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1、2010 届高考物理二轮复习典型例题及练习九、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 a、 b、和 c， a b c。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
2、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 aCaB aA（ D） 到达正极板时动能关系 EA E BEC 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小球运动到极板上需多长时间?60 V ，则带电例 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，电场强度为示），小环从最高点A 由静止开始滑动，当小环通过（1）与大环
3、圆心等高的最低点 C 时，大环对它的弹力多大？方向如何？E（如图所B 点与（ 2）AOBCE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。mqv0Ehh2l图 4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
4、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 )qCsqQsqQsqCsABCDQdCd2Cd2Qd3、（
5、01 上海） A 、B 两点各放有电量为上，且 AC=CD=DB 。将一正电荷从+Q 和 +2Q 的点电荷， A 、B、 C、 D 四点在同一直线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
6、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，两平行金属板期内电子没有到达 c 面和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、质量为摆动，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Emg / q 的匀强电场，则此时线中拉
7、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 T28、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
8、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
9、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，电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离b015.m，筒绕其竖直轴匀速转动，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。bU/VKS A+100B-v0t/s00.1 0.2 0.3 0.4 0.5(a)(b)答案例 1、AC 例 2、AC例 3、解析：取带电小球为研究对象，设它带电量为q，则带电小球受重力mg和电场力 qE的作用 .当1 300 V 时，小球平衡：mg qU 1Ud当260V 时，带电
10、小球向下板做匀加速直线运动：mgU 2maqd又 h1 at 22由得：t2U 1h2 0.810 2300 2(U 1U 2 ) g(30060)s=4.510 s10例 4、解：（1）小环由 A 到 B 的过程中， 重力做正功 （ mgR），电场力也做正功（ qER），弹力不做功；根据动能定理（设通过B 点时速度大小为vB ）1mvB2mgR qER2mv B2qE小环通过 B 点的运动方程为：N BR解方程和，可知小环通过B 点时，大环对它的弹力指向环心O，大小为N BmvB2qE 2mg 3qER（ 2）小环由 A 到 C 的过程中，电场力与弹力都不做功，只有重力做功，设通过C 点时小环的速度大小为vC ，根据动能定理：1mvC22mgR2小环通过 C 点时的运动方程为mvC2N CmgRmvC2mg5mgN CR解方程和得：例 5、（ 1）从抛出点到管口小球的运动时间为t ，则 h / 2gt 2 / 2，th / g 。水平方向做匀减速运动，则有v0 t / 2L.v0 2 Lg / h 。（ 2）在水平方向上应用牛顿第二定律有Eqma 。由运动学公式知av0 / t2 gL / h 。由上二式 E2mgL / gh 。（ 3）在全过程应用动能定理得EK 地mv02 / 2mghEqL小球落地时的动能。
