高二物理带电粒子在电场中的运动练习题集 联系客服

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高二物理 带电粒子在电场中的运动练习题

一、选择题:

1.如图1所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示。则( ) A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增加 C.a的加速度将减小,b的加速度将增加

第1题图

D.两个粒子的电势能一个增加一个减小

2.如右图所示,三个质量相同,带电荷量分别为+q、-q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后从两板间穿过,则在穿过极板的过程中 A.电场力对液滴a、b做的功相同 B.三者动能的增量相同

C.液滴a电势能的增加量等于液滴b电势能的减少量 D.重力对三者做的功相同

3.一带电小球M固定在光滑水平绝缘桌面上,在桌面内的另一处放置另一带电小N,现给N一个在桌面内沿垂直MN连线方向的速度v0则 A.若M, N为同种电荷,N球的谏度越来越小 B.若M, N为同种电荷,N球的加速度越来越小 C.若M, N为异种电荷,N球的速度越来越大 D.若M, N为异种电荷,N球的加速度越来越大

4.如图所示,空间的虚线框内有匀强电场,AA’、BB’、CC’ 是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离为0.5cm,其中

BB’为零势能面。一个质量为m,带电量为+q的粒子沿AA’方

向以初动能EK自图中的P点进入电场,刚好从C’点离开电场。已知PA’=2cm。粒子的重

力忽略不计。下列说法中正确的是( )

A.该粒子到达C’点时的动能是2EK B.该粒子通过等势面BB’时的动能是1.25EK C.该粒子在P点时的电势能是EK D.该粒子到达C’点时的电势能是0.5EK

5.如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+l滴油滴刚好能飞离电场,假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则( )

第4题图

6.质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出。在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔、竖直高度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是

A.小球在水平方向一直作匀速直线运动

B.若场强大小等于mg/q,则小球经过每一电场区的时间均相同 C.若场强大小等于2mg/q,则小球经过每一无电场区的时间均相同 E D.无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同

E v0 第一无电场第一电场区 第二无电场第二电场区

……7.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率

v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是

A.2v、向下

B2v、向上

C. 3v、向下

D. 3v、向上

8.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断( )

A.小球一定带正电

B.小球的电势能一定小于零

C.只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态 D.只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态

9.长度均为L的平行金属板AB相距为d,接通电源后,在两板之间形成匀强磁场.在A板的中间有一个小孔K,一个带+q的粒子P由A板上方高h处的O点自由下落,从K孔中进入电场并打在B板上K点处.当P粒子进入电场时,另一个与P相同的粒子Q恰好从两板间距B板

处的O点水平飞人,而且恰好与P粒子同时打在K处.如果粒子进入电场后,所受的重力和

d2

粒子间的作用力均可忽略不计,判断以下正确的说法是( )

A.P粒子进入电场时速度的平方满足v?场力产生的加速度大小)

B.将P、Q粒子电量均增为+2q,其它条件不变,P、Q粒子同时进入电场后,仍能同时打在K点

2da(a为粒子在电场中所受电4P O h K d K ′A U

B dC.保持P、Q原来的电量不变,将O点和O点均向上移动相同的距离

4′

′Q O d; 2且使P、Q同时进入电场,则P粒子将先击中K点

D.其它条件不变,将Q粒子进入电场时的初速度变为原来的2倍,将电源电压也增加为原来的2倍,P、Q同时进入电场,仍能同时打在K点 二、计算题:

10.质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×10C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端,木板放在光滑水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长

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L=1.5m,开始时两者都处于静止状态,所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C

2

的匀强电场,如图所示.取g=10m/s,试求:

(1)用水平力F0拉小滑块,要使小滑块与木板以相同的速度一起运动,力F0应满足什么条

件?

(2)用水平恒力F拉小滑块向木板的右端运动,在1.0s末使滑块从木板右端滑出,力F应为多大?

(3)按第(2)问的力F作用,在小滑块刚刚从木板右端滑出时,系统的内能增加了多少?(设

m与M之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等,滑块在运动中带电量不变)

11.如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是

L E m F M AB连线上两点,其中Aa=Bb=

L,O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块(可4视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:

(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ.

EO A

a O b B

(2)Ob两点间的电势差Uob. (3)小滑块运动的总路程S.

12.如图所示,一矩形绝缘木板放在光滑水平面上,另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入,木板周围空间存在足够大、方向竖直向下的匀强电场.已知物块与木板间有摩擦,物块沿木板运动到B端恰好相对静止.若将匀强电场的方向改为竖直向上,大小不变,且物块仍以原初速度沿木板上表面从A端滑入,结果物块运动到木板中点时相对静止.求:

⑴物块所带电荷的性质. ⑵匀强电场场强的大小.

13.下图是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等。混合在一起的a、

b两种颗粒从漏斗出口下落时,a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电。经分选电场后,a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。

已知两板间距d=0.1m,板的长度l=0.5m,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10C/kg。设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时,不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g取10m/s。

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