《2019_2020版高中物理第一章9带电粒子在电场中的运动课时作业新人教版选修3_120190731132.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019_2020版高中物理第一章9带电粒子在电场中的运动课时作业新人教版选修3_120190731132.doc（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、9带电粒子在电场中的运动1.(2019山西太原月考)一带电粒子在电场中只受静电力作用时,它不可能出现的运动状态是(A)A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动解析:只在静电力的作用下,说明粒子受到的合外力的大小为静电力,不为零,不可能做匀速直线运动,故A正确;当粒子在匀强电场中由静止释放后,粒子做匀加速直线运动,故B错误;当粒子垂直进入匀强电场后,粒子做类平抛运动,故C错误;正电荷周围的电子只在静电力作用下,可以做匀速圆周运动,故D错误.2.(2019贵州铜仁校级检测)如图所示,M,N是真空中的两块平行金属板,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入
2、电场,当M,N间电压为U时,粒子恰好能到达N板,如果要使这个带电粒子到达M,N板间距的后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)(B)A.使初速度减为原来的B.使M,N间电压加倍C.使M,N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M,N间电压都变为原来的2倍解析:由qEl=m知,当v0变为v0时l变为;因为qE=q,所以qEl=ql=m,通过分析知B选项正确.3.如图所示,质子H)和粒子He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(B)A.11B.12C.21D.14解析:由y=和Ek0=m得y=,y与q成正比,选项B正确.4.(2019
3、四川成都月考)如图所示,质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后,分别抵达B,C两点,若AB=BC,则它们带电荷量之比q1q2等于(B)A.12B.21C.1D.1解析:竖直方向有h=gt2,水平方向有l=t2,联立可得q=,所以有=,B正确.5.(2019河南郑州月考)一束正离子以相同的速率从同一位置,沿垂直于电场方向飞入匀强电场中,所有离子的运动轨迹都是一样的,这说明所有粒子(C)A.都具有相同的质量B.都具有相同的电荷量C.具有相同的荷质比D.都是同一元素的同位素解析:由偏转距离y=可知,若运动轨迹相同,则水平位移相同,偏转距离y也应相同,已知E,l,v0是相同的
4、,所以应有相同,C正确.6.两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中,存在一沿半径方向的电场,如图所示.带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出,由此可知(不计粒子重力)(C)A.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的质量一定相等B.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的速率一定相等C.若入射粒子的电荷量与质量之比相等,则出射粒子的速率一定相等D.若入射粒子的电荷量与质量之比相等,则出射粒子的动能一定相等解析:由题图可知,该粒子在电场中做匀速圆周运动,静电力提供向心力qE=m得r=,r,E为定值,若q相等,则mv2一定相等;若相等,则速率v一定相等,故C正确
5、.7.(2019浙江温州检测)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上.则微滴在极板间电场中(A)A.向正极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是圆弧D.运动轨迹与带电荷量无关解析:由于微滴带负电,电场方向向下,因此微滴受到的静电力方向向上,微滴向正极板偏转,A项正确;偏转过程中静电力做正功,电势能减小,B项错误;微滴在垂直于电场方向做匀速直线运动,位移x=vt,沿电场反方向做初速度为零的匀加速直线运动,位移y=t2=x2,此为抛物线方程,C项错误;从式中可以看出,运动轨迹与带电荷量q有关,D项错误.8.一个动能为Ek的
6、带电粒子,垂直于电场线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2Ek.如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器的动能变为(C)A.8Ek B.5EkC.4.25EkD.4Ek解析:因为偏转距离为y=,带电粒子的初速度变为原来的两倍时,偏转距离变为,所以静电力做功只有W=0.25Ek,而初动能变为4Ek,故它飞出电容器时的动能变为4.25Ek,C正确.9.(2019贵州遵义校级模拟)如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域,刚好通过竖直平面中的P点,已知连线OP与初速度方向的夹角为45,则此带电小球通过P点
7、时的动能为(D)A.mB.mC.2mD.m解析:由题可知,小球到P点时,水平位移和竖直位移相等,即v0t=t,合速度vP=v0,则EkP=m=m,故D正确.10.在光滑水平面上有一比荷=1.010-7 C/kg的带正电小球,静止在O点,以O点为原点,在水平面内建立坐标系xOy,现突然加一沿x轴正方向、电场强度为2.0106 V/m的匀强电场,小球开始运动.经过1.0 s,所加电场突然变为沿y轴正方向,电场强度大小不变.则小球运动的轨迹和位置坐标正确的是图中的(C)解析:小球加速度大小a=0.20 m/s2,1 s末小球速度vx=at=0.20 m/s,沿x轴方向距离x1=at2=0.2012
8、m=0.10 m.第2 s内小球做类平抛运动,x方向x2=vxt=0.20 m,沿y轴方向y2=at2=0.2012 m=0.1 m,故第2 s末小球坐标为(0.30 m,0.10 m),故C正确.(教师备用)1.(2019广州深圳月考)(多选)一带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示.经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则(BCD)A.静电力等于重力的2倍B.粒子运动的水平位移的大小等于竖直位移的大小C.静电力做的功一定等于重力做功的负值D.粒子电势能的减少量一定等于重力势能的增加量解析:粒子在水平方向上ax=,vx=axt;竖直方向上vy=v0-gt,到达
9、B时,vx=v0,vy=0,所以有v0=axt,0=v0-gt,故ax=g,qE=mg,选项A错误;由动能定理有qEx-mgh=0,得x=h,选项B正确;WE=-WG,选项C正确;EE=-EG,选项D正确.2.如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M,N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M,N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点.已知M,N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.(1)求电子穿过A板时速度的大小;(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y;(3)若要电子打在荧光屏上P点的上方,可采取哪些措施?解析:(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理有eU1=m,解得v0=.(2)电子沿极板方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动.设电子在偏转电场中运动的时间为t,加速度为a,电子离开偏转电场时的侧移量为y.由牛顿第二定律和运动学公式有t=,a=,y=at2,解得y=.(3)减小加速电压U1或增大偏转电压U2.答案:(1)(2)(3)减小加速电压U1或增大偏转电压U2