帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)題目及答案分類歸納經(jīng)典

1、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、一、帶電粒子在電場(chǎng)中做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)1.如圖所示的真空管中，質(zhì)量為如圖所示的真空管中，質(zhì)量為m，電量為，電量為e的電子從燈絲的電子從燈絲Ｆ發(fā)出，經(jīng)過(guò)電壓發(fā)出，經(jīng)過(guò)電壓Ｕ１加速后沿中心線射入相距為加速后沿中心線射入相距為d的兩平行金的兩平行金屬板屬板Ｂ、ＣＢ、Ｃ間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)電場(chǎng)后打到熒光屏上，設(shè)間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)電場(chǎng)后打到熒光屏上，設(shè)Ｂ、ＣＢ、Ｃ間電壓為間電壓為

2、Ｕ２，Ｂ、ＣＢ、Ｃ板長(zhǎng)為板長(zhǎng)為l1平行金屬板右端到熒光平行金屬板右端到熒光屏的距離為屏的距離為l２求：求：⑴電子離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度與進(jìn)入時(shí)速度間的夾角電子離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度與進(jìn)入時(shí)速度間的夾角⑵電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離解析解析:電子在真空管中的運(yùn)動(dòng)過(guò)分為三段，從電子在真空管中的運(yùn)動(dòng)過(guò)分為三段，從Ｆ發(fā)出在電壓發(fā)出在電壓Ｕ１作用下的加速運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入平行金屬板作用下的加速運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入平行金屬板Ｂ

3、、ＣＢ、Ｃ間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)；飛離勻強(qiáng)電場(chǎng)到間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)；飛離勻強(qiáng)電場(chǎng)到熒光屏間的勻速直線運(yùn)動(dòng)熒光屏間的勻速直線運(yùn)動(dòng)⑴設(shè)電子經(jīng)電壓設(shè)電子經(jīng)電壓Ｕ１加速后的速度為加速后的速度為v1，根據(jù)動(dòng)能定理有：，根據(jù)動(dòng)能定理有：21121mveU?電子進(jìn)入電子進(jìn)入Ｂ、ＣＢ、Ｃ間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在水平方向以間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在水平方向以v1的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向受電場(chǎng)力的的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向受電場(chǎng)力的作用做初速度為零

4、的加速運(yùn)動(dòng)，其加速度為：作用做初速度為零的加速運(yùn)動(dòng)，其加速度為：dmeUmeEa2??電子通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)的時(shí)間電子通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)的時(shí)間11vlt?電子離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度電子離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度vy為：為：112mdvleUatvy??電子離開電場(chǎng)時(shí)速度電子離開電場(chǎng)時(shí)速度v2與進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度與進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度v1夾角夾角為α（如圖５）則（如圖５）則dUlUmdvleUvvtgy112211212????∴dUlUarctg

5、1122??⑵電子通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)偏離中心線的位移電子通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)偏離中心線的位移dUlUvldmeUaty1212212122142121????電子離開電場(chǎng)后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)射到熒光屏上，豎直方向的位移電子離開電場(chǎng)后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)射到熒光屏上，豎直方向的位移dUllUtgly1212222???∴電子打到熒光屏上時(shí)，偏離中心線的距離為電子打到熒光屏上時(shí)，偏離中心線的距離為圖５)sin1(cos????qmgE（2）若小球運(yùn)動(dòng)到最低

6、點(diǎn)的速度為）若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為v，此時(shí)線的拉力為，此時(shí)線的拉力為T，由動(dòng)能定理同樣可得，由動(dòng)能定理同樣可得，由牛頓第二定律得，由牛頓第二定律得，聯(lián)立解得，聯(lián)立解得221mvqElmgl??lvmmgT2??]sin1cos23[?????mgT4.如圖所示，水平軌道與直徑為如圖所示，水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點(diǎn)的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點(diǎn)A、B連線是一條豎連線是一條豎直線，整個(gè)裝置處于方向水平

7、向右，大小為直線，整個(gè)裝置處于方向水平向右，大小為103Vm的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一小球質(zhì)量的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一小球質(zhì)量m=0.5kg帶有帶有q=5103C電量的正電荷，在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，電量的正電荷，在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，g=10ms2，（1）若它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)離）若它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)離A為L(zhǎng)，它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)，它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B，求小球在，求小球在B點(diǎn)的速度和點(diǎn)的速度和L的值的值（2）若它運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)離

8、）若它運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)離A為L(zhǎng)=2.6m，且它運(yùn)動(dòng)到，且它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)消失，它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到落地，求落地點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)消失，它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到落地，求落地點(diǎn)與點(diǎn)與B點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離（1）因小球恰能到）因小球恰能到B點(diǎn)，則在點(diǎn)，則在B點(diǎn)有點(diǎn)有（1分）分）（1分）分）22dmvmgB?ms22??gdvB小球運(yùn)動(dòng)到小球運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理的過(guò)程，由動(dòng)能定理（1分）分）（1分）分）221BmvmgdqEL??m145212????qEmgdqEmgdm

9、vLB（2）小球離開）小球離開B點(diǎn)，電場(chǎng)消失，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)落地點(diǎn)距點(diǎn)，電場(chǎng)消失，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)落地點(diǎn)距B點(diǎn)距離為點(diǎn)距離為s，由動(dòng)能定理小，由動(dòng)能定理小球從靜止運(yùn)動(dòng)到球從靜止運(yùn)動(dòng)到B有（2分）分）221BvmmgdLqE????ms2422?????mmgdLqEvB221gtd?s4.02??gdtm258???tvxBm4.222???xds5.5.如圖所示，在所示，在E=10103VmVm的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓

10、形絕緣軌道豎直放置，軌道與的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道一水平絕緣軌道MNMN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R=40cm40cm，一帶正電荷，一帶正電荷q=1010－4C的小滑塊質(zhì)量為的小滑塊質(zhì)量為m=40g40g，與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)，與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)?=0.20.2，取，取g=10ms10ms2，求：，求：（1）要小滑塊