带电粒子在电场中的运动 知识点题库

如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是 （ ） 

如图所示，开有小孔的平行板水平放置，两极板接在电压大小可调的电源上，用喷雾器将油滴喷注在小孔上方。已知两极板间距为d，油滴密度为ρ，电子电量为e，重力加速度为g，油滴视为球体，油滴运动时所受空气的粘滞阻力大小F_f =6πηrv（r为油滴半径、η为粘滞系数，且均为已知），油滴所带电量是电子电量的整数倍，喷出的油滴均相同，不考虑油滴间的相互作用。

如图所示，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度为v₀水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球在电场中受到的电场力与小球所受的重力相等．设斜面足够长，地球表面重力加速度为g，不计空气的阻力，求：

带电粒子的电荷量与其质量之比称为比荷（ ）．是带电粒子的基本参量之一．

如图l所示是汤姆孙用来测定电子比荷的实验装置，真空玻璃管中K是金属板制成的阴极，由阴极K发出的射线被加速后穿过带有狭缝的极板A、B．经过两块平行铝板C、D中心轴线后打在玻璃管右侧的荧光屏上形成光点．若平行铝板C、D间无电压，电子将打在荧光屏上的中心O点；若在平行铝板C、D间施加偏转电压U，则电子将打在O₁点，O_l点与O点的竖直间距为h，水平间距可忽略不计．若再在平行铝板C、D间施加一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），则电子在荧光屏上产生的光点又回到O点．已知平行铝板C、D的长度均为L₁ ， 板间距离为d，它们的右端到荧光屏中心O点的水平距离为L₂ ， 不计电子的重力和电子间的相互作用．

下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U后，哪个粒子获得的速度最大（　　）

在一高为h=0.8m的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为+q、质量为m=2×10^﹣2kg的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为s=0.4m，突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E，且qE=2mg，如图所示（重力加速度为g=10m/s²），求：

如图，在平面直角坐标系xOy内，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以速度v垂直于y轴射出磁场．不计粒子重力．求：

如图所示，两平行金属板A、B长L=8 cm，两板间距离d=8 cm，A板比B板电势高300 V.一带正电的粒子电荷量q=10^-10 C，质量m=10^-20 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v₀=2×10⁶ m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常量k=9.0×10⁹ N·m²/C²)

如图所示，在圆心为O半径R=5cm的竖直圆形区域内，有一个方向垂直于圆形区域向外的匀强磁场，竖直平行放置的金属板连接在图示电路中，电源电动势E=220V、内阻r=5Ω，定值电阻的阻值R₁=16Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值R_max=199Ω；两金属板上的小孔S₁、S₂与圆心O在垂直于极板的同一直线上，现有比荷 =3.2×10⁵C/kg的带正电粒子由小孔S₁进入电场加速后，从小孔S₂射出，然后垂直进入磁场并从磁场中射出，滑动变阻器滑片P的位置不同，粒子在磁场中运动的时间也不同，当理想电压表的示数U=100V时，粒子从圆形区域的最低点竖直向下穿出磁场，不计粒子重力和粒子在小孔S1处的初速度，取tan68.2°=2.5，求：

如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点进入收集器.下列说法中正确的是(　　)

如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10^﹣11kg、电荷量q=+1.0×10^﹣5C，从静止开始经电压为U₁=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计．求：

如图所示，带电粒子由静止开始经电压为U₁的电场加速后，射入水平放置，电势差为U₂的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板水平方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，设粒子射入磁场的位置为M、射出磁场的位置为N，MN两点间的距离为d，（不计重力，不考虑边缘效应）（  ）

如图所示，在电阻不计的边长为L的正方形金属框abcd的cd边上接  两个相同的电阻，平行金属板e和f通过导线与金属框相连，金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场，同一时刻各点的磁感应强度B大小相等，B随时间t均匀增加，已知 ，磁场区域面积是金属框面积的二分之一，金属板长为L，板间距离为L．质量为m，电荷量为q的粒子从两板中间沿中线方向以某一初速度射入，刚好从f 板右边缘射出．不计粒子重力，忽略边缘效应．则（   ）

如图所示，在竖直xOy平面内0≤x≤L的区域存在沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E，垂直向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在L≤x≤2L的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小也为E，垂直向外的匀强磁场，磁感应强度大小也为B；在2L≤x≤3L的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为2E一个质量为m，带电量为+q的带电小球从坐标原点以速度v沿与x轴成45°角射入，小球沿直线穿过0≤x≤L区域，在L≤x≤2L的区域运动一段时间后，垂直电场进入2L≤x≤3L区域。已知L、m、q、v，重力加速度g未知，试求：

让 、 、 和 的混合物以相同的初动能从一位置垂直进入一偏转电场中发生偏转，设四种粒子都能飞出电场；则飞出电场时它们将分成（   ）

如图所示，O、A、B、C为同一竖直平面内的四个点，OA沿竖直方向，AB沿水平方向，AB=BC=L， ，该平面内存在竖直方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的粒子（可视为质点）从O点以速度v₀平行AB方向抛出，恰好以垂直BC的方向通过C点，不计粒子的重力和空气阻力，则下列说法正确的是（   ）

如图所示，在xOy直角坐标系中，第一象限内的等腰直角三角形ABO区域内有水平向左的匀强电场（电场强度大小未知），在第二象限边长为L的正方形CBOM区域内有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为 ，现有一带正电的粒子（重力不计）从AB边上的A点由静止释放，恰好能通过M点。

如图所示，真空中竖直面内有一个平面直角坐标系，在第三、四象限内有平行于x轴方向水平向左的匀强电场，有一个带负电的油滴从第一象限某点以某一速度水平抛出，恰好经过原点，且经过原点时速度大小为v=10m/s，方向与x轴负方向成30°角射入第三象限，且电场力大小 ， 重力加速度g取10m/s²。求：

如图所示，在的空间中和的空间内同时存在着大小相等、方向相反的匀强电场，上、下电场以x轴为分界线。在y轴左侧和图中竖直虚线MN右侧均无电场，但有大小相等方向垂直纸面向里和向外的匀强磁场，MN与y轴的距离为2d。一带负电的粒子从y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v₀开始运动，经过一段时间后，粒子又以相同的速度回到P点，不计粒子的重力。求：

如图，竖直面内的xOy坐标系中，在区域有方向竖直向上（沿y轴正方向）的匀强电场；在第四象限某处有一矩形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直坐标平面向里。一质量为m、电荷量为的小球从点以大小的速度沿x轴正方向抛出，小球恰能经x轴上点沿y轴正方向进入第一象限。已知小球在矩形磁场中做半径为的匀速圆周运动，重力加速度大小为g，小球可视为质点。求：