第9节 带电粒子在电场中的运动
基础训练
带电粒子在电场中的直线运动
1. 如图所示,带正电的粒子以初速度v沿电场方向进入匀强电场区域,不计重力,粒子在电场中的运动( A )
A.方向不变,速度增大
B.方向不变,速度减小
C.方向向上,速度不变
D.方向向下,速度不变
解析:粒子在电场中的受力方向与初速度方向相同,做匀加速直线运动,故选项A正确。
2. 如图所示,在匀强电场E中,一带电荷量为-q的粒子初速度v0恰与电场线方向相同,则带电粒子-q在开始运动后,将( C )
A.沿电场线方向做匀加速运动
B.沿电场线方向做变加速运动
C.沿电场线方向做匀减速运动
D.偏离电场线方向做曲线运动
解析:带负电的粒子在电场中受到的静电力的方向与电场线的方向相反,带电粒子的初速度v0恰与电场线方向相同,所以该带电粒子受力的方向与运动的方向相反,带电粒子沿电场线的方向做匀减速直线运动,故选项C正确。
3. 如图所示,一带电小球用细线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将做( C )
A.自由落体运动
B.曲线运动
C.沿着悬线的延长线做匀加速运动
D.变加速直线运动
解析:悬线烧断后,小球在电场中仍受到静电力和重力,合力为恒力,小球将做沿合力方向的匀加速直线运动,选项A,B,D错误,C正确。
4. 如图所示,匀强电场的场强方向与竖直方向成α角,一带电荷量为q、质量为m的小球,用绝缘细线固定在竖直墙上,小球恰好静止在水平位置.求:
(1)小球所带电荷的电性及场强的大小;
(2)若将细线突然剪断,小球在静电力和重力作用下做何种性质的运动?加速度为多大?
解析:(1) 由小球恰好静止在水平位置,知小球带负电,受力分析如图, 根据平衡条件得mg=Eqcos α
得E= 。
(2)将细线突然剪断,小球将做初速度为零的匀加速直线运动
根据牛顿第二定律得a= = =gtan α。
