帶電粒子在電場中運動題目及答案分類歸納經典

1、帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在電場中的運動一、一、帶電粒子在電場中做偏轉運動帶電粒子在電場中做偏轉運動1.如圖所示的真空管中，質量為如圖所示的真空管中，質量為m，電量為，電量為e的電子從燈絲的電子從燈絲Ｆ發(fā)出，經過電壓發(fā)出，經過電壓Ｕ１加速后沿中心線射入相距為加速后沿中心線射入相距為d的兩平行金的兩平行金屬板屬板Ｂ、ＣＢ、Ｃ間的勻強電場中，通過電場后打到熒光屏上，設間的勻強電場中，通過電場后打到熒光屏上，設Ｂ、ＣＢ、Ｃ間電壓為間電壓為

2、Ｕ２，Ｂ、ＣＢ、Ｃ板長為板長為l1平行金屬板右端到熒光平行金屬板右端到熒光屏的距離為屏的距離為l２求：求：⑴電子離開勻強電場時的速度與進入時速度間的夾角電子離開勻強電場時的速度與進入時速度間的夾角⑵電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離解析解析:電子在真空管中的運動過分為三段，從電子在真空管中的運動過分為三段，從Ｆ發(fā)出在電壓發(fā)出在電壓Ｕ１作用下的加速運動；進入平行金屬板作用下的加速運動；進入平行金屬板Ｂ

3、、ＣＢ、Ｃ間的勻強電場中做類平拋運動；飛離勻強電場到間的勻強電場中做類平拋運動；飛離勻強電場到熒光屏間的勻速直線運動熒光屏間的勻速直線運動⑴設電子經電壓設電子經電壓Ｕ１加速后的速度為加速后的速度為v1，根據(jù)動能定理有：，根據(jù)動能定理有：21121mveU?電子進入電子進入Ｂ、ＣＢ、Ｃ間的勻強電場中，在水平方向以間的勻強電場中，在水平方向以v1的速度做勻速直線運動，豎直方向受電場力的的速度做勻速直線運動，豎直方向受電場力的作用做初速度為零

4、的加速運動，其加速度為：作用做初速度為零的加速運動，其加速度為：dmeUmeEa2??電子通過勻強電場的時間電子通過勻強電場的時間11vlt?電子離開勻強電場時豎直方向的速度電子離開勻強電場時豎直方向的速度vy為：為：112mdvleUatvy??電子離開電場時速度電子離開電場時速度v2與進入電場時的速度與進入電場時的速度v1夾角夾角為α（如圖５）則（如圖５）則dUlUmdvleUvvtgy112211212????∴dUlUarctg

5、1122??⑵電子通過勻強電場時偏離中心線的位移電子通過勻強電場時偏離中心線的位移dUlUvldmeUaty1212212122142121????電子離開電場后，做勻速直線運動射到熒光屏上，豎直方向的位移電子離開電場后，做勻速直線運動射到熒光屏上，豎直方向的位移dUllUtgly1212222???∴電子打到熒光屏上時，偏離中心線的距離為電子打到熒光屏上時，偏離中心線的距離為圖５)sin1(cos????qmgE（2）若小球運動到最低

6、點的速度為）若小球運動到最低點的速度為v，此時線的拉力為，此時線的拉力為T，由動能定理同樣可得，由動能定理同樣可得，由牛頓第二定律得，由牛頓第二定律得，聯(lián)立解得，聯(lián)立解得221mvqElmgl??lvmmgT2??]sin1cos23[?????mgT4.如圖所示，水平軌道與直徑為如圖所示，水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點A、B連線是一條豎連線是一條豎直線，整個裝置處于方向水平

7、向右，大小為直線，整個裝置處于方向水平向右，大小為103Vm的勻強電場中，一小球質量的勻強電場中，一小球質量m=0.5kg帶有帶有q=5103C電量的正電荷，在電場力作用下由靜止開始運動，不計一切摩擦，電量的正電荷，在電場力作用下由靜止開始運動，不計一切摩擦，g=10ms2，（1）若它運動的起點離）若它運動的起點離A為L，它恰能到達軌道最高點，它恰能到達軌道最高點B，求小球在，求小球在B點的速度和點的速度和L的值的值（2）若它運動起點離

8、）若它運動起點離A為L=2.6m，且它運動到，且它運動到B點時電場消失，它繼續(xù)運動直到落地，求落地點時電場消失，它繼續(xù)運動直到落地，求落地點與點與B點的距離點的距離（1）因小球恰能到）因小球恰能到B點，則在點，則在B點有點有（1分）分）（1分）分）22dmvmgB?ms22??gdvB小球運動到小球運動到B的過程，由動能定理的過程，由動能定理（1分）分）（1分）分）221BmvmgdqEL??m145212????qEmgdqEmgdm

9、vLB（2）小球離開）小球離開B點，電場消失，小球做平拋運動，設落地點距點，電場消失，小球做平拋運動，設落地點距B點距離為點距離為s，由動能定理小，由動能定理小球從靜止運動到球從靜止運動到B有（2分）分）221BvmmgdLqE????ms2422?????mmgdLqEvB221gtd?s4.02??gdtm258???tvxBm4.222???xds5.5.如圖所示，在所示，在E=10103VmVm的水平向左勻強電場中，有一光滑半圓

10、形絕緣軌道豎直放置，軌道與的水平向左勻強電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道一水平絕緣軌道MNMN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑連接，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑R=40cm40cm，一帶正電荷，一帶正電荷q=1010－4C的小滑塊質量為的小滑塊質量為m=40g40g，與水平軌道間的動摩因數(shù)，與水平軌道間的動摩因數(shù)?=0.20.2，取，取g=10ms10ms2，求：，求：（1）要小滑塊