《帶電粒子在電場中的運動》模擬試題

《帶電粒子在電場中的運動》試題知識點一帶電粒子加速1.下列帶電粒子均從靜止開始在電場力作用下做加速運動，經(jīng)過相同的電勢差U后，哪個粒子獲得的速度最大()A.質(zhì)子 B.氘核C.α粒子 D.鈉離子答案：A解析：由qU＝eq\f(1,2)mv2可得：v＝eq\r(\f(2qU,m))，故A正確。2.如圖所示，在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運動，則關(guān)于電子到達Q板時的速度，下列說法正確的是()A.兩板間距離越大，加速的時間就越長，獲得的速度就越大B.兩板間距離越小，加速度就越大，獲得的速度就越大C.與兩板間距離無關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)D.以上說法均不正確答案：C解析：電子由P至Q的過程中，靜電力做功，根據(jù)動能定理eU＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(\f(2eU,m))，速度大小與U有關(guān)，與距離無關(guān)。知識點二帶電粒子的偏轉(zhuǎn)3.[2022·石室中學(xué)月考]如圖所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強電場，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時，帶電粒子沿①軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時，帶電粒子沿②軌跡落到B板中間；設(shè)粒子兩次射入電場的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為()A.U1∶U2＝1∶8 B.U1∶U2＝1∶4C.U1∶U2＝1∶2 D.U1∶U2＝1∶1答案：A解析：由y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(Uq,md)·eq\f(l2,v\o\al(2,0))得：U＝eq\f(2mv\o\al(2,0)dy,ql2)，所以U∝eq\f(y,l2)，可知A項正確。4.一電子以初速度v0沿垂直場強方向射入兩平行金屬板間的勻強電場中，現(xiàn)減小兩板間的電壓，則電子穿越兩平行板所需的時間()A.隨電壓的減小而減小B.隨電壓的減小而增大C.與電壓無關(guān)D.隨兩板間距離的增大而減小答案：C解析：因粒子在水平方向做勻速直線運動，極板長度和粒子初速度都未變化，故由t＝eq\f(l,v0)知C選項正確。5.[2022·金華一中月考]如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d＝4cm，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E＝375V/m。初速度可以忽略的帶負電粒子經(jīng)過另一個電勢差為U＝10V的電場加速后，從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，OA的距離h＝4.5cm。已知帶電粒子的比荷為eq\f(q,m)＝0.8C/kg，帶電粒子的重力忽略不計，求：(1)帶電粒子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速率v；(2)帶電粒子經(jīng)過x軸時離坐標(biāo)原點O的距離l。答案：(1)s5m/s(2)8cm解析：(1)在電場中加速qU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得v0＝eq\r(\f(2qU,m))＝4m/s在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動t＝eq\f(d,v0)＝sy＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)t2＝0.015m<h，所以粒子將從MN一側(cè)離開電場vy＝at＝eq\f(qE,m)·t＝3m/s離開時的速度為v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,y))＝5m/s。(2)設(shè)電子離開電場后經(jīng)