2024-2025學年新教材高中物理第十章靜電場中的能量第5節(jié)帶電粒子在電場中的運動課堂練習含解析新人教版必修3

PAGE2-第5節(jié)帶電粒子在電場中的運動1．(多選)(2024·陜西省寶雞市金臺區(qū)高二上學期期中)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，如圖所示。假如在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的(AC)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)帶正電解析：由題意可知，在XX′方向上向X方向偏轉(zhuǎn)，X帶正電，A對B錯；在YY′方向上向Y方向偏轉(zhuǎn)，Y帶正電，C對D錯。2．(多選)(2024·山東省諸城一中高二上學期檢測)一位老師自制教具演示靜電現(xiàn)象，在圖甲所示的透亮塑料圓筒內(nèi)放入一個用錫箔紙包袱的小球(未畫出、質(zhì)量較小)，然后將圓筒的上、下端用鐵皮封住，鐵皮上各接一個接線夾，圖乙為靜電起電機，搖動搖柄，正負極能不斷產(chǎn)生正、負電荷，將A接線夾接在靜電起電機的正極上，B接線夾接在靜電起電機的負極上，圓筒豎直放置，剛起先球靜止在底部，當搖動靜電起電機搖柄后，下列說法正確的是(BC)A．球向上運動被頂部鐵皮吸住后不再運動B．球?qū)⒃趫A筒內(nèi)不斷上下運動與頂部和底部鐵皮相碰C．球與頂部鐵皮相碰后，球上的自由電子移動到頂部鐵皮上D．球上升過程中電勢能增加解析：當搖動靜電起電機搖柄后，圓筒上端鐵皮帶正電，下端鐵皮帶負電，圓筒內(nèi)形成豎直向下的勻強電場，球在底部則帶負電，在電場力作用下向上運動，與頂部鐵皮相碰時，自由電子轉(zhuǎn)移到頂部鐵皮上，球帶正電，然后再向下運動，與底部接觸后又帶負電，在圓筒內(nèi)不斷上下運動，A錯誤，B、C正確；球向上運動時帶負電，電場力做正功，電勢能削減，D錯誤。3.(2024·新疆石河子其次中學高二上學期期末)如圖所示，示波器的示波管可視為加速電場與偏轉(zhuǎn)電場的組合，若已知加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板長為L，極板間距為d，且電子被加速前的初速度可忽視，則關(guān)于示波器的靈敏度(即偏轉(zhuǎn)電場中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量eq\f(y,U2))與加速電場、偏轉(zhuǎn)電場的關(guān)系，下列說法中正確的是(A)A．L越大，靈敏度越高 B．d越大，靈敏度越高C．U1越大，靈敏度越高 D．U2越大，靈敏度越高解析：依據(jù)動能定理得，eU1＝eq\f(1,2)mv2；粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間t＝eq\f(L,v)，在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(eU2L2,2mdv2)＝eq\f(U2L2,4dU1)，則靈敏度eq\f(y,U2)＝eq\f(L2,4dU1)。知L越大，靈敏度越高；d越大，靈敏度越低；U1越大，靈敏度越低，靈敏度與U2無關(guān)。故A正確，B、C、D錯誤。4．(2024·江蘇省贛榆高級中學高一下學期檢測)虛線PQ、MN間存在如圖所示的水平勻強電場，一帶電粒子質(zhì)量為m＝2.0×10－11kg、電荷量為q＝＋1.0×10－5C，從a點由靜止起先經(jīng)電壓為U＝100V的電場加速后，垂直于勻強電場方向進入勻強電場中，從虛線MN的某點b(圖中未畫出)離開勻強電場時速度與電場方向成30°角。已知PQ、MN間距為(1)帶電粒子剛進入水平勻強電場時的速率v1；(2)水平勻強電場的場強大??；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)a、b兩點間的電勢差。答案：(1)1.0×104m/s(2)1.7×103N/C(3)400V解析：(1)由動能定理得qU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)代入數(shù)據(jù)得v1＝1.0×104m/s。(2)粒子沿初速度方向做勻速運動：d＝v1t粒子沿電場方向做勻加速運動：v2＝at由題意得：tan30°＝eq\f(v1,v2)由牛頓其次定律得：qE＝ma聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得：E＝eq\r(3)×103N/C＝1.7×103N/C。