高中物理9 带电粒子在电场中的运动一课一练

1.9 带电粒子在电场中的运动 同步练习（人教版选修3-1）

1.某电场的部分电场线如图所示，A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点，下列说法中正确的是:                                                 (   B   )

A．粒子一定带负电

B．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度

C．粒子不可能是从B点向A点运动

D．电场中A点的电势高于B点的电势

2.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（  AC    ）

A．极板x应带正电  

B．极板x/ 应带正电

C．极板y应带正电  

D．极板y/应带正电

3.如图所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压 。A板的电势 ，B板的电势 随时间的变化规律为：在0到 时间内， （正的常数）；在 到T的时间内， ；在T到 的时间内 ；在 到2T的时间内， ；……．现有一个电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内．设电子的初速度和重力对它的影响均可忽略（ AB ）

A、若电子是在 时刻进入的，它将一直向B板运动

B、若电子是在 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上

C、若电子是在 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上

D、若电子是在 时刻进入的，它可能时而向B板、时而向A板运动

4.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为a、b和c，a＞b＞c.一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知（   AC   ）

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，电势能增加

D.粒子从L到M的过程中，动能减少

5.一个质量为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,场强大小为E,方向沿Ox轴正向,如图11所示.小物体以初速v0从x0点沿Ox轨道向右运动,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.

小物体受到的电场力F=-qE,大小不变,方向指向墙;摩擦力f的方向与小物体运动方向相反.不管开始时小物体是沿x轴正方向或负方向运动,小物体在多次与墙碰撞后,最后将停止在原点O处.在这个过程中,电势能减少了

△ε=qEx0 (1)

6. 如图12所示，在的空间中，存在沿轴正方向的匀强电场；在的空间中，存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小均为．一电子在处的P点以沿轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力．求：

（1）电子的方向分运动的周期．

（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离．

电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图甲所示．

在的空间中，沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运动，沿轴负方向做匀加速直线运动，设加速度的大小为，

则

        解得，  

 电子从A点进入的空间后，沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动，沿轴负方向做加速度大小仍为的匀减速直线运动，到达Q点．根据运动的对称性得，电子在轴方向速度减为零的时间，电子沿y轴正方向的位移=

电子到达Q点后，在电场力作用下，运动轨迹 QCP1与QAP关于QB对称，而后的运动轨迹沿y轴正方向重复PAQCP1，所以有：

（1）电子的方向分运动的周期

（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离

7.如图所示，真空室中阴极K逸出电子（初速不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属极板A、B间的中心线射入两板间．金属极板A、B长均为l，相距为d，两板间加上恒定电压U0，在两极板右侧与极板右端相距D处有一个与两极板中心线垂直的足够大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交．已知电子的质量为m，带电荷量为－e，不计电子的重力．求：

 （1）电子刚进入金属极板A、B间时的初速度．

（2）要使所有的电子都能打在荧光屏上，所加电压的最大值U0应满足什么条件？

（3）在满足第2问条件下，求电子打在荧光屏y轴上偏离0点的距离和电子即将到达荧光屏时增加的动能