【名師一號】2015年高中物理第一章靜電場帶電粒子在電場中的運動雙基限時練新人教版選修3-1綜述

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1、雙基限時練（九）帶電粒子在電場中的運動 1 .如圖所示，兩板間距為 d的平行板電容器與一電源連接，開關 S閉合，電容器兩板 間有一質(zhì)量為 m,帶電荷量為q的微粒靜止不動，下列說法中正確的是 （ ） i A微粒帶的是正電 B.電源電壓的大小等于 mgd q C.斷開開關S,微粒將向下做加速運動 D.保持開關S閉合，把電容器兩極板距離增大，微粒將向下做加速運動 電場力作用處于平衡狀態(tài)，電 mg , U -右 mgd E ，由E=二，可知U , q d q C選項錯誤；保持開關閉合，增 解析 由題意可知，電場豎直向上，帶電微粒受到重力、 場力豎直向上

2、，微粒帶正電， A選項正確；電場強度大小為 b選項正確；斷開開關，微粒受力不變?nèi)蕴幱谄胶鉅顟B(tài)，故 大板間距離，電場力減小，微粒向下加速運動， D選項正確. 答案 ABD 2 .如圖所示，兩極板與電源相連接，電子從負極板邊緣垂直電場方向射入勻強電場, 且恰好從正極板邊緣飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，而電子仍從原位置射? 且仍從正極板邊緣飛出，則兩極板的間距應變?yōu)樵瓉淼?（ ） B. 4倍 D4倍 電子 解析電子經(jīng)過電場所用的時間t弋，當入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則t 在電場中做類平拋運動， 側移量 2 2 d=2at2=2溫，可得d2=^ 同理d 2=

3、加 qUL—2, d, ;0 d 2,故G選項正確. 答案 C 3 .如圖所示，在真空中離子 Pi、P2以相同速度從 。點垂直場強方向射入勻強電場，經(jīng) 電場偏轉后打在極板 B上的G、 D兩點.已知Pi電荷量為B電荷量的3倍.GG= C口則Pi、 B離子的質(zhì)量之比為 A 3: B. G. 2: D. 3: 解析 1 . 2 y = 2at 雪x:所以 2md vo qUx nn= 2 2ydvo ,故 m |]]2= q1(x 1)2 Q2(x 2)2 = 3 4, 答案 4 .如圖所示，在 A板附近有一電子由靜止開始向 B板運動，則關于電

4、子到達 B板時的 速率，下列解釋正確的是 （ ） A兩板間距越大，加速的時間就越長，則獲得的速率越大 B.兩板間距越小，加速的時間就越長，則獲得的速率越大 G.獲得的速率大小與兩板間的距離無關，僅與加速電壓 U有關 D.兩板間距離越小，加速的時間越短，則獲得的速率越小 解析 由動能定理，可知 qU=；mV, v2=2qU,故C選項正確. 答案 C 5. 如圖所示，M N是真空中的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為 m,電荷量為q的帶電粒子，以初 速度V0由小孔進入電場，當 M N間電壓為U時，粒子恰好能達到 N板，如果要使這個帶電 粒子到達 M N板間距的1/2后返回，下列措施中能滿

5、足要求的是 （不計帶電粒子的重 力）（ ） A.使初速度減為原來的 1/2 B.使M N間電壓加倍 C.使M N間電壓提高到原來的 4倍 D.使初速度和 M N間電壓都減為原來的 1/2 解析 由題意可知，帶電粒子在電場中做勻減速運動， 當兩極板電壓為 U時，粒子恰好 1 2 能到達N極板，由動能定理，得— qU= 0-2mv0,要使粒子到達兩極板中間后返回，設速度 2 .. 為V1,由動能定理，得一q—= 0- -m\2,聯(lián)立以上兩式得 —=^2,當V1 = 3時，U1=-,故選 2 2 2U vo 2 2 項A錯誤，選項 D正確；當U=2U時，w = V0,故選項B正

6、確；當U1=4U時，V1 = *V0,故 選項C錯誤. 答案 BD 6. 示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，如圖所示.如 果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的 （ ）  A.極板X應帶正電 B.極板X應帶正電 C.極板Y應帶正電 D.極板Y應帶正電 解析 電子在YY電場中受電場力向 Y極板偏轉，故 Y極板帶正電，同時電子在 XX 電場中向X極板偏轉，故 X極板帶正電，故選項 A C正確. 答案 AC 7. 一個帶正電的油滴從如圖所示的勻強電場上方 A點自由下落，油滴落入勻強電場后, 能較準確地描述油滴運動軌跡的是如圖中的 （ ） B

7、. D. 解析 油滴做自由落體運動一段時間后進入電場時, 具有向下的速度，受到重力和向右 的電場力作用，做曲線運動，此時軌跡的切線應為速度的方向即豎直向下，而且向右彎曲, 故B選項正確. 答案 B 8. 比 B / ，E % X 帶電粒子以速度 V0沿豎直方向垂直進入勻強電場 E中，如圖所示，經(jīng)過一段時間后， 其速度變?yōu)樗椒较?，大小?V0,則一定有（ ） A靜電力大小等于重力大小 B.粒子運動的水平位移大小等于豎直位移大小 C.靜電力所做的功一定等于重力所做的功 D.電勢能的減少一定等于重力勢能的增加 Vo 解析 由題意可知，水平方向與豎直方向加速

8、度大小相等，均為 a=-,平均速度大小 也相等，故水平位移和豎直位移大小相等，故 A、B選項正確；在運動過程中，電場力做正 功，重力做負功，故 C選項錯誤；由能量守恒，可知 D選項正確. 答案 ABD 9. 如圖所示，用細絲線懸掛帶有正電荷的小球，質(zhì)量為 m,處在水平向右的勻強電場中， 在電場力作用下，小球由最低點開始運動，經(jīng) b點后還可以向右擺動，如用 AEi表示重力 勢能的增量，用 A E2表示電勢能的增量，用 A E表示二者和（A E= A E1+ A E）,則在小球 由a擺到b的過程中，下列關系式正確的是 （ ） A. AEi<0, AE<0, A E<0 B.

9、 AEi>0, AE<0, AE= 0 C. AEi>0, AE<0, A E<0 D. AEi>0, AE>0, A E>0 解析 小球由a到b的過程，位置升高，重力勢能增加， A Ei>0,電場力做正功，電勢 能減小.AE<0,動能、重力勢能、電勢能三種形式的能相互轉化， 動能由零增加到某一值， 所以重力勢能和電勢能的和必減少，故 AE<0, C選項正確. 答案 C E. .如圖所示，電子在電勢差為 U的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為 U的兩塊平行極板間的電場中，入射方向跟極板平行，整個裝置處在真空中，重力可忽略， 在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下， 下述四

10、種情況下，一定能使電子的偏移量 y變大的是 ( ) A. U變大，U變大 B. Ui變小, D. Ui變小, 解析由動能定理，有 1 2f qU = 2m% ① C. U變大，U變小 7 U2l 2 由①②，得丫=而 答案 B 11.如圖①所示，兩平行正對的金屬板 A、 B間加有如圖②所示的交變電壓，一重力可 忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間 P處.若在to時刻釋放該粒子，粒子會時而 向A板運動，時而向B板運動，并最終打在 A板上.則to可能屬于的時間段是( D. T

11、電粒子在交變電場中的運動， 意在考查學生綜合分析問題的能力. 兩 板間加的是方波電壓，則釋放粒子時，粒子向 A板運動，說明釋放粒子時 Ub為負，因此 A 選項錯誤.若 3=1時刻釋放粒子，則粒子做方向不變的單向直線運動，一直向 A運動；若 3T T 3T 卜=:時刻釋放粒子，則粒子在電場中固定兩點間做往復運動， 因此工＜仙＜二時間內(nèi)，粒子的 4 2 4 運動滿足題意的要求，選項 B正確. 答案 B 12.如圖所示，一個電子以 4X106 m/s的速度沿與電場垂直的方向從 A點飛進勻強電 場，并且從另一端 B點沿與場強方向成150。角方向飛出，那么，A、B兩點間的電勢差為多 少伏？（電子的質(zhì)量為9.1X10 —31 kg） 解析 電子在水平方向做勻速直線運動，即達 B點時，水平分速度仍為 VA,則VB= Va/ COS60 = 2Va 由動能定理，得一 eUAB= 2m\B-2mVA 解得 uAb= -1.4 x 10 2 V 答案—1.4 X102 V