带电粒子在电场中的运动 知识点题库

如图所示，水平方向的匀强电场场强为E ， 有一带电物体P自O点竖直向上射入，它的初动能E_K0=4J，当P上升至最高点M时，其动能E_km=6J，那么当它折回通过与O在同一水平线上的O′时，其动能E_K为（    )

如图甲所示，电子源能源源不断地产生的电子，电子从电子源飞出时的速度可忽略不计，电子离开电子源后进入一加速电压为U₀的加速电场，再沿平行金属板的方向从两板正中间射入偏转电场，当在两板间加如图乙所示的周期为2t₀ ， 幅值恒为U₀的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过．这些电子通过偏转电场的时间为3t₀；偏转电场极板右端有足够大的荧光屏（设电子的电荷量为e、质量为m，电子的重力可忽略不计），求

如图所示，在P板附近有一个电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是（  ）

中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器．加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用．

如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极．质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变．设质子进入漂移管B时速度为8×10⁶m/s，进入漂移管E时速度为1×10⁷m/s，电源频率为1×10⁷Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的 ．质子的荷质比取1×10⁸C/kg．求：

如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距离d = 0.4cm，有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为 m = 2×10^-6kg，电量q = 1×10^-8 C，电容器电容为C =10^-6 F，取g=10m/s²。求：

如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U₁加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U₁ ， M、N两板间的电压为U₂ ， 两板间的距离为d ，板长为L₁ ， 板右端到荧光屏的距离为L₂ ， 电子的质量为m，电荷量为e 。求P点到O点的距离。

如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上极板的过程中(    )

如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限内，在边界MN与y轴之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，边界MN右侧有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，MN上P点的坐标为（a，0），MN与x轴正向的夹角θ=45°，一个质量为m，电荷量为q的带负电的粒子从坐标原点沿y轴正向射入磁场，不计粒子的重力， ，求：

用一条绝缘轻绳挂一个带电小球，小球质量为1.0×10⁻² kg，所带电荷量为2.0×10⁻⁸ C。现加一水平方向的匀强电场E = 3.75×10⁶ N/C。平衡时绝缘绳与竖直线成θ角，绳长L = 0.2 m。

如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h。质量均为m、带电量分别为+q、-q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v_o和2v_o进入矩形区（两粒子不同时出现在电场中），不计重力。两粒子轨迹恰好相切，则v₀等于（   ）

如图所示，虚线 沿竖直方向，在 的左侧有一范围足够大，平行纸面且方向水平的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从水平地面上的A点以初速度 竖直向上射入电场，经时间t该粒子从 上的P点（图中未画出）离开电场，且离开电场时的速度方向与水平方向的夹角为60°。不计粒子的重力。

天文观测结果表明，暗物质可能大量存在于星系、星团、及宇宙中。暗物质湮灭会产生大量的高能正电子，正电子的质量为m，电量为e，通过寻找宇宙中暗物质湮灭产生的正电子是探测暗物质的一种方法（称为“间接探测”）。如图所示是某科研攻关小组为空间站设计的探测器截面图，在xOy坐标系中， 区域有垂直向外的磁场， 区域有垂直向里的磁场，磁感应强度的大小均为B； 区域有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度 ； 处放置一块探测板P；正方形铝筒的开口宽度为d，仅考虑沿x轴正方向射入铝筒的正电子。磁场、电场、板沿y方向的长度足够，正电子重力以及相互作用不计。

如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O₁、O₂ ， 在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O₁处由静止释放一个质子，第二次从小孔O_l处由静止释放一个α粒子，不计质子与α粒子的重力。已知质子和α粒子的电量比和质量比分别为：q_m：q_α＝1：2、m_m：m_α＝1：4，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（   ）

加速器在粒子物理研究中有重要作用，其基本原理简化为如图甲所示的模型，M、N为两块中心开有小孔的平行极板，两板间加有如图乙所示的电压（U₀、T₀为已知量），板外分布着恒定的垂直纸面向里的匀强磁场。让质量为m、电荷量为+q的a粒子在t=0时从M孔飘入（视为初速度为零）极板间，在磁场中运行时间T₀后恰能再次从M孔进入板间加速。设极板外无电场，极板内无磁场，极板尺寸大小、粒子所受重力、粒子在极板间的加速时间均忽略不计，不考虑粒子速度的影响及相对论效应。

如图甲所示，真空中有一粒子源，连续不断地放射出带正电的粒子。粒子的初速度很小（可视为零）。粒子经加速电压U₁加速后，从O点沿着偏转电场中线OM射入偏转电场，两偏转极板间的距离为L，所加周期性电压U_ab如图乙所示。偏转极板右侧有宽度为L的足够长匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。磁场右边界是一个足够大的光屏，所有到达光屏的粒子均不再反弹。粒子飞过偏转极板间的时间极短，可认为每个粒子飞过的这段时间里偏转电压几乎不变。已知 时刻射入偏转极板间的粒子，轨迹恰好与光屏相切；偏转电压为2U₁时射入偏转极板间的粒子恰好沿着偏转极板上边缘飞出电场。不计粒子重力及粒子之间的相互作用力。求：

如图所示，半径为R的圆所在平面与某一匀强电场平行， 为圆周上三个点，O为圆心，D为 中点。粒子源从C点沿不同方向发出速率均为 的带正电的粒子，已知粒子的质量为m、电量为q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿 方向入射的粒子恰垂直 方向过D点。则以下说法正确的是（　　）

如图所示，三块平行放置的带电金属薄板 、 、 中央各有一小孔，小孔分别位于 、 、 点。由 点静止释放的一价氢离子恰好能运动到 点，下列说法正确的是：（　　）

如图所示，A、B为竖直放置的平行板电容器的两个极板，B板中央有一个小孔c，右侧有一个边界为等边三角形abc的匀强磁场，ab边与B板平行．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，ab=bc=ac=l在A板正对B板小孔的P处，由静止释放一个电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计)．

如图所示，一个质量为m，带电量为+q的微粒，从a点以大小为的初速度竖直向上射入水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E， b点为微粒运动的最高点，已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：

如图所示，水平平行板电容器间距为d，电源电压恒定。闭合开关S，板间电场稳定后，一电子以初速度v从平行板左端水平射入，经过时间t离开平行板间电场时速度与水平方向夹角为θ，电场力对电子做功为W，电子在屏上所产生光点的竖直偏移量为y；若保持开关S闭合，将两板间距调整为2d，电子仍然以初速度v水平射入，不计电子重力，则（   ）