2019學(xué)年高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)九帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)含解析新人教版選修31

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．[多項(xiàng)選擇]示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，以下列圖。若是在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的()A．極板X應(yīng)帶正電B．極板X′應(yīng)帶正電C．極板Y應(yīng)帶正電D．極板Y′應(yīng)帶正電剖析：選AC由題意可知，在XX′方向上向X方向偏轉(zhuǎn)，X帶正電，A對(duì)B錯(cuò)；在YY′方向上向Y方向偏轉(zhuǎn)，Y帶正電，C對(duì)D錯(cuò)。2．以下列圖，兩平行金屬板豎直放置，板上A、B兩孔正好水平相對(duì)，板間電壓為500V。一個(gè)動(dòng)能為400eV的電子從A孔沿垂直金屬板方向射入電場(chǎng)中，經(jīng)過一段時(shí)間電子走開電場(chǎng)，若不考慮重力的影響，則電子走開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能大小為()A．900eVB．500eVC．400eVD．－100eV剖析：選C電子從A向B運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，若當(dāng)電子抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)，戰(zhàn)勝電場(chǎng)力所做的功W＝qU＝500eV>400eV，因此電子不能夠抵達(dá)B點(diǎn)，電子向右做減速運(yùn)動(dòng)，在抵達(dá)B從前速度變?yōu)榱悖瑺柡蠓聪蜻\(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)走開電場(chǎng)，在整個(gè)過程中，電場(chǎng)力做功為零，由動(dòng)能定理可知，電子走開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能：Ek＝400eV，故C正確。3．以下列圖，質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電液滴1和2從水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中O點(diǎn)自由釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若AB＝BC，則它們帶電荷量之比q1∶q2等于()A．1∶2B．2∶1C．1∶D.∶1剖析：選B豎直方向有h＝gt2，水平方向有l(wèi)＝t2，聯(lián)立可得q＝，因此有＝，B對(duì)。4．一束正離子以相同的速率從同一地址，沿垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，所有離子的運(yùn)動(dòng)軌跡都是相同的，這說明所有粒子()A．都擁有相同的質(zhì)量B．都擁有相同的電荷量C．擁有相同的荷質(zhì)比D．都是同一元素的同位素剖析：選C由偏轉(zhuǎn)距離y＝2＝可知，若運(yùn)動(dòng)軌跡相同，則水平位移相同，偏轉(zhuǎn)距離y也應(yīng)相同，已知E、l、v0是相同的，因此應(yīng)有相同。5.[多項(xiàng)選擇]兩個(gè)共軸的半圓柱形電極間的縫隙中，存在一沿半徑方向的電場(chǎng)，以下列圖。帶正電的粒子流由電場(chǎng)所區(qū)的一端M射入電場(chǎng)，沿圖中所示的半圓形軌道經(jīng)過電場(chǎng)并從另一端N射出，由此可知(不計(jì)粒子重力)()A．若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的質(zhì)量必然相等B．若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動(dòng)能必然相等C．若入射粒子的電荷量與質(zhì)量之比相等，則出射粒子的速率必然相等D．若入射粒子的電荷量與質(zhì)量之比相等，則出射粒子的動(dòng)能必然相等剖析：選BC由題圖可知，該粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力供應(yīng)向心力qE＝m得r＝，r、E為定值，若q相等則mv2必然相等；若相等，則速率v必然相等，故B、C正確。6．[多項(xiàng)選擇]噴墨打印機(jī)的簡化模型以下列圖，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后，以速度v垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)飛入極板間，最后打在紙上。則微滴在極板間電場(chǎng)中()A．向正極板偏轉(zhuǎn)B．電勢(shì)能逐漸增大C．運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線D．運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量沒關(guān)剖析：選AC由于微滴帶負(fù)電，電場(chǎng)方向向下，因此微滴碰到的電場(chǎng)力方向向上，微滴向正極板偏轉(zhuǎn)，A項(xiàng)正確；偏轉(zhuǎn)過程中電場(chǎng)力做正功，依照電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，電勢(shì)能減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；微滴在垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移x＝vt，沿電場(chǎng)反方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移y＝t2＝2，此為拋物線方程，C項(xiàng)正確；從式中能夠看出，運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電荷量q有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．一個(gè)動(dòng)能為Ek的帶電粒子，垂直于電場(chǎng)線方向飛入平行板電容器，飛出電容器時(shí)動(dòng)能為2Ek。若是使這個(gè)帶電粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮敲此w出電容器的動(dòng)能變?yōu)?)A．8EkB．5EkC．4.25EkD．4Ek剖析：選C由于偏轉(zhuǎn)距離為y＝，帶電粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r(shí)，偏轉(zhuǎn)距離變?yōu)?，因此靜電力做功只有W＝0.25Ek，而初動(dòng)能變?yōu)?Ek，故它飛出電容器時(shí)的動(dòng)能變?yōu)?.25Ek。故正確選項(xiàng)為C。8．(2017·江蘇高考)以下列圖，三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分別位于O、M、P點(diǎn)。由O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)?，F(xiàn)將C板向右平移到P′點(diǎn)，則由O點(diǎn)靜止釋放的電子()A．運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回B．運(yùn)動(dòng)到P和P′點(diǎn)之間返回C．運(yùn)動(dòng)到P′點(diǎn)返回D．穿過P′點(diǎn)剖析：選A電子在A、B板間的電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)，在B、C板間的電場(chǎng)中減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B板間的電壓為U，B、C板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，M、P兩點(diǎn)間的距離為d，則有eU－eEd＝0，若將C板向右平移到P′點(diǎn)，B、C兩板所帶電荷量不變，由E＝＝＝可知，C板向右平移到P′時(shí)，B、C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，由此能夠判斷，電子在A、B板間加速運(yùn)動(dòng)后，在B、C板間減速運(yùn)動(dòng)，抵達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為零，爾后返回，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．[多項(xiàng)選擇]以下列圖，在正方形ABCD地域內(nèi)有平行于AB邊的勻強(qiáng)電場(chǎng)，E、F、G、H是各邊中點(diǎn)，其連線組成正方形，其中P點(diǎn)是EH的中點(diǎn)。一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從F點(diǎn)沿FH方向射入電場(chǎng)后恰好從D點(diǎn)射出。以下說法正確的選項(xiàng)是()A．粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡必然經(jīng)過P點(diǎn)B．粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡必然經(jīng)過PE之間某點(diǎn)C．若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，粒子?huì)由E、D之間某點(diǎn)(不含E、D)射出正方形ABCD地域D．若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，粒子恰好由E點(diǎn)射出正方形ABCD地域剖析：選BD粒子從F點(diǎn)沿FH方向射入電場(chǎng)后恰好從D點(diǎn)射出，其軌跡是拋物線，則過D點(diǎn)作速度的反向延長線必然交于FH的中點(diǎn)，而延長線又經(jīng)過P點(diǎn)，因此粒子軌跡必然經(jīng)過PE之間某點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由平拋知識(shí)可知，當(dāng)豎直位移一準(zhǔn)時(shí)，水平速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，則水平位移也變?yōu)樵瓉淼囊话?，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。10．[多項(xiàng)選擇]以下列圖，三個(gè)質(zhì)量相同，帶電荷量分別為＋q、－q和0的小液滴a、b、c，從豎直放置的兩板中間上方由靜止釋放，最后從兩板間穿過，軌跡以下列圖，則在穿過極板的過程中()A．電場(chǎng)力對(duì)液滴a、b做的功相同B．三者動(dòng)能的增量相同C．液滴a與液滴b電勢(shì)能的變化量相等D．重力對(duì)c做的功最多剖析：選AC由于液滴a、b的電荷量大小相等，則液滴所受的電場(chǎng)力大小相等，由靜止釋放，穿過兩板的時(shí)間相等，則偏轉(zhuǎn)位移大小相等，電場(chǎng)力做功相等，故A正確；電場(chǎng)力對(duì)a、b兩液滴做功相等，重力做功相等，則動(dòng)能的增量相等，對(duì)于c液滴，只有重力做功，小于a、b動(dòng)能的增量，故B錯(cuò)誤；對(duì)于液滴a和液滴b，電場(chǎng)力均做正功，電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的變化量，故C正確；三者在穿過極板的過程中豎直方向的位移相等，三者質(zhì)量相同，因此重力做功相等，故D錯(cuò)誤。11．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，以下列圖。若是兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d、板長為L。設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，求粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量。(粒子的重力忽略不計(jì))剖析：水平方向勻速，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝①豎直方向加速，則偏移y＝at2②且a＝③由①②③得y＝則電場(chǎng)力做功W＝qE·y＝q··＝由功能原理得電勢(shì)能減少了。答案：電勢(shì)能減少了12．以下列圖，A、B和C、D為兩平行金屬板，A、B兩板間電勢(shì)差為U，C、D向來和電源相接，測(cè)得此間的場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開始，經(jīng)A、B加速后穿過C、D發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，已知C、D極板長均為x，熒光屏距C、D右端的距離為L，問：(1)粒子走開A、B加速電場(chǎng)時(shí)速度大小。(2)粒子打在熒光屏上的地址距O點(diǎn)多遠(yuǎn)處。(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為多大。剖析：(1)設(shè)粒子從A、B間射出時(shí)的速度為v，依照動(dòng)能定理，則有qU＝mv2，v＝。(2)設(shè)粒子走開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏離原來方向的角度為φ，偏轉(zhuǎn)距離為