《2016-2017学年高中物理第1章静电场9带电粒子在电场中的运动学业分层测评新人教版选修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016-2017学年高中物理第1章静电场9带电粒子在电场中的运动学业分层测评新人教版选修（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、带电粒子在电场中的运动 (建议用时：45分钟)学业达标1关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是()A一定是匀变速运动B不可能做匀减速运动C一定做曲线运动D可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动【解析】带电粒子在匀强电场中所受的电场力大小和方向恒定不变，故粒子的加速度恒定不变，但速度与加速度的方向关系不确定，故粒子可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，故A正确【答案】A2(多选)如图1913，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()图1913A所受重力与电场力平衡
2、B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D做匀变速直线运动【解析】要使粒子在电场中做直线运动，必须使合力与运动方向在同一直线上，由题意进行受力分析可知，重力竖直向下，电场力垂直极板向上，合力水平向左，故A错误因电场力做负功，故电势能增加，B正确合力做负功，故动能减少，C错误因合力为定值且与运动方向在同一直线上，故D正确【答案】BD3两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图1914所示，OAh，此电子具有的初动能是() 【导学号：08160065】图1914A.BedUhC. D.【解析】电子从O点到A点，因受电场力作用，速度
3、逐渐减小，根据题意和图示可知，电子仅受电场力，由能量关系：mveUOA，又E，UOAEhh，所以mv，故D项正确【答案】D4一个带正电的油滴从如图1915所示的匀强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后，能较准确地描述油滴运动轨迹的是下图中的()图1915【解析】油滴做自由落体运动一段时间后进入电场时，具有向下的速度，受到重力和向右的电场力作用，做曲线运动，此时轨迹的切线应为速度的方向即斜向右下，B正确【答案】B5.如图1916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ABBC，则它们带电荷量之比q1q2等于() 【导学号：08160066
4、】图1916A12B21C1 D.1【解析】竖直方向有hgt2，水平方向有lt2，联立可得q，所以有，B对【答案】B6如图1917所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()图1917AU1U218 BU1U214CU1U212 DU1U211【解析】由yat2得：U，所以U，可知A项正确【答案】A7(多选)如图1918所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距
5、离为d，电势差为U2，板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)，可采用的方法是() 【导学号：08160067】图1918A增大两板间的电势差U2B尽可能使板长L长些C尽可能使板间距离d小一些D使加速电压U1升高一些【解析】电子的运动过程可分为两个阶段，即加速和偏转分别根据两个阶段的运动规律，推导出灵敏度的有关表达式，然后再判断选项是否正确，这是解决此题的基本思路电子经电压U1加速有eU1mv，电子经过偏转电场的过程有Lv0t，hat2 t2.由以上各式可得.因此要提高灵敏度，若只改变其中的一个量，可采取的办法为增大L，或减小d，或减小U1.故选BC.【答案】BC8如图191
6、9甲所示，在间距足够大的平行金属板A、B之间有一电子，在A、B之间加上如图乙所示规律变化的电压，在t0时刻电子静止且A板电势比B板电势高，则()图1919A电子在A、B两板间做往复运动B在足够长的时间内，电子一定会碰上A板C当t时，电子将回到出发点D当t时，电子的位移最大【解析】电子先向A板做半个周期的匀加速运动，接着做半个周期的匀减速运动，经历一个周期后速度为零，以后重复以上过程，运动方向不变，选B.【答案】B能力提升9如图1920为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U.电子离开阴极时的速度可以忽略电子经加速后从K
7、的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的是() 【导学号：08160068】图1920A如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2vB如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为C如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为D如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v【解析】由动能定理qUmv2得v，带电粒子确定，v与成正比，与A、K间距离无关，故D正确【答案】D10. (2014山东高考)如图1921，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带
8、电量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)不计重力若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()图1921A. B. C. D. 【解析】根据对称性，两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd的中心则在水平方向有sv0t，在竖直方向有ht2，解得v0.故选项B正确，选项A、C、D错误【答案】B11. (2016临沂高二检测)如图1922所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板间距离d0.04 m，两板间的电压U400 V，板间有一匀强电场在A、B两板上端连线中点的正上方h1.25 m的P点处有一带正电的小球，已知小球的质量m5106 kg，电荷量
9、q51010 C设A、B板的长度无限，g取10 m/s2.【导学号：08160069】图1922求：带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰【解析】设小球从P到进入电场需时间t1，由hgt得：t10.5 s设小球进入电场后运动时间为t2，则：qEmaE则小球水平方向的加速度为：a水平方向作匀加速运动，则有：at联立解得：t20.2 s故总时间为：tt1t2(0.50.2) s0.7 s.【答案】0.7 s12(2016汕尾高二检测)水平放置的两块平行金属板板长l5.0 cm，两板间距d1.0 cm，两板间电压为90 V，且上板为正极板，一个电子沿水平方向以速度v02.0107 m
10、/s，从两板中间射入，如图1923所示，不计电子的重力，电子的质量为m9.01031 kg、电荷量为e1.61019 C，求：图1923(1)电子偏离金属板的侧位移是多少？(2)电子飞出电场时的速度大小是多少？(保留二位有效数字)(3)电子离开电场后，打在屏上的P点，若s10 cm，求OP之长【解析】(1)电子在电场中的加速度：a，侧位移即竖直方向位移：y0at2，运动时间：t，代入数据解得：y05103 m.(2)电子飞出电场时，水平分速度vxv0，竖直分速度：vyat4106 m/s.飞出电场时的速度为：v，代入数据可得：v2.0107 m/s.设v与v0的夹角为，则tan 0.2.则：arctan 0.2.(3)电子飞出电场后做匀速直线运动：OPy0y0stan 代入数据解得：OP2.5102 m.【答案】(1)5103 m(2)2.0107 m/s(3)2.5102m
