.粒子從D.粒子從一帶電粒子僅在電場力作用下從N孔繼續下落A點開始以-Vo的速度做直線運動，其 列判斷正確的是（）C三點的電勢關系為C三點的電場強度大小關系為ECEBEAA點經B點運動到C點，電勢能先增加后減少A點經B點運動到C點，電場力先做正功后做負功P、Q以相同的初速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場,Q從下極板邊緣處射入。它們最后打在同一點（重力不計）,則從開始射）3.質量相同的兩個帶電粒子中,P從兩極板正中央射入 入到打到上極板的過程中,（A. 它們運動的時間tQtPB.它們所帶的

3、電荷量之比C.它們的電勢能減少量之比D.它們的動能增量之比為qp:qQ=1:2Epp：Epc=1:2EkP:EkQ=2:14.在電場強度大小為E的勻強電場中，質量為m電荷量為+q的物體以某一初速度沿電場反方向做勻減速直線運動，其加速度大小為,物體運動s距離時速度變為零。則下列說法正確的是（ ）A.物體克服電場力做功 0.8qEsB.物體的電勢能增加了 0.8qEsC.物體的電勢能增加了 1.2qEsD.物體的動能減少了 0.8qEs5.23如圖所示，兩對金屬板A B和C D分別豎直和水平放置，A、B接在電路中，C D板間電壓為U A板上0處發出的電子經加速后，水平射入C D板間，電子最終都能打

4、在光屏M上。關于電子的運動 下列說法正確的是（）A. S 閉合，只向右移 動滑片RP越靠近b端，電子打在M上的位置越高B. S 閉合，只改變A、B板間的距離，改變前后，電子由0至M經歷的時間相同C. S 閉合，只改變A、B板間的距離，改變前后，電子到達M前瞬間的動能相同D. S 閉合后再斷開，只向左平移BB越靠近A板，電子打在M上的位置越低6如圖 a，MN是長為L、傾角為0的光滑絕緣桿，M N、P為直角三角形的 三個頂點，MP中點處固定 一電荷量為Q的正點 電荷，桿上套有一質量為m的帶正電的小球（可視為點電荷）。小球自N點由靜 止釋放。小球的重力勢能和電勢能隨位置x（取M點處x=0）的變化圖象

5、如圖 b 所示，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法不正確的是（）A. 圖 b 中表示電勢能隨位置變化的是圖線nB. 小球經過xi位置時電場力做功的功率最大C. 小球在M點受到的庫侖力比在N點收到的庫侖力大D. 若圖象中的日、E、E）為已知，則可求得小球在M點時的速度7.（2017 全國I卷）真空中存在電場強度大小為E的勻強電場，一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運動，速度大小為V0。在油滴處于位置A時,將電場強度的大小突然增大到某值,但保持其方向不變。持續一段時間11后,又突然將電場反向，但保持其大小不變；再持續同樣一段時間后，油滴運動到B點。重力加速度大小為go（1）求油滴運動到B

6、點時的速度；4（2）求增大后的電場強度的大小；為保證后來的電場強度比原來的大，試給出相應的11和V。應滿足的條件。已知不存在電場時，油滴以初速度Vo做豎直上拋運動的最大高度恰好等于B、A兩點間距離的兩倍。&如圖所示,兩平行金屬板A B長L=8 cm,兩板間距離d=8 cm,A板比B板電勢高 300 V。一帶正 電的粒子電荷量為q=10-10C,質量m=0-20kg,沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場,初速度vo=2X106m/s。粒子飛出平行板電場后經過界面MN PS間的無電場區域后,進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區域(設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響)。已知兩界面MN

7、 PS相距為 12 cm,D是中心線RC與界面PS的交點，O點在中心線上，距離界面PS為 9 cm,粒子穿過界 面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏be上。(靜電力常量k=9.0X109N-m2/C2,粒子重力忽略不計)(1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO勺距離多遠？到達PS界面時離D點多遠？(2)在圖上粗略畫出粒子運動的軌跡。9.在xOy平面內，有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E(圖中未畫出),由A點斜射出質量為m電荷量為+q的粒子，B和C是粒子運動軌跡上的兩點，如圖所示，其中10為常數。粒子所受重力 忽略不計。求：(1)粒子從A到C過程中電場力對它做的功；(2)粒子從A到C

8、過程所經歷的時間5(1)離子打在O處的動能;到達熒光屏上的所有離子中，最小的動能值(3)粒子經過C點時的速率。10.(2017 浙江名校協作高二考試)某科研小組在研究電場時發現僅存于橢圓區域的一種勻強電場行于紙面沿y軸正方向發射出大量同種正離子(不計離子的重力及離子間的相互作用),電荷量為q,這群離子的初速度包含從0 到Vm的各種速度，最大速度Vm足夠大，離子群在僅受電場力作用下離開電場區域，全部打在右側垂直電場方向的熒光屏上，熒光屏中心O在x軸上離橢圓中心O的距離為2 艮求：(3) 到達熒光屏上動能最小的離子的位置。22Xy；+73/r2RE、方向沿x軸正向。在坐標原點O處平如圖所示，橢圓方

9、程為=1。電場的電場強度為6提升訓練 10 帶電粒子在電場中的運動1.B 解析移動A板或B板后，質點能否返回P點的關鍵是質點在A B間運動時到達B板之 前速度能否減為零，如能減為零，則一定沿原路返回P點；如不能減為零，則穿過B板后只受重力，將 繼續下落。因質點到達N孔時速度恰為零，由動能定理得mg2d-qU=0。因極板一直與電源兩極連接，電壓U直不變，當A板上移、下移時，滿足qU-mgh=的條件，即h=2d，則質點到達N孔時速度 恰好為零，然后按原路返回，A 正確，B 錯誤。當把B板上移后，設質點仍能到達B板，則由動能定理111得mgh-qU=mV，因B板上移后h0,即質點到達N孔時仍有向下的

10、 速度，將穿過B板繼續下落，D 正確。2.C 解析 由v-t圖象知，帶電粒子在 0to時間段做減速運動，電場力做負功，電勢能增大；103t0時間段，帶電粒子反方向加速，電場力做正功，電勢能減小，所以 C 項正確，D 項錯誤；因為不 知道帶電粒子電性，本題中無法判斷電勢的高低，所以 A 項錯誤；圖象中斜率表示粒子的加速度，由qE=ma可知 0、t。、3t0時刻中，t。時刻電場強度最大，即B點電場強度最大,B 項錯誤。3.B 解析 帶電粒子在豎直方向受到向上的電場力，做勻加速直線運動，在水平方向上做勻速直線運動，因為兩帶電粒子在水平方向上的速度相同，又因為在水平方向上的位移相同，故根據公式x=V0

11、t可得兩者的運動時間相同，A 錯誤；在豎直方向上的位移之比，因為11戶仆1MQyp= apt2= t2,yQ= adt2 t2,聯立可得qp：qc=l:2，B 正確；電場力做功為W=Eqy電場力做多少A/i g尸y尸1正功，電勢能就減少多少，故 ,過程中只有電場力做功，所以電勢能轉化為動能，即它們的動能增量之比為 EkP:E1+-|若B點在A點之下,解析（1）設油滴質量和電荷量分別為m和q,油滴速度方向向上為正。油滴在電場強度大小為E的勻強電場中做勻速直線運動，故勻強電場方向向上。在t=0 時,電場強度突然從E增加至E2時,油滴做豎直向上的勻加速運動，加速度方向向上，大小ai滿足qEz-mg=

12、ma油滴在時刻ti的速度為vi=vo+aiti電場強度在時刻ti突然反向，油滴做勻變速運動，加速度方向向下，大小a2滿足qEz+mg=ma油滴在時刻t2=2ti的速度為v2=vi-a2ti由式得V2=vo-2gtio由題意，在t=0 時刻前有qE=mg油滴從t=0 到時刻11的位移為si=vot計ai1一耳t2油滴在從時刻11到時刻12=2ti的時間間隔內的位移為S2=viti-2a2由題給條件有2v0=2g（2h）式中h是B、A兩點之間的距離。若B點在A點之上，依題意有Si+S2=h由式得1叫呂=2-2 叫*站）2日為使EzE,應有% 1 %2-2，2i”超即當若B點在A點之上,E2=弘1v

13、9才是可能的；條件 式和 式分別對應于V2o 和V2v0i；vn由|.期式得%Ea=2-2 為使E,應有2-2叫嘶qUfL /10 *1X 3001y= at2=帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動，其軌跡與PS線交于E,設E到中心線的距離為Y則2 x 1020X 0,082x 106m=0.03 m=3 cm12 X 102Y=%Vy+y=04210_ 10 x 300 O.Ofi- X xx 101020 x 0.082 X 106m+0.03 m=0.12 m=12 cm。(2)第一段是拋物線，第二段是直線，第三段是曲線，軌跡如圖所示。12叫J 牡(3)-x方向做勻速直線運動，由對稱性可知軌跡最高點D在y軸上,E；011解得T=(3)粒子在DC段做類平拋運動，于是有2lo=vcx(2T),vcy=a(2T)則ATC過程所經歷的時間12)2t2J% + % =2mVTS10.答案凋qER(2)qER(3)解析(1)只有初速度為零的離子才能沿電場方向做勻加速運動2