人教版高二物理选修3-1 ：1.9 带电粒子在电场中的运动 试题（无答案）

带电粒子在电场中的运动 (1)带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学知识，分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再根据初始状态分析粒子的运动性质（平衡、加速或减速，是直线还是曲线，是类平抛运动，还是圆周运动，或是简谐振动等），然后选用恰当的规律解题。 (2)在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点： a．基本粒子：如电子、质子、氘核、氚核、α粒子、离子等，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。 b．带电微粒：如液滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。 1:带电小球在匀强场中的摆动 【例1】在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，如图所示，求小球经过最低点时细线对小球的拉力。 2:带电物体在电场中的运动 【例2】一个质量为m，带有电量-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轴正方向，如图所示，小物体以初速v0从x0点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f的作用，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。 3:粒子在变化的电场中 【例3】如图1中，A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板。加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，图2表示一周期性的交变电压的波形，横坐标代表时间t，纵坐标表示电压U。从t=0开始时，电压为一给定值U0，经过半个周期，突然变为-U0；再过半个周期；又突然变为U0，……如此周期性地交替变化。 在t=0时，将上述交变电压U加在A、B两板上，使开始时A板电势比B板高，这时在紧靠B板处有一初速为零的电子（质量为m，电量为e），在电场作用下开始运动，要想使这电子到达A时具有最大的动能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少？ 4:有关电场的极值 例4:足够大的平行金属板A、B的间距为d，A、B板间加以电压U(A板为高电压)，在B板的中央有一个放射源P，他向各个方向放出速度为V1的电子，如图所示，求： （1） 打在A板上的电子可以占多大的面积？ （2） 如果放出来的是速度为V2的α粒子，打在A板上的α粒子可以占据多大的面积？（设有一