2019届高考物理一轮复习热点题型专题1.9带电粒子在电场中的直线运动学案.doc

专题1.9 带电粒子在电场中的直线运动1做直线运动的条件(1)粒子所受合外力f合0，粒子初速度不为零，做匀速直线运动。(2)粒子所受合外力f合0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。2用动力学观点分析a，e，v2v022ad。3用功能观点分析匀强电场中：weqdqumv2mv02；非匀强电场中：wquek2ek1。4. 是否考虑粒子重力基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。【典例1】如图所示，从f处释放一个无初速度的电子向b板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪句是错误的(设电源电动势为u)()a电子到达b板时的动能是ueb电子从b板到达c板动能变化量为零c电子到达d板时动能是3ued电子在a板和d板之间做往复运动【答案】c【典例2】如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一稳压电源(未画出)相连，若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中该粒子()a所受重力与电场力平衡 b电势能逐渐增加c机械能逐渐减小 d做匀变速直线运动【答案】d【典例3】（2018福建省三明市永安第一中学高三上第五次月考）如图甲所示，ab是电场中的一条电场线。质子以某一初速度从a点出发，仅在电场力作用下沿直线从a点运动到b点，其v-t图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）a 电场线的方向由a指向bb a、b两点电场强度的大小关系满足eaebc a、b两点的电势关系满足ae1，应有2221即当0t1才是可能的；条件式和式分别对应于v20和v2e1，应有2221即t1另一解为负，不合题意，已舍去。3（2018江苏省连云港市高三第二次调研考试）如图， a、b是一条电场线上的两点，若在a点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从a运动到b，其速度平方（v2）与位移(x)关系图线如图所示。设a、b两点的电场强度分别为ea、eb，电势分别为a、b，则（ ）a eaeb b eaebc d ab，eaeb b ，ea=ebc eb d ab，ea=eb【答案】d【解析】负电子从a运动到b，由速度时间图线得到负电荷做减速运动，故电场力向左，因负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向右，沿场强方向，电势降低，故；因为图线的斜率不变，故加速度不变，因此电场力不变，所以电场强度不变，即，d正确【点睛】本题的突破口是通过v-t图像判断粒子的受力性质，然后结合牛顿第二定律判断电场性质，根据沿电场线方向电势降低判断两点的电势高低，根据功能关系判断电势能大小，也可根据判断，但使用本公式判断时不能忽视了电荷的电性6（2018安徽省滁州市第一中学高三12月调研）如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，关于该粒子下列说法错误的是a 电势能逐渐增加b 动能逐渐减小c 粒子所受重力小于电场力d 粒子做匀加速直线运动【答案】d7（2017北京市东城区第二中学高二上期中）平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一个直流电源相连，若一个带电油滴恰能沿如图所示的水平直虚线 通过该电容器，在此过程中下列说法正确的是（ ） a 油滴所受的重力完全可以忽略不计b 油滴运动的加速度大小不变、方向水平向左c 油滴一直水平向右做匀速直线运动d 油滴在电场中的电势能逐渐减小【答案】b【解析】如果重力可以忽略，则粒子只受电场力，并且电场力方向和初速度方向不共线，不能做直线运动，a错误；因为重力竖直向下，若电场力是垂直极板向下的，则合力与初速度方向不共线，所以受到的电场力方向只能为垂直极板向上，重力与电场力的合力水平向左，二力恒定，所以合力不变，根据牛顿第二定律可得油滴做加速度向左的匀减速直线运动，b正确c错误；电场力方向和位移方向夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能增大，d错误8（2018河北省黄骅中学高二第三次月考）匀强电场方向水平向右，一带电颗粒沿右图中虚线所示，在电场中沿斜向上方向做直线运动.带电颗粒从a到b的过程中，关于其能量变化及带电情况的说法正确的是( )a 不能确定颗粒带电情况b 颗粒可能带正电c 颗粒的机械能减小，电势能增大d 颗粒的机械能减小，动能增大【答案】c9（2017湖南省娄底市双峰一中等五校高三上期中联考）如图所示直线cd是真空中的一条电场线，若将一电子从a点由静止释放，电子沿电场线从a到b运动中速度随时间变化的图线如图所示，则a、b两点的电势、的高低和场强ea、eb及电子在a、b两点电势能epa、epb的大小关系是（ ）a、 b、epaepb c、eaeb d、eaeb【答案】c10（2018云南省楚雄州民族实验中学高三下教学质量检测二）如图所示，m、n是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m、带电荷量为q的带电粒子（不计重力），以初速度v0由小孔进入电场，当m、n间电压为u时，粒子刚好能到达n板，如果要使这个带电粒子能到达m、n两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是a 使初速度减为原来的b 使m、n间电压加倍c 使m、n间电压提高到原来的4倍d 使初速度和m、n间电压都减为原来的【答案】bd【解析】粒子刚好能达到b金属板时，根据动能定理得，现在使带电粒子能到达mn板间距的处返回，则电场力做功等于。a、当初速度为，u不变，则有带电粒子动能的变化，故a错误；b、电压提高到原来的2倍，则带电粒子运动到mn板中点时电场力做功，故b正确；c、电压提高到原来的4倍，则带电粒子运动到距m板处时电场力做功，说明不可能运动到中点处，故c错误；d、使初速度和m、n间电压都减为原来的，则动能变化量为，运动到中点电场力做的功为，故，故d正确；故选bd。11（2018广东省东莞市东方明珠学校高二上第一次月考试题）如图所示，在p板附近有一电子由静止开始向q板运动，则关于电子到达q板时的速度，下列说法正确的是（ ）a 两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大b 两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大c 与两板间距离无关，仅与加速电压有关d 两板间的电压增大到原来的4倍，电子运动到q板时的速度增大到原来的两倍。【答案】cd12（2017福建省福州第三中学高三下第一次校模拟考试）如图所示，板长为l的平行板电容器与一直流电源相连接，其极板与水平面成30角；若带电微粒甲乙由图中的p点射入电容器，分别沿着虚线1和2运动（虚线1为水平线，虚线2为平行且靠近上极板的直线），则下列关于带电微粒的说法正确的是a 两微粒均做匀减速直线运动b 两微粒电势能均逐渐增加c 两微粒机械能均守恒d 若两微粒质量相同，甲的电量一定比乙大【答案】ad13（2018四川省遂宁市射洪县高二上期末统考实验小班加试）某速度选择器结构如图所示，三块平行金属板、水平放置，它们之间距离均为d，三金属板上小孔o1、o2、o3在同一竖直线上，、间有竖直方向匀强电场e1，、间有水平向左电场强度为e2的匀强电场及垂直于纸面向里磁感