1. 如图为密立根油滴实验示意图．设两平行板间距d=0.5cm，板间电压U=150V，当电键S 断开时，从上板小孔漂入的带电油滴能以速度v 0匀速下降．合上S ，油滴由下降转为上升．当速度大小达到v 0时能匀速上升．假设油滴在运动中所受阻力与速度大小成正比（即f=kv），测得油滴的直径 D=1.10×10－6m ，油的密度ρ=1.05×103kg ／m 3，试算出油滴的带电量并说明电性．

2. 图1中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u ．A 板的电势U A =0，B 板的电势U B 随时间的变化规律为：在 0到 T／2的时间内，U B =U0（正的常数）；在T ／2到T 的时间内，U B =－U 0；在T 到3T ／2的时间内，U B =U0；在3T ／2到2T 的时间内，U B =－U 0…现有一电子从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影响均可忽略， A ．若电子是在t=0时刻进入的．它将一直向B 板运动

B ．若电子是在 t=T／8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t=3T／8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t=T／2时刻进入的，它可能时而向 B板、时而向A 板运动

3. 一根光滑的绝缘直杆与水平面成α=30°角倾斜放置，其BC 部分在水平向右的匀强电场中，电场强度E=2×104N ／C

，在细杆

m=3×10－

2

kg ．今使小球从静止起沿杆下滑，从B 点进入电场，如图，已知AB=s1=1m，试问

（1）小球进入电场后能滑行多远？

（2）小球从A 滑至最远处的时间是多少？

4．一个带正电的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图，AB 与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m=1.0×10－7kg ，电量q=1.0×10－10C ，A 、

2

B 相距L=20cm．（取g=10m/s，结果保留二位有效数字）求： （1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由． （2）电场强度的大小和方向？

（3）要使微粒从A 点运动到B 点，微粒射入电场时的最小速度是多少？

5．一个带电荷量为－q 的油滴，从O 点以速度v 射入匀强电场中，v 的方向与电场方向成θ角，已知油滴的质量为m ，测得油滴达到运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v ，求：

(1) 最高点的位置可能在O 点的哪一方？ (2) 电场强度 E为多少？

(3) 最高点处(设为N) 与O 点的电势差U NO 为多少？

6. 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 = 0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流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，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 ．求

(1) 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B 点之内，则微粒入射速度v 0应为多少？

(2) 以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板

上？

A B

7. 如图所示，在竖直平面内建立xOy 直角坐标系，Oy 表示竖直向上的方向。已知该平面

内存在沿x 轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10－4C 的小球从坐标原点O 沿y 轴正方向以0.4kg.m/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q 点，不计空气阻力，

g 取10m/s2.

（1）指出小球带何种电荷； （2）求匀强电场的电场强度大小； （3）求小球从O 点抛出到落回x 轴的过程中电势能的改变量. V

8、如图所示，一对竖直放置的平行金属板A 、B 构成电容器，电容为C 。电容器的A 板接地，且中间有一个小孔S ，一个被加热的灯丝K 与S 位于同一水平线，从丝上可以不断地发射出电子，电子经过电压U 0加速后通过小孔S 沿水平方向射入A 、B 两极板间。设电子的质量为m ，电荷量为e ，电子从灯丝发射时的初速度不计。如果到达B 板的电子都被B 板吸收，且单位时间内射入电容器的电子数为n 个，随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，最终使电子无法到达B 板，求： （1）当B 板吸收了N 个电子时，AB 两板间的电势差 （2）A 、B 两板间可以达到的最大电势差(UO )

（3）从电子射入小孔S 开始到A 、B 两板间的电势差达到最大值所经历的时间。

9．如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L 1=4cm，板间距离d=1cm。板右

端距离荧光屏L 2=18cm，（水平偏转电极上不加电压，没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v=1.6×107m/s，电子电量e=1.6×10-19C ，质量m=0.91×10-30kg 。

(1)要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电

极上的最大偏转电压U 不能超过多大？

(2)若在偏转电极上加u=27.3sin100πt (V)的交变电压，在荧光屏竖直坐标轴上能观察到多长的线段？

10．两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子（质量m 、电量e ）由静止开始，经电压为U 0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t 0；当在两板间加如图所示的周期为2t 0，幅值恒为U 0的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过。问： ⑴这些电子通过两板之间后，侧向位移的最大值和最小值分别是多少？

⑵侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？

U

11．如图所示，质量为5×10-8kg 的带电微粒以v 0=2m／s 的速度从水平放置的金属板A 、B 的中央飞入板间，已知板长L=10cm，板间距离d=2 cm ．当U AB =1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过板间，则(1)UAB 为多大时粒子擦上

板边沿飞出?(2)UAB 在什么范围内带电粒子能从板间飞

出?

12、（12分）如图所示，一示波管偏转电极的长度d ＝1.5cm ，两极间电场是均匀的，E

＝1.2×104 V/m，(E垂直于管轴) ，一个电子以v 0＝2.6×107 m/s的初速度沿管轴射入，已知电子质量m ＝9.1×10－31kg ，电荷量q ＝－1.6×10－19 C ．求： （1）电子经过电极后，发生的偏转量y ．

（2）若偏转电极右边缘到荧光屏距离Ｌ＝10cm ，求电子打在荧光屏上的光点偏离中心O 的距离y 0．

带电离子在电场中的运动

8 、带电粒子在电场中的运动

教学三维目标

(一)知识与技能

1.了解带电粒子在电场中的运动 —— 只受电场力,带电粒子做匀变速运动。

2.重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动 (类平抛运动 ) 。

3.知道示波管的主要构造和工作原理。

(二)过程与方法

培养学生综合运用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动。

(三)情感态度与价值观

1.渗透物理学方法的教育:运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,不计粒 子重力。

2.培养学生综合分析问题的能力,体会物理知识的实际应用。

重点:带电粒子在电场中的加速和偏转规律

难点:带电粒子在电场中的偏转问题及应用。

教学过程:

(一)复习力学及本章前面相关知识

要点:动能定理、平抛运动规律、牛顿定律、场强等。

(二)新课教学

1.带电粒子在电场中的运动情况(平衡、加速和减速)

⑴.若带电粒子在电场中所受合力为零时,即 ∑F =0时,粒子将保持静

止状态或匀速直线运动状态。

例 :带电粒子在电场中处于静止状态,该粒子带正电还是负电 ?

分析:带电粒子处于静止状态, ∑F =0, mg qE =,因为所受重力竖直

向下,所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下,所以带电体带负电。 ⑵.若 ∑F≠0(只受电场力)且与初速度方向在同一直线上,带电粒子将做加速或减速 直线运动。 (变速直线运动 )

◎打入正电荷(右图) ,将做匀加速直

线运动。

设电荷所带的电量为 q ,板间场强为 E

电势差为 U ,板距为 d, 电荷到达另一

极板的速度为 v, 则

电场力所做的功为:qEL qU W == 粒子到达另一极板的动能为:2

1

mv E k = 由动能定理有:21

mv qU =(或 21mv qEL = 对恒力) ※若初速为 v 0,则上列各式又应怎么样?让学生讨论并列出。

◎若打入的是负电荷(初速为 v 0) ,将做匀减速直线运动,其运动情况可能如何,请学 生讨论,并得出结论。

请学生思考和讨论课本 P 33问题

分析讲解例题 1。 (详见课本 P 33)

【思考与讨论】 若带电粒子在电场中所受合力 ∑F≠0, 且与初速度方向有夹角 (不等于 0°, 180°) ,则带电粒子将做什么运动?(曲线运动) ---引出

2.带电粒子在电场中的偏转(不计重力,且初速度 v 0⊥ E ,则带电粒子将在电场中做 类平抛运动)

复习:物体在只受重力的作用下,被水平抛出,在水平方向上不受力, 将做匀速直线运 动, 在竖直方向上只受重力, 做初速度为零的自由落体运动。 物体的实际运动为这两种运动 的合运动。

详细分析讲解例题 2。

解:粒子 v 0在电场中做类平抛运动

沿电场方向匀速运动所以有:t v L 0= ①

电子射出电场时,在垂直于电场方向偏移的距离为: 22at y = ② 粒子在垂直于电场方向的加速度:md

eU m eE m F a === ③ 由①②③得:2

021???? ????=v L md eU y ④ 代入数据得:36. 0=y m

即电子射出时沿垂直于板面方向偏离 0.36m

电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为 v 0, 而垂直于电

场方向的速度:

v L md eU at v ?==⊥ ⑤ 故电子离开电场时的偏转角 θ为:200tan mdv eUL v v ==

⊥θ ⑥ 代入数据得:θ=6.8°

【讨论】 :若这里的粒子不是电子,而是一般的带电粒子,则需考虑重力,上列各式又 需怎样列?指导学生列出。

3.示波管的原理

(1) 示波器:用来观察电信号随时

间变化的电子仪器。其核心部分是示波

管

(2)示波管的构造:由电子枪、偏

转电极和荧光屏组成(如图) 。

(3)原理:利用了电子的惯性小、荧光物质的荧光特性和人的视觉暂留等,灵敏、直 观地显示出电信号随间变化的图线。

◎让学生对 P 35的【思考与讨论】进行讨论。

(三)小结:

1、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索

带电粒子在电场中的运动, 是一个综合电场力、 电势能的力学问题, 研究的方法与质点 动力学相同, 它同样遵循运动的合成与分解、 力的独立作用原理、 牛顿运动定律、

动能定理、

功能原理等力学规律.研究时,主要可以按以下两条线索展开.

(1)力和运动的关系——牛顿第二定律

根据带电粒子受到的电场力, 用牛顿第二定律找出加速度, 结合运动学公式确定带电粒 子的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.

(2)功和能的关系——动能定理

根据电场力对带电粒子所做的功, 引起带电粒子的能量发生变化, 利用动能定理或从全 过程中能量的转化, 研究带电粒子的速度变化, 经历的位移等. 这条线索同样也适用于不均 匀的电场.

2、研究带电粒子在电场中运动的两类重要的思维技巧

(1)类比与等效

电场力和重力都是恒力, 在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比. 例如, 垂 直射入平行板电场中的带电粒子的运动可类比于平抛, 带电单摆在竖直方向匀强电场中的运 动可等效于重力场强度 g 值的变化等.

(2)整体法 (全过程法 )

电荷间的相互作用是成对出现的, 把电荷系统的整体作为研究对象, 就可以不必考虑其 间的相互作用.

电场力的功与重力的功一样, 都只与始末位置有关, 与路径无关. 它们分别引起电荷电 势能的变化和重力势能的变化,从电荷运动的全过程中功能关系出发 (尤其从静止出发末速 度为零的问题 ) 往往能迅速找到解题入口或简化计算.

(四)巩固新课:1、引导学生完成问题与练习。 1、 3、 4做练习。作业纸。

2、阅读教材内容,及 P 36-37的【科学足迹】 、 【科学漫步】

教后记

1、带电粒子在电场中的运动是综合性非常强的知识点,对力和运动的关系以及动量、能量 的观点要求较高,是高考的热点之一,所以教学时要有一定的高度。

2、学生对于带电粒子在电场中的运动的处理局限于记住偏转量和偏转角的公式,不能从力 和运动的关系角度高层次的分析,这样的能力可能要到高三一轮复习结束才能具

电场中运动轨迹问题

一、电场中运动轨迹问题

1. 如图所示，实线为方向未知的三条电场线，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，a 、b 只受电场力作用，则( )

A ．a 一定带正电，b 一定带负电 B ． 电场力对a 做正功，对b 做负功

C ．a 的速度将减小，b 的速度将增大 D ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大

2. 如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，a 、b 两带电粒子从等势线2上的O 点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则( )

A.a 一定带正电，b 一定带负电 B.a加速度减小，b 加速度增大

C.M 、N 两点间的电势差|UMN |等于N 、Q 两点间的电势差|UNQ |

D.a 粒子到达等势线3的动能变化量比b 粒子到达等势线1的动能变化量小

3. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M 运动到N. 以下说法正确的是（ ）

A. 粒子必定带正电荷 B.粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度

C. 粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度 D.粒子在M 点的动能小于它在N 点的动能

4. 如图3所示，虚线a 、b 、c 代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa 、φb 和φc ，且φa >φb >φc . 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（ ）

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. 图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点。则该粒子

A. 带负电 B. 在c 点受力最大

C. 在ｃ点的电势能小于在ｂ点的电势能 D. 由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化

6. 一粒子从A 点射入电场，从B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有

A ．粒子带负电荷 B ．粒子的加速度先不变，后变小

C ．粒子的速度不断增大 D ．粒子的电势能先减小，后增大

7. 虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab =Ubc ，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是轨迹上的两点，质点从Q 到P 过程正确的是

A ．P 点电势高于Q 点电势 B ．带电质点在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大

C ．带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时大 D ．带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时小

8如图所示，实线是某电场中的电场线，虚线是一个带负电的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，若带电粒子是从a 处运动到b 处，以下判断正确的是

A. 带电粒子从a 到b 加速度减小 B. 带电粒子在b 处电势能大

C.b 处电势高于a 处电势 D. 带电粒子在b 处速度大

9. 图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，则下列判断正确的是（ ）

A ．电场线方向向下 B ．粒子一定从a 点运动到b 点

C ．a 点电势比b 点电势高

D ．粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能

10一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下，若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到b 的过程中，能量变化情况为( )

A ．动能减小 B ．电势能增加 C ．动能和电势能之和减小 D ．重力势能和电势能之和增加. 11. 一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 减速运动到c 。则关于b 点电场强度E 的方向，可能正确的是（虚线是曲线在b

点的切线）（

）

12. 如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M 和N 是轨迹上的两点，其中M 点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是（ ） A ．粒子在M 点的速率最大 B ．粒子所受电场力沿电场线方向 C ．粒子在电场中的加速度不变 D ．粒子在电场中的电势能始终在增加

13. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M 点，后经过N 点，可以判定 （ ）

A 粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力 B M点的电势高于N 点的电势

C M点处的动能大于N 点处的动能 D 粒子在M 点的电势能小于在N 点的电势能

14. 如图所示，虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M 、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a 、b 、c 为实线与虚线的交点．已知O 点电势高于c 点，若不计重力，则( )

A ．M 带负电荷，N 带正电荷 B ．N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同

C ．N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功

15. 如图所示，虚线a 、b 、c 为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷．现从c 外面一点P 以相同的速率发射两个电荷量、质量都相同的带电粒子，分别沿PM 、PN 运动到M 、N ，M 、N 两点都处于圆周c 上，以下判断正确的是（ ） A ．两粒子带同种电荷 B ．两粒子带异种电荷 C ．到达M 、N 时两粒子速率仍相等

D ．到达M 、N 时两粒子速率vM ＞

vN

16．如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A 运动到B 的径迹如图中实线所示，则下列结论正确的

A. 粒子带正电，由A 到B 的过程中加速度一直增大

B. 粒子带负电，由A 到B 的过程中速度先增大再减小

C. 粒子带正电，由A 到B 的过程中电场力一直做正功

D. 粒子带负电，由A 到B 的过程中电势能先增大再减小，但B 点电势能比A 点大

17. 如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹．小球在a 点的动能等于20 eV ， 运动到b 点时的动能等于2 eV ．若取c 点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于－6 eV时（不计重力和空气阻力），它的动能等于（ ）

A.16 Ev B.14 eV C.6 eV D.4 eV

18. 如图 所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，a 、b 、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O 点射入电场的运动轨迹，其中b 虚线为一圆弧，AB 的长度等于BC 的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则以下说法正确的是 ( )

A ．a 一定是正粒子的运动轨迹，b 和c 一定是负粒子的运动轨迹

B ．由于AB 的长度等于BC 的长度，故UAB ＝UBC

C ．a 虚线对应的粒子的加速度越来越小，c 虚线对应的粒子的加速度越来越大，b 虚线对应的粒子的加速度大小不变

D ．b 虚线对应的粒子的质量大于c 虚线对应的粒子的质量

19. 如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a 点运动到b 点的轨迹（图中实线所示），

图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的是（ ）

A ． 如果图中虚线是电场线，电子由a 点运动到b 点，动能减小，电势能增大

B ．如果图中虚线是等差等势面，电子由a 点运动到b 点，动能增大，电势能减小

C ．不论图中虚线是电场线还是等差等势面，a 点的场强都大于b 点的场强

D ．如果图中虚线是电场线还是等差等势面，a 点的电势都高于b 点的电势

带点粒子在电场中运动轨迹分析

电场中带点粒子的运动轨迹分析

授课教师:梁继奎

指导教师:张有松

知识整理

一、 电场线的性质

1、电线的疏密程度表示电场的强弱，切线方向是电场力的方

向

2、沿着电场线，电势降低得最快

二、 公式

三、 例题如图所示，实线表示某一电场的电场线，一带电粒子

(不计重力)从A点进入电场，在电场力的作用下沿虚线轨

迹到达B点，

试判断:1、粒子带______电,

2、粒子在______点的加速大; 3、粒子在______点点的加速大

4、粒子在______点的电势能大

5、A、B两点相比______点的电势高(

例题2如图所示，虚线表示真空中一点电荷Q的电场中的两个等势面，实线表示一个带负电的电荷q的粒子的运动轨迹，不考虑重力，

1、Q是正电荷还是负电荷,

2、A , B , C 点电势的大小

3、该粒子在A , B , C 点动能的大小关系

4、该粒子在A , B , C 点电势能的大小关系

受力分析

1假设 2 凹面 3 正交分解

动能

1 做功观点 2 运动的观点 能量守恒 电势能

1 电场线 2 做功 3 能量守恒

带电粒子在电场中的运动轨迹问题

1、 某静电场中的电场线如图所示, 带电粒子

在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图

中虚线所示,由 M 运动到 N ,以下说法正确

的是 ()

A .粒子必定带正电荷

B .粒子在 M 点的加速度大于它在 N 点的加速度

C .粒子在 M 点的加速度小于它在 N 点的加速度

D .粒子在 M 点的动能小于它在 N 点的动能 2、实线为三条未知方向的电场线,

从电场中的 M 点以相同的速度飞出

a 、 b 两个带电粒子, a 、 b 的运动轨

迹如右图中的虚线所示 (a 、 b 只受电

场力作用 ) ,则 ()

A . a 一定带正电, b 一定带负电

B .电场力对 a 做正功,对 b 做负功

C . a 的速度将减小, b 的速度将增大

D . a 的加速度将减小, b 的加速度将增大 3、如右图所示,实线表示匀强电场中的

电场线, 一带电粒子 (不计重力 ) 经过电场

区域后的轨迹如图中虚线所示, a 、 b 是

轨迹上的两点, 关于粒子的运动情况, 下

列说法中可能的是 ()

A .该粒子带正电荷,运动方向为由 a 至 b

B .该粒子带负电荷,运动方向为由 a 至 b

C .该粒子带正电荷,运动方向为由 b 至 a

D .该粒子带负电荷,运动方向为由 b 至 a

4、 如右图所示, AB 是某个点电荷的一根

电场线, 在电场线上 O 点由静止释放一个

负电荷, 它仅在电场力作用下沿电场线向

B 点运动,下列判断正确的是 ()

A .电场线由 B 点指向 A 点,该电荷做加速运动,加速度 越来越小

B .电场线由 B 点指向 A 点,该电荷做加速运动,其加速 度大小变化由题设条件不能确定

C .电场线由 A 点指向 B 点,电荷做匀加速运动

D .电场线由 B 点指向 A 点,电荷做加速运动,加速度越 来越大

5、如右图所示,实线是匀强电场

的电场线, 虚线是某一带电粒子通

过该电场区域时的运动轨迹, a 、 b

是轨迹上两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,则 由此图可作出正确判断的是 ()

A .带电粒子带负电荷 B .带电粒子带正电荷

C .带电粒子所受电场力的方向向左

D .带电粒子做匀变速运动

6、一带电粒子沿着右图中曲线 JK 穿过一匀强电场, a 、 b 、 c 、 d 为该电场的电势面,其中 φa <φb><φc><φd ,若不计粒="" 子受的重力,可以确定="">

A .该粒子带正电

B .该粒子带负电

C .从 J 到 K 粒子的电势能增加

D .粒子从 J 到 K 运动过程中动能与电势能之和不变 7、如下图所示,实线为方向未知的

三条电场线, 虚线分别为等势线 1、 2、

3,已知 MN =NQ , a 、 b 两带电粒子

从等势线 2上的 O 点以相同的初速度

飞出.仅在电场力作用下, 两粒子的运动轨迹如下图所示, 则 ()

A . a 一定带正电, b 一定带负电

B . a 加速度减小, b 加速度增大

C . MN 电势差 |U MN |等于 NQ 两点电势差 |U NQ |

D . a 粒子到达等势线 3的动能变化量比 b 粒子到达等势线 1的动能变化量小

8、 如下图, 一带负电粒子以某速度进入水 平向右的匀强电场中,在电场力作用下形 成图中所示的运动轨迹. M 和 N 是轨迹上 的两点,其中 M 点在轨迹的最右点.不计 重力,下列表述正确的是 ()

A .粒子在 M 点的速率最大

B .粒子所受电场力沿电场方向

C .粒子在电场中的加速度不变

D .粒子在电场中的电势能始终在增加

9、 如下图为一匀强电场, 某带电粒子

从 A 点运动到 B 点. 在这一运动过程

中克服重力做的功为 2.0 J, 电场力做

的功为 1.5 J.则下列说法正确的是 ()

A .粒子带负电

B .粒子在 A 点的电势能比在 B 点少 1.5 J

C .粒子在 A 点的动能比在 B 点多 0.5 J

D .粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.5 J

10、 如下图所示, 图中实线表示一匀强电

场的电场线,一带负电荷的粒子射入电

场,虚线是它的运动轨迹, a 、 b 是轨迹

上的两点, 若粒子所受重力不计, 则下列

判断正确的是 ()

A .电场线方向向下

B .粒子一定从 a 点运动到 b 点

C . a 点电势比 b 点电势高

D .粒子在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能

11、下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平 行直线,两粒子 M 、 N 质量相等,所带电荷的绝对值也相 等.现将 M 、 N 从虚线上的 O 点以相

同速率射出,两粒子在电场中运动的

轨迹分别如右图中两条实线所示.点

a 、 b 、 c 为实线与虚线的交点.已知 O

点电势高于 c 点,若不计重力,则 (

)

A . M 带负电荷, N 带正电荷

B . N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同

C . N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功

D . M 在从 O 点运动至 b 点的过程中,电场力对它做 的功等于零

答案

1、 解析:本题是由电场线和粒子运动

轨迹判断粒子运动情况的题目.其关键是

抓住粒子受电场力的方向指向粒子轨迹

弯曲的一侧 (即凹侧 ) 并沿电场线的切线方

向,根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受电 场力的方向沿电场线方向,故此点电荷带正电, A 选项正 确.由于电场线越密,场强越大,点电荷受电场力就越大, 根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此点电荷在 N 点加速度大, C 选项正确,粒子从 M 点到 N 点,电场力做 正功,根据动能定理得此点电荷在 N 点动能大,故 D 选项 正确.

答案:ACD

2、由于电场线方向未知,故无法确

定 a 、 b 的电性, A 错;电场力对 a 、

b 均做正功, 两带电粒子动能均增大,

则速度均增大, B 、 C 均错; a 向电场

线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减 小, b 向电场线密集处运动,故加速度

增大, D 正确.答案:D

3、答案:BD

4、 解析:仅由一条电场线是不能确定

电场线的疏密情况的,所以无法判定电场力大小变化及加 速度大小变化情况,选项 A 、 C 、 D 错误;负电荷从 O 点 由静止向 B 点运动,说明其所受电场力由 A 点指向 B 点, 电场强度方向由 B 点指向 A 点,所以选项 B 正确.

5、 由运动轨迹的弯曲特点可知,

带

电粒子受水平向左的电场力作用,故粒子带负电,由于粒 子在匀强电场中运动,则粒子受电场力是恒定的,可知粒 子运动的加速度大小不变.

答案:ACD

6、 解析:此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等 势面电势的高低, 可知电场线与等势面垂直, 且指向左. 由 粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向 相反,所以粒子带负电, A 错, B 正确;粒子从 J 到 K 运 动过程中,电场力做正功,所以电势能减小, C 错;只有 电场力做功,动能与电势能之和保持不变, D 对.

7、 解析:本题考查电场线、等势

线、 电场力的功. 由带电粒子在运动

轨迹, 结合曲线运动的特点可知带电

粒子所受的电场力方向, 但因为电场

线的方向不确定,故不能判断带电粒子带电的性质, A 错; 由电场线的疏密可知, a 加速度将减小, b 加速度将增大, B 正确;因为是非匀强电场,故 MN 电势差并不等于 NQ 两点电势差, C 错;但因为等势线 1与 2之间的电场强度 比 2与 3之间的电场强度要大,故 1、 2之间的电势差要大 于 2、 3之间的电势差,但两粒子的带电荷量大小不确定, 故无法比较动能变化量的大小, D 错误.

8、粒子接近 M 点过程中电场力做负功,离开 M 点的过程 中电场力做正功,所以在 M 点粒子的速率应该最小, A 、 B 错误,粒子在匀强电场中运动,所受电场力不变,加速 度不变 C 正确,因为动能先减小后增加,所以电势能先增 加后减小, D 错误.

9、 解析:粒子从 A 点运动到 B 点,电场力做正功,且沿 着电场线,故粒子带正电,所以选项 A 错;粒子从 A 点运 动到 B 点,电场力做正功,电势能减少,故粒子在 A 点的 电势能比在 B 点多 1.5 J ,故选项 B 错;由动能定理, W G +W 电 =ΔE k , -2.0 J+1.5 J=E k B -E k A , 所以选项 C 对; 由 其他力 (在这里指电场力 ) 做功等于机械能的增加, 所以选项 D 对. 答案:CD

10、 解析:无论粒子从 a 点或者从 b

点射入电场,由于

运动轨迹向下弯曲,说明粒子受电场力方向向下,可判断 电场线的方向向上而不是向下, A 错误;粒子既可以从 a 点运动到 b 点,也可以从 b 点运动到 a 点, B 错误;由于 顺着电场线方向电势在降低,故有 φa <φb ,="" c="" 错误;负电="" 荷逆着电场方向运动时电势能减少,顺着电场方向运动时="" 电势能增加,因而粒子在="" a="" 点的电势能大于在="" b="" 点的电势="" 能,="" d="" 正确.="">

11、 解析:因为 O 点电势高于 c 点电势,可知场强方向 竖直向下,正电荷受到的电场力向下,负电荷受到的电场 力向上,可知 M 是正电荷, N 是负电荷,故 A 错, M 运动 到 c 点电场力做正功, N 运动到 a 点电场力也做正功,且 M 、 N 电量荷相等, 匀强电场相等距离的等势线间的电势差 也相等,所以做功相等,选项 B 正确、 C 错;由于 O 、 b 点在同一等势面上, 故 M 在从 O 点运动到 b 点的过程中电 场力做功为零,选项 D 正确.

转载请注明出处范文大全网 » 带电离子在电场中运动