《2017届高考物理最新模拟题精选训练（静电场）专题07带电粒子在电场中的运动（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017届高考物理最新模拟题精选训练（静电场）专题07带电粒子在电场中的运动（含解析）（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 - 专题 07 带电粒子在电场中的运动1 （2017江西红色七校联考）如图所示，空间存在一匀强电场，其方向与水平方向间的夹 角为30，A、B与电场垂直，一质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v 0 从A点水 平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点，速度大小仍是v 0 ，且AB=BC，则下列说法中错 误的是（ ） AAC满足AC= t B电场力和重力的合力方向垂直于AC方向 C此过程增加的电势能等于 mg 2 t 2 D电场强度大小为E= 【参考答案】AC 2 （2017河南天一大联考）如图所示，以直线AB为边界，上下存在场强大小相等、方向相 反的匀强电场在P点由静止释放一质量为m、
2、电荷量为q的带电小球，小球穿过AB边界时- 2 - 速度为 0 ，到达M点速度恰好减为零此过程中小球在AB上方电场中运动的时间实在下方 电场中运动时间的 已知重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A小球带正电 B电场强度大小是 CP点距边界线AB的距离为 D若边界线AB电势为零，则M点电势为 【参考答案】B 【点评】本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，抓住小球在上方电场和下方电场 中运动的对称性入手分析求解- 3 - 3.(2016浙江效实中学期中)图a为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电 压按图b所示的规律变化，在电极XX之间所加的电压按图c所示的规律变化，
3、则在荧光屏 上会看到的图形是( ) 【参考答案】B 4.(多选)(2016广州市综合测试)如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打 到荧屏中央形成亮斑。如果只逐渐增大M 1 M 2 之间的电势差，则( ) A.在荧屏上的亮斑向上移动 B.在荧屏上的亮斑向下移动 C.偏转电场对电子做的功增大 D.偏转电场的电场强度减小- 4 - 【参考答案】.AC 【名师解析】电子束在偏转电场中做类平抛运动，沿垂直电场方向做匀速运动，故在电场中运动时间不 变。电子在偏转电场中受向上的电场力，故向上偏转，A项正确，B项错误；沿电场方向上， 电子束做匀变速直线运动，两板间电压增大，偏转电场的场强增大，D项
4、错误；电子所受电 场力增大，因此加速度增大，由位移公式可知，电子在电场中侧移量增大，由功的定义式可 知，电场力做功增大，C项正确。 5.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，电子枪发射电子经过 加速后，通过偏转电极打在荧光屏上形成亮斑，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑， 那么示波管中的（ ） A极板x应带正电 B极板x应带正电 C极板y应带正电 D极板y应带正电 【参考答案】.AC 6如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系 xoy，当在XX这对电极上加上恒定的电压UXX=2V，同时在YY电极上加上恒定的电压 UYY=-1V时，荧光屏
5、上光点的坐标为（4，-1），则当在XX这对电极上加上恒定的电压 UXX=1V，同时在YY电极上加上恒定的电压UYY=2V时，荧光屏上光点的坐标为（ ）- 5 - A（2，-2） B（4，-2） C（2，2） D（4，2） 【参考答案】.C 7.（2016洛阳联考）如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，虚线为中心线，A、B板间 加上稳定的电压，有三个带电微粒a、b、c从靠近A板边缘处以相同的水平初速度射入 板间，a从中心线上M点飞出板间区域，b从B板右侧边缘飞出，c落在B板的中点N处， 不计微粒的重力，则带电微粒a、b、c的比荷关系为( ) A. 4 8 B. 4 qc mc qb mb qa
6、 ma qa ma qb mb qc mc C. 2 4 D. 2 4 qa ma qb mb qc mc qc mc qb mb qa ma 【参考答案】.A 【名师解析】 根据平抛运动的知识可知，微粒在竖直方向上的偏转距离 y at 2 t 2 ，t a t b 2t c ，解得 4 8 ，故选项A正确。 1 2 qU 2dm qc mc qb mb qa ma- 6 - 8.如图所示，带电荷量之比为q A q B 13的带电粒子A、B以相等的速度v 0 从同一点出发， 沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OCCD，忽略粒子 重力的影响，则( ) A.A和B在电
7、场中运动的时间之比为 12 B.A和B运动的加速度大小之比为41 C.A和B的质量之比为112 D.A和B的位移大小之比为11 【参考答案】.ABC 9、 （2015天津）如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线 水平向右的加速电场 1 E ,之后进入电场线竖直向下的匀强电场 2 E 发生偏转，最后打在屏上， 整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（ ） A、偏转电场 2 E 对三种粒子做功一样多 B、三种粒子打到屏上时速度一样大 C、三种粒子运动到屏上所用时间相同 D、三种粒子一定打到屏上的同一位置， 【参考答案】.AD- 7 - 【名师解析】 设加速电场
8、长度为d，偏转电场长度为L，在加速电场中，由动能定理，qE 1 d= 1 2mv 2 ；在偏 转电场中，L=vt，ma= qE 2 ，y= 1 2 at 2 = 2 2 1 4 E L Ed，与粒子比荷无关，三种粒子一定打到屏上的 同一位置，选项D正确。偏转电场对粒子做功W= qE 2 y= 2 2 2 1 4 E Lq Ed ，与粒子质量无关，偏转电 场 2 E 对三种粒子做功一样多，选项A正确。三种粒子在进入偏转电场时速度不同，而偏转电 场 2 E 对三种粒子做功一样多，所以三种粒子打到屏上时速度不一样大，选项B错误。三种粒 子在进入偏转电场时速度不同，三种粒子运动到屏上所用时间不相同，选
9、项C错误。 10.(2016昆明七校联考)如图甲所示，a、b是某电场中一条电场线上的两点，若在a点释放 一初速度为零的带负电的粒子，粒子仅在电场力作用下沿电场线由a运动到b，其电势 能W随位移s变化的规律如图4-乙所示。设a、b两点的电势分别为 a 和 b ，电场强 度的大小分别为E a 和E b 。则下列判断正确的是： A a b B a bCE a E b DE a = E b【参考答案】BD - 8 - 11.(2015四川乐山二模)相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板，它们之间的电场 除边缘外，可看作匀强电场，其电场线分布如图2所示。一个带电粒子沿图中轨迹穿过该电 场，则从a运动到
10、d的过程中 ( ) A.粒子的速度一直在增大 B.粒子的电势能一直在减小 C.粒子在a点的电势能比在d点大 D.粒子的加速度先变大再不变后变小 【参考答案】.D 12.(2016江苏扬州测试)如图7所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O 点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点由静止释放，并穿过带电环，关于小 球从A到A关于O的对称点A过程加速度(a)、重力势能(E pG )、机械能(E)、电势能(E p电 ) 随位置变化的图象一定正确的是(取O点为坐标原点且重力势能为零，竖直向下为正方向， 无限远处电势为零)( )- 9 - 【参考答案】.ABC 【名师解析】圆环中心的场
11、强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A点到圆环中心的过程中，场强可 能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小，方向竖直向上，由牛顿第二定律得知， 重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加 速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小， 故A正确；小球从A点到圆环中心的过程中，重力势能E PG mgh，小球穿过圆环后， E PG mgh，重力势能与高度是线性变化的，故B正确；小球从A点到圆环中心的过程中， 电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故C正确；由 于圆环所产生的是非匀强电场，小
12、球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性 关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，故D错误。 13. （2015山东）如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。 t=0时刻，质量为m的带电微粒初速度为v 0 沿中线射入两板间，0 3 T 时间内微粒匀速运动， T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g，关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是（ ）- 10 - A.末速度大小为 2 v 0 B.末速度沿水平方向 C.重力势能减少了 1 2 mgd D.克服电场力做功为mgd 【参考答案】. BC 【名师解析】 因0
13、- 3 T 内微粒匀速运动，故 0 E q mg ；在 2 3 3 T T 时间内，粒子只受重力作用，做平抛运 动，在 2 3 T t 时刻的竖直速度为 1 3 y gT v ，水平速度为v 0 ；在 2 3 T T 时间内，粒子满足 0 2E q mg ma ,解得a=g，方向向上，则在t=T时刻，粒子的竖直速度减小到零，水平速 度为v 0 ，选项A错误，B正确；微粒的重力势能减小了 1 2 2 P d E mg mgd ，选项C正确； 从射入到射出，由动能定理可知， 1 =0 2 mgd W 电 ，可知克服电场力做功为 1 2 mgd ，选项 D错误；故选BC 14. （2016河南开封一模）一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v 0 水平抛出，在小 球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区， 两区域相互间隔、竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等、 方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）- 11 - A小球在水平方向一直做匀速直线运动 B若场强大小等于mg/q，则小球经过每一电场区的时间均相同 C若场强大小等于2mg/q，则小球经过每一无电场区的时间均相同 D无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同 【参考答案】.AC
