2019高中物理 第一章 静电场 习题课 带电粒子在电场中的运动练习

1 习题课:带电粒子在电场中的运动

知识点一 带电粒子在电场中的加速和偏转

1.(多选)如图LX2-1所示,一个质量为m 、电荷量为q 的粒子从两带电平行板的正中间沿与场强垂直的方向射入,不计粒子所受的重力.当粒子的入射速度为v 时,它恰能穿过这一电场区域而不碰到金属板上.现要使质量为m 、入射速度为的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,若只能改变一个物理量,下列做法可行的是(

)

图LX2-1

A .使粒子所带的电荷量减小为原来的

B .使两极板间的电势差减小为原来的一半

C .使两板间的距离增加为原来的2倍

D .使两极板的长度减小为原来的一半

2.如图LX2-2所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘沿垂直于电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板的边缘飞出,现在使电子的入射速度变为原来的两倍,使电子仍从原位置射入,若电子仍从正极板的边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的( ) A .2倍 B .4倍 C .

D .

图LX2-2

3.氕、氘、氚原子核的初速度为零,经同一电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上,如图LX2-3所示.下列说法正确的是( )

A .经过加速电场的过程中,静电力对氚核做的功最多

B .经过偏转电场的过程中,静电力对氚核做的功最多

C .三种原子核打在屏上的速度一样大

D .三种原子核都打在屏的同一位置上 图LX2-

3

知识点二 带电粒子在周期性变化的电场中的运动

4.(多选)如图LX2-4甲所示,在A 、B 两极板间加上如图乙所示的交变电压.A 板的电势为0,一质量为m 、电荷量为q 的电子在t=时刻进入两极板,仅在静电力作用下,由静止开始运动,恰好能到达B 板,则 (

)

2 图LX2-4

A .A 、

B 两板间的距离为

B .电子在两板间的最大速度为

C .电子在两板间做匀加速直线运动

D .若电子在t=时刻进入两极板,它将时而向B 板运动,时而向A 板运动,最终打在B 板上 5.(多选)如图LX2-5甲所示,电子静止在两平行金属板A 、B 间的a 点,从t=0时刻开始A 、B 板间电势差按如图乙所示规律变化,则下列说法中正确的是 ( )

图LX2-5

A .电子可能在极板间做往复运动

B .若t 1时刻电子还未从小孔P 飞出,则t 1时刻电子具有最大动能

C .电子能从小孔P 飞出,且飞出时的动能不大于eU 0

D .电子不可能在t 2~t 3时间内从小孔P 飞出

知识点三 电场与重力场的综合

6.如图LX2-6所示,在方向水平向右的匀强电场中,细线一端固定,另一端拴一带正电小球,使球在竖直面内绕固定端O 做圆周运动.不计空气阻力,静电力和重力的大小刚好相等,细线长为r.当小球运动到图中位置A 时,细线在水平位置,拉力F T =3mg.重力加速度大小为g ,则小球速度的最小值为 ( )

A .

B .2

C .

D .

图LX2-6

7.(多选)如图LX2-7所示,M 、N 是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两板间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E ,一质量为m 、电荷量为+q 的微粒以初速度v 0沿竖直向上方向从与两板等距的A 点射入匀强电场中,在静电力的作用下垂直打到N 板上的C 点,已知AB=BC.不计空气阻力,则可知( )

A .微粒在电场中做曲线运动

B .微粒打到

C 点时的速率与射入电场时的速率相等

C .M 、N 板间的电势差为

D .M 、N 板间的电势差为 图LX2-7

8.(多选)如图LX2-8所示,一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,

电场方向

3 水平向左,不计空气阻力,则小球( )

A .做直线运动

B .做曲线运动

C .速率先减小后增大

D .速率先增大后减小

图LX2-8

9.如图LX2-9所示,平行金属板A 、B 水平正对放置,分别带等量异号的电荷.一带电微粒沿水平方向射入板间,在重力和静电力共同作用下运动,其运动轨迹如图中虚线所示,那么 ( )

A .若微粒带正电荷,则A 板一定带正电荷

B .微粒从M 点运动到N 点,其电势能一定增加

C .微粒从M 点运动到N 点,其动能一定增加

D .微粒从M 点运动到N 点,其机械能一定增加 图LX2-9

10. 如图LX2-10所示的装置是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,一带负电的小球从高为h 的A 处由静止开始下滑,沿轨道ABC 运动后进入圆环内做圆周运动.已知小球所受静电力是其重力的,圆环半径为R ,斜面倾角为θ=53°,轨道水平段BC 长度s BC =2R.若使小球在圆环内恰好能做完整的圆周运动,则高度h 为

( ) 图LX2-10

11. A .2R B .4R C .10R D .17R

11.如图LX2-11所示,静止的电子在加速电压U 1的作用下从O 经加速从P 板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压U 2的作用下偏转一段距离.现使U 1加倍,要想使电子射出电场的位置不发生变化,应该 ( )

A .使U 2变为原来的2倍

B .使U 2变为原来的4倍

C .使U 2变为原来的倍

D .使U 2变为原来的

图LX2-11

12.(多选)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LX2-12所示.带正电的粒子流由电场区域边缘的M 点射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一边缘的N 点射出,由此可知 ( )

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,则出射粒子的动能一定相等 图LX2-12

C .若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的速率一定相等

D.若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的动能一定相等

13.如图LX2-13所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行.一电荷量为+q、质量为m的小球穿在环上,可沿环做无摩擦的圆周运动,若小球经过A点时,速度v A的方向恰与电场方向垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,求:

(1)速度v A的大小;

(2)小球运动到与A点对称的B点时对环在水平方向的作用力的大小.

图LX2-13

14.[2017·广东高州中学期中]如图LX2-14所示,在真空中,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系xOy,在x轴上方有一沿x轴正方向的匀强电场E(电场强度E的大小未知).有一质量为m、带电荷量为+q的小球从坐标原点O由静止开始自由下落,当小球运动到P(0,-h)点时,在x轴下方突然加一竖直向上的匀强电场,其电场强度与x轴上方的电场强度大小相等.若小球从P返回到O点与从O点下落到P点所用的时间相等,重力加速度为g,试求:

(1)小球返回O点时的速度大小;

(2)匀强电场的电场强度E的大小;

(3)小球运动到最高点时的位置坐标.

图LX2-14

4

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1.ACD [解析]设金属板长为L,两极板间的距离为d,两极板间的电势差为U,依题意有··=,即mv2d2=qUL2,要使粒子恰好穿过电场区域,必须满足上式,因此可使q 或U 减小为原来的,选项A 正确,选项B 错误;也可使d 增大为原来的2倍,选项C 正确;还可使L 减小到原来的,选项D 正确.

2.C [解析]电子在两极板间做类平抛运动,若电子仍从正极板的边缘飞出,则水平方向有l=v0t,所以t=,竖直方向有d=at2=t2=,故d2=,即d ∝,C 正确.

3.D [解析]三种原子核带电荷量相同,故在同一加速电场中,静电力对它们做的功都相同,A 错误;由 …… 此处隐藏：3916字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……