帶電粒子在電場中的運(yùn)動 跟蹤訓(xùn)練 高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

1、20212022學(xué)年人教版（2019）必修第三冊10.5帶電粒子在電場中的運(yùn)動跟蹤訓(xùn)練一、單項選擇（下列各題中四個選項中只有一個選項符合題意）1豎直平面內(nèi)有一方向水平向右的勻強(qiáng)電場，一帶電粒子（不計重力）從a到b的運(yùn)動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，粒子在該過程中（）A可能做勻速圓周運(yùn)動B一定做勻變速運(yùn)動C電勢能一定減少D在a點受到的電場力一定大于在b點受到的電場力2靜電火箭是利用電場加速工作介質(zhì)形成高速射流而產(chǎn)生推力的。工作過程簡化圖如圖所示，離子源發(fā)射的帶電離子經(jīng)過加速區(qū)加速，進(jìn)入中和區(qū)與該區(qū)域里面的電子中和，最后形成中性高速射流噴射而產(chǎn)生推力。根據(jù)題目信息可知（）A板電勢低于板電勢B進(jìn)入中和

2、區(qū)的離子速度與離子帶電荷量無關(guān)C增大加速區(qū)極板的距離，可以增大射流速度而獲得更大的推力D增大極板間的電壓，可以增大射流速度而獲得更大的推力3如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個質(zhì)量相等的電荷M和N同時分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向進(jìn)入板間電場，兩電荷恰好在板間某點相遇。若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，則下列說法正確的是（）A電荷M的電荷量大于電荷N的電荷量B兩電荷在電場中運(yùn)動的加速度相等C從兩電荷進(jìn)入電場到兩電荷相遇，電場力對電荷M做的功可能等于電場力對電荷N做的功D電荷M進(jìn)入電場的初速度大小與電荷N進(jìn)入電場的初速度大小一定相同4如圖所示為示波管中偏轉(zhuǎn)

3、電極的示意圖，間距為d，長度為l的平行板A、B加上電壓后，可在A、B之間的空間中（設(shè)為真空）產(chǎn)生電場（設(shè)為勻強(qiáng)電場）。在距A、B兩平行板等距離的O點處，有一電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子以初速度v0沿水平方向（與A、B板平行）射入，不計重力，要使此粒子能從C處射出，則A、B間的電壓應(yīng)為（）ABCD5平行板電容器連接在如圖所示的電路中，A極板在上、B極板在下，兩板均水平，S1和S2是板中央的兩個小孔?，F(xiàn)從S1正上方P處由靜止釋放一帶電小球，小球剛好能夠到達(dá)S2而不穿出。不考慮帶電小球?qū)﹄妶龅挠绊?，下列說法正確的是（）A僅使滑動變阻器R的滑片向左滑動到某位置，仍從P處由靜止釋放該小球，小球?qū)⒋┻^S2孔

4、B僅使A板下移一小段距離，仍從P處由靜止釋放該小球，小球?qū)⒋┻^S2孔C僅使A板上移一小段距離，仍從P處由靜止釋放該小球，小球?qū)⒋┻^S2孔D僅使B板上移一小段距離，仍從P處由靜止釋放該小球，小球?qū)⒃贩祷厍夷艿竭_(dá)P點6如圖甲，兩平行金屬板M、N豎直放置；乙圖為兩板間電勢差隨時間的變化規(guī)律，0時刻在兩板的正中央點由靜止釋放一個電子，電子在電場力作用下運(yùn)動，取向右為運(yùn)動正方向，假設(shè)電子未與兩板相碰。下面的圖象能反映電子運(yùn)動情況的是（）ABCD7如圖一定質(zhì)量的帶電小球從輕質(zhì)彈簧上方點由靜止下落，空間還存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，在小球從到的過程中，重力做功，小球克服彈簧彈力做功，電場力做功，忽略空氣阻力，

5、則：（）A該過程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動能增加了B該過程小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加0.5J，動能增加了C該過程中小球電勢能增加0.5J，重力勢能減少0.8JD該過程中彈簧彈性勢能減少0.9J，小球電勢能減少0.5J8如圖所示，M、N為水平平行金屬板，上板有一孔a，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，開關(guān)S閉合。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的液滴自a孔正上方距離為d的P點由靜止自由下落，到達(dá)距離上板的Q點時速度恰好變?yōu)榱?，重力加速度為g，則以下判斷正確的是（）A兩板間電勢差為BN板上移一小段距離，液滴仍能到達(dá)Q點C若S斷開，N板上移一小段距離，液滴仍能到達(dá)Q點D若S斷開，N板右移一小段

6、距離，液滴仍能到達(dá)Q點9如圖所示，粗糙絕緣豎直平面與兩個等量異種點電荷連線的中垂面重合。A、O、B為豎直平面上的三點，且O為等量異種點電荷連線的中點，?，F(xiàn)有帶電荷量為q、質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點），從A點以豎直向下的初速度向B滑動，到達(dá)B點時速度恰好為0。則（）A物塊可能帶正電B從A到O，物塊受到的電場力一直減小C從O到B，物塊的加速度保持不變D從A到B，物塊的電勢能保持不變10如圖所示，電荷量為的某種粒子，以初動能從兩平行金屬板的正中央沿垂直于電場線的方向進(jìn)入到兩板間存在的勻強(qiáng)電場中，恰從帶負(fù)電的金屬板邊緣飛出來，且飛出時動能變?yōu)椋挥嬃Ｗ拥闹亓?，則金屬板間的電壓為（）ABCD11如圖所示

7、，帶電粒子A、B所帶電荷量、之比為，帶電粒子A、B以相等的速度從平行板電容器左側(cè)同一點射入電場，沿著跟電場強(qiáng)度垂直的方向射入平行板電容器中，分別打在C、D點，O為下極板左側(cè)端點，若OC = CD，忽略粒子所受重力的影響，則（ ）AA、B在電場中運(yùn)動的時間之比為BA、B運(yùn)動的加速度大小之比為CA、B的質(zhì)量之比為DA、B的位移大小之比為12如圖所示，勻強(qiáng)電場中豎直放置有一半徑為R的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場方向平行。一電荷量為（q0）、質(zhì)量為m的帶電小球在b點獲得一個初速度v0，恰好可以做完整的圓周運(yùn)動。已知sin37=0.6，cos37=0.8，

8、重力加速度為g。則小球在b點獲得的初速度v0的大小是（）ABCD二、多項選擇題（下列選項中有多個選項滿足題意）13如圖所示，在場強(qiáng)的水平勻強(qiáng)電場中，有一長l=10cm的絕緣細(xì)線，一端固定在O點，另一端系一個質(zhì)量m=2g、電荷量的帶正電小球，當(dāng)絕緣細(xì)線處于水平位置時，小球從靜止開始釋放，g取。下列說法正確的是（）A若取A點電勢為零，則B點的電勢為B若取A點電勢為零，小球在B點的電勢能為C小球到B點時速度為1.4m/sD小球到B點時，絕緣細(xì)線對小球的拉力為14如圖所示為真空中的實驗裝置，平行金屬板A、之間的加速電壓為，、之間的偏轉(zhuǎn)電壓為，為熒光屏?，F(xiàn)有質(zhì)子、氘核和粒子三種粒子分別在A板附近由靜止開

9、始加速，最后均打在熒光屏上。已知質(zhì)子、氘核和粒子的質(zhì)量之比為，電荷量之比為，則質(zhì)子、氘核和粒子三種粒子（）A從開始到熒光屏所經(jīng)歷時間之比為B從開始到熒光屏所經(jīng)歷時間之比為C打在熒光屏?xí)r的動能之比為D打在熒光屏?xí)r的動能之比為15如圖所示，A板發(fā)出的正電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U，正電子最終打在光屏P上，關(guān)于正電子的運(yùn)動，下列說法中正確的是（）A滑動觸頭向右移動時，正電子打在熒光屏上的位置下降B滑動觸頭向右移動時，正電子打在熒光屏上的位置上升C電壓U增大時，正電子打在熒光屏上的速度大小不變D電壓U增大時，正電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時間不變16如圖所示，某

10、直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管）組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。設(shè)質(zhì)量為m、電量為q的質(zhì)子（重力不計）從K點沿軸線進(jìn)入加速器并依次向右穿過各漂移管，在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，在漂移管間被電場加速，加速電壓U視為不變。設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管A時速度為，進(jìn)入漂移管D時速度為，電源頻率為f，漂移管間縫隙很小，則（）A為使質(zhì)子在漂移管間被加速，質(zhì)子在每個管內(nèi)運(yùn)動時間應(yīng)為B質(zhì)子進(jìn)入漂移管D時的速度C從漂移管A算起，第N個漂移管的長度應(yīng)為D從漂移管A算起，質(zhì)子通過第N個漂移管的能量應(yīng)為17一個利用靜電除塵的盒狀容器，如圖所示。它的上下底面為正對的金屬板，板間距為L，當(dāng)連接到電壓為U的

11、電源兩極時，兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強(qiáng)電場?，F(xiàn)有一定量煙塵顆粒均勻分布在密閉的除塵器內(nèi)，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)。合上電鍵之后，顆粒向下運(yùn)動。每個顆粒電性相同，帶電量均為q，質(zhì)量均為m，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。則下列說法中正確的是（）A顆粒帶正電B經(jīng)過時間煙塵顆?？梢员蝗课紺除塵過程中電場對區(qū)間內(nèi)全部煙塵顆粒做功共為（N為容器中顆?？倲?shù)）D除塵過程中電場對區(qū)間內(nèi)全部煙塵顆粒做功共為（N為容器中顆粒總數(shù)）18如圖所示，一價氫離子、一價氦離子、二價氦離子從小孔S無初速度地飄入電壓為、極板距離為的水平加速電容器中，之后又垂直電場線進(jìn)入電壓為、極板距離為的豎直

12、偏轉(zhuǎn)電容器中，最后打在熒光屏上。整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，則下列說法中正確的有（）A三種粒子一定打到屏上的同一位置屏B偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多C保持不變，增大三種粒子打到屏上時速度均增大D保持不變，增大三種粒子從進(jìn)入S至打到屏上所用時間均增大19如圖所示，半徑為的圓所在平面與某一勻強(qiáng)電場平行，為圓周上三個點，為圓心，為中點。粒子源從點在圓所在平面內(nèi)沿不同方向發(fā)出速率均為的帶正電的粒子，已知粒子的質(zhì)量為、電量為（不計重力和粒子之間的相互作用力）。若沿方向入射的粒子恰垂直方向過點。則以下說法正確的是（）A、三點電勢高低為：B沿垂直方向入射的粒子可能經(jīng)過點C若，則粒子經(jīng)過點速

13、率可能為D若，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為20如圖所示，半徑為R的圓軌道固定在豎直面內(nèi)，與水平軌道相切于B點，并在B處開有小孔?？梢暈橘|(zhì)點的小球質(zhì)量為m，電荷量為，整個空間存在大小為、方向水平向右的勻強(qiáng)電場，重力加速度為g，現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，圓軌道上的C點與圓心等高，不計一切摩擦，在小球運(yùn)動過程中，以下說法正確的是（）A小球?qū)A弧軌道C點壓力大小為B小球機(jī)械能增量的最大值為C小球的最大動能為D當(dāng)釋放點A到B的距離為時，小球恰好不脫離圓軌道三、綜合計算題（要求寫出必要的計算過程）21如圖所示絕緣的水平軌道與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道平滑連接，為豎直直徑，半圓形軌道的半徑，在左側(cè)所在空間

14、存在豎直向下的勻強(qiáng)電場（B、C兩點恰好不在勻強(qiáng)電場中），電場強(qiáng)度?，F(xiàn)有一電荷量、質(zhì)量的帶電體A（可視為質(zhì)點）在水平軌道上的P點以一定的速度沖上半圓，帶電體A恰好能通過半圓形軌道的最高點C，然后落至水平軌道上的D點（圖中未畫出）g取。求：（1）帶電體運(yùn)動到半圓形軌道B點時對軌道的壓力大小；（2）D點到B點的距離。22如圖所示為真空中的實驗裝置，平行金屬板A、B之間的加速電壓為U1；C、D之間的偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長為L，板間距為d。P為熒光屏，距偏轉(zhuǎn)電場右端的水平距離為。一比荷為的帶電粒子在A板附近由靜止開始加速，最后打在熒光屏上，不計粒子的重力，求（1）粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出的速度方向與水平方向夾角

15、的正切值和豎直偏移量大??；（2）現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和粒子三種帶正電的粒子（電量之比為112，質(zhì)量之比為124）分別在A板附近由靜止開始經(jīng)過該實驗裝置計算它們打在熒光屏上的位置。（不計粒子間的相互作用）23如圖所示，一帶電為+q質(zhì)量為m的小球，從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速度水平馳出，在距拋出點水平距離為L處有根管口比小球略大的豎直細(xì)管，管的上口距地面。為了使小球能無碰撞地通過管子（即以豎直速度進(jìn)入管子），可在管子上方整個區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場，（重力加速度為g）求：（1）小球的初速度v0大小；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E；（3）小球落地時的動能Ek。24如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌