电荷在匀强电场中的运动 知识点题库

电子在电场中运动时，仅受电场力作用，其由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行等距实线是电场线，则下列说法中正确的是（　　）

质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L（L比球半径r大许多），A球带电量q_A=+10q；B球带电量q_B=+q．若在C球上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，则：

如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m ， 电荷量为－q ， 匀强电场的场强大小为E ， 斜轨道的倾角为α ， 圆轨道半径为R ， 小球的重力大于所受的电场力．

如图所示，水平光滑绝缘轨道 MN 的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在 E＝4.0×102N/C、水平向左的匀强电场。一个质量 m＝0.10kg，带电荷量 q＝5.0×10^-5C的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距 x₁＝0.20m 的 P 点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动，当滑块与挡板碰撞后，滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x₂的Q点，滑块第一次速度减为零，若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，滑块与挡板碰撞后的速度为碰撞前的一半，求：

一个质量为m，带电量为e的电子，以初速度v₀沿与电场线平行的方向射入匀强电场。经过时间t，电子具有的电势能与刚射入电场时具有的电势能相同，不计电子所受的重力，则此匀强电场的电场强度E=，带电粒子在电场中通过的路程是。

如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离 。电源电动势 ，电阻 、 。闭合开关S ， 待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度 竖直向上射入板间，小球恰能到达A板。小球带电荷量为 ，质量为 ，不考虑空气阻力。求

 

如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，t＝0时刻，A板电势高于B板电势，当两板间加上如图乙所示的交变电压后，下列图象中能正确反映电子速度v、位移x、加速度a和动能E_k四个物理量随时间变化规律的是(   )

一根很长、很细的圆柱形的电子束由速度为v的匀速运动的低速电子组成，电子在电子束中均匀分布，沿电子束轴线每单位长度包含n个电子，每个电子的电荷量为﹣e（e＞0），质量为m。该电子束从远处沿垂直于平行板电容器极板的方向射向电容器，其前端（即图中的右端）于t＝0时刻刚好到达电容器的左极板．电容器的两个极板上各开一个小孔，使电子束可以不受阻碍地穿过电容器．两极板A、B之间加上了如图所示的周期性变化的电压V_AB（V_AB＝V_A﹣V_B ， 图中只画出了一个周期的图线），电压的最大值和最小值分别为V₀和﹣V₀ ， 周期为T。若以τ表示每个周期中电压处于最大值的时间间隔，则电压处于最小值的时间间隔为T﹣τ。已知τ的值恰好使在V_AB变化的第一个周期内通过电容器到达电容器右边的所有的电子，能在某一时刻t_b形成均匀分布的一段电子束。设电容器两极板间的距离很小，电子穿过电容器所需要的时间可以忽略，且mv ＝6eV₀ ， 不计电子之间的相互作用及重力作用。求：满足题给条件的τ和t_b的值？

如图所示，质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线（不可伸长）悬挂于O点，并处在场强为E、水平向左的匀强电场中，球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°（sin37°=0.6，重力加速度为g），则：

如图所示，平行金属板长为2m，一个带正电为2×10⁻⁶C、质量为5×10⁻⁶kg的粒子以初速度5m/s紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，粒子重力不计，求：

如图甲所示，M、N为竖直放置的两块平行金属板，板的中间各有小孔s₁、s₂。圆形虚线表示与金属板N相连、半径为R、轴心为O且接地的圆柱形金属网罩，网罩内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，PQ为与圆柱形同轴、半径为2R、圆心角为 的金属收集屏，收集屏的外层与大地相连。小孔s₁、s₂、轴心O与收集屏PQ的中点O′位于同一水平线上。已知M、N间接有如图乙所示的随时间呈周期性变化的电压，其中 ， 。从t=0时刻开始每秒钟有n个质量为m、电荷量为e的质子连续不断地经s₁进入M、N间的电场，接着通过s₂进入磁场。假定质子通过M、N的过程中，板间电场视为恒定且运动时间可以忽略，质子在s₁的速度可视为零不计质子的重力及质子间的相互作用。（本题中若0≤x≤0.5，则取tanx=x）

如图所示，一些质量为m、电荷量为+q的带电粒子从一线状粒子源射出（初速度可视为0）经过电场U加速后，粒子以一定的水平初速度从 段垂直射出（S为 中点），进入边长L的正方体电磁修正区内（内部有垂直面 的匀强磁场B与匀强电场E）。距离正方体底部L处有一与 平行的足够大平板，能吸收所有出射粒子。现以正方体底面中心O在平板的垂直投影点为原点，在平板内建立直角坐标系（其中x轴与 平行）。所有带电粒子都从正方体底面离开，且从M点进来的粒子在正方体中运动的时间为 。

如图所示，匀强电场水平向右，一带负电的微粒从O点以与水平方向成37°角的初速度 向右上方发射，已知该带电微粒受到的电场力与它的重力的比值为3∶1， ， ，求：微粒运动到其轨迹的最高点时速度的大小。

如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径 ，B点和地面上A点的连线与地面成 角， 一质量为m、电荷量为q的小球 可视为质点 从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，到达管中某处 图中未标出 时恰好与管道间无作用力且小球能到达D点。已知 ，重力加速度大小为 求：

如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10^－6 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10^－5 J，已知A点的电势为－10 V，则以下判断正确的是（   ）

如图所示，用轻绳连接的A、B两物体质量为分别为m₁=2kg、m₂=0.5kg，电荷量分别为、。B与所接触的平台竖直面动摩擦因数为 ， A为光滑物体。现锁定A、B使二者静止，再加上水平向左的匀强电场 ， 同时解除锁定。设平台足够长，物体B不会碰到滑轮，不计滑轮质量以及与转轴之间摩擦，重力加速度g=10m/s²。

如图所示，在平面的第Ⅰ象限半径为的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场（与、轴分别相切于、）。第Ⅱ象限内存在方向沿轴负方向的匀强电场。第Ⅳ象限内存在方向垂直于平面向里的匀强磁场，两磁场强弱一样。粒子从轴上点处射出，然后以的水平速度经过轴上点，射出圆形磁场与射入时运动方向间的夹角为60°，经过磁场偏转后在点（图中未画出）穿过轴。已知 ， 。粒子的比荷 ， 粒子重力不计。求：

电场分选是在高压电场中利用入选物料之间的电性差异进行分选的方法。如图所示为两类粒子组成的混合物从漏斗漏出后经过起电区（未画出），然后沿分选电场的中线进入分选电场，起电区高度很小可以忽略不计，粒子起电后进入分选场时的速度可认为是0，已知两类粒子的质量和起电后的电荷量分别为、和、 ， 分选电场两极板的长度均为H，两极板的下端距地面的距离均为3H，重力加速度为g，调整两极板间电压的大小让质量为m的粒子刚好打不到极板上，不计空气阻力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（   ）

如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，是圆的内接直角三角形， ， O为圆心，半径。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为、电荷量为的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为 ， 到达C点的粒子电势能为（取O点电势为零）。忽略粒子受到的重力和粒子间的相互作用，。下列说法正确的是（ ）

如图在光滑绝缘的正方形水平桌面ABCD上，存在平行于AB边向右的匀强电场，从桌面中心处同时释放两个带电小球a和b，两球初速度等大反向，且大小为0.5m/s。已知带正电小球a质量为0.5kg、电荷量为+0.2C，负电小球b质量为1kg、电荷量为-0.1C；以释放小球为t=0时刻，在t=1s时刻小球a的速度达到最小且为0.3m/s，在t=1.5s时刻小球a从AB边离开桌面。小球可视为质点且可忽略两球间的相互作用。则（   ）