带电粒子在电场中的运动
1、(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？
(2)试探电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何？ (3)试探电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？
【解析】
试题分析：(1)由题意可知：①
②
由，所以，，匀强电场方向沿db方向．
(2)试探电荷放在c点：
所以
方向与ac方向成45°角斜向下(如右图所示)．
(3)试探电荷放在b点：
所以
方向沿db方向．
，
考点：考查了电场的叠加
点评：根据点电荷场强的计算公式及电场叠加原理即可求解．
2、如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝3.0×104N/C。有一个质量m＝4.0×10－3kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ＝37°。取g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，不计空气阻力的作用。求： (1)求小球所带的电荷量及电性；
(2)如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小； (3)从剪断细线开始经过时间t＝0.20s，求这段时间内小球电势能的变化量。
【解析】
试题分析：(1)小球受到重力mg、电场力F和细线的拉力T的作用，由共点力平衡条件，得 F＝qE＝mgtanθ
解得q＝mgtanθ/E＝1.0×106C
－
电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷
(2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律，得＝ma
解得 a＝
＝12.5m/s2
(3)在t＝0.20s的时间内，小球的位移为
l＝＝0.25m
小球运动过程中，电场力做的功
W＝qElsinθ＝mglsinθtanθ＝4.5×103J
－
所以小球电势能的变化量(减少量)ΔEp＝4.5×103J。
－
考点：考查了共点力平衡条件的运动
点评：本题的综合性较强，关键是根据受力分析，结合牛顿第二定律解题
3、如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q+4.5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10－6C，质量m=1.0×10－2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k=9.0 ×109N·m2/C2．取g=10m/s2)
小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少?
答案：（1） 代入数据得：a=3.2m/s2
(2) B速度最大时合力为零，即 得h1=0.9m (3)小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定W2=-qE(L-h2)sinθ ΔEP＝－（W2＋W3） ＝8.4×10－2J
4、如图11所示，倾角为α、高为H的粗糙斜面处于场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，一个带电荷量为－q、质量为m的小球以初速度v0从斜面顶端A处沿斜面下滑，至底端B，问： 图11 (1)在此过程中，小球电势能变化多少？是增加还是减少？ (2)若斜面与小球的动摩擦因数为μ(μ>tan α)，要使小球能沿斜面到达底端B点，电场强度E应满足什么条件？(重力加速度取g)
答案：(1)qEH 增加 (2)因为μ>tan α，所以不加电场时，物
块减速下滑 若不加电场，物块刚好滑至B点， 根据动能定理 mgH－μ0mgcos α＝0－mv μ0＝tan α＋(2分) ①当μ>μ0时，不加电场，物块不能滑至B点，故需 (mg－qE)H－μ(mg－qE)cot αH＋mv≥0 所以E≥ 又要保证物块不离开斜面，故有qE≤mg，即E≤ ≤E≤(4分) ②当μ<μ0时，不加电场，物块能滑至B点，故只要保证物块不离开斜面，需0≤E≤(4分)
5、静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有利于工人健康等优点，其装置示意图如
为W理有
图所示。A、B为 两块平行金属板，间距d=0.30m，两板间有方向由B指向A、电场强度E=1.0×103 N/C的匀强电场，在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m=2.0×1015kg、电荷量q= -2.0×10-15 C，喷出的初速度v0=2.0m/s。油漆微粒最后都落在金属板B上，微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略。求： (1)微粒落在B板上的动能；
(2)微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间； (3)微粒最后落在B板上所形成图形的面积大小。
6、如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板．有一质量m、电荷量 q（q＞0） 的小物块在与金属板A相距l处静止．若某一时刻在金属板A
、
B
间
加
一
电
压 小物块与金属板只发生了一次碰
撞，碰撞后电荷量变为 并以与碰前大小相等的速度反方向弹回．已知
小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块电量对电场的影响和碰撞时间．则
