2018年高考物理一轮复习专题6.5带电粒子在电场中的运动押题专练

1、专题 6.5 带电粒子在电场中的运动 1 1.如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的 ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为 绝缘材料。ABC面带正电，EFGH面带负电。从小孔 P沿水平方向以相同速率射入三个质量相 同的带正电液滴 A B C,最后分别落在 1 1、2 2、3 3 三点，则下列说法正确的是 （ ） U.I r 21 3 A.A. 三个液滴在真空盒中都做平抛运动 B.B. 三个液滴的运动时间不一定相同 C.C. 三个液滴落到底板时的速率相同 D.D. 液滴 C C 所带电荷量最多 答案：D D 解析：三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个港滴在真

2、空盒中不 是做平抛运动，选项A错误。由于三个港滴在竖直方向做自由落体运动，三个港滴的运动时间目同，选项 B错误。三个港滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等；所以三个潘滴到底板时的速率不相同 选项C错误。由于港滴C在水平方向位移最大，说明溺商在水平方向期速度最大,所带电荷量最多, 选项D正确 2 2 如图所示，电路中 R、R均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器 C的极板 水平放置。闭合电键 S S,电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下 C.C.增大两板间的距离 D.D.断开电键 S S 答案：B B 图(a) 解析：带电粒子原来平衡普匚驱，当増大冏阻值时

3、，电路的总电阻増大，电路总电流减小，内电压減 小，路端电压U増大带电粒子向上加速.A错，増大出路端电压不变，油滴级静止，B正确；増大两 板间距离，呼沁，油滴向下加速，C错；断开电键E后，电容器放电，油滴只受重切 向下加速，D错。 电路的动态分析步骤:分支路电阻娈一总电阻变-总电流变 f 内电压变 T 路端电压 T 各支路 3 3.如图，场强大小为 E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域 abed，水平边ab长为 s,竖直边ad长为h。质量均为 m带电量分别为+ q和一q的两粒子，由a、e两点先后沿ab 和ed方向以速率V。进入矩形区（两粒子不同时出现在电场中 ）。不计重力，若两粒子轨迹恰好

4、相切，则V。等于（ ） 解析：两粒子在电场力作用下做类平抛运动， 由于两粒子轨迹相切， 根据类平抛运动规律, 有 2 2=vot, 2 2=，解以上两式得vo=ymh,选项 B 正确。 4 4图 为示波管的原理图。如果在电极 丫丫之间所加的电压按图（b b）所示的规律变化, 在电极XX之间所加的电压按图（c c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是 B B. D.D. 亮斑 图 （町 Ri 答案：B B 解析：由图（b b）及图（c c）知，当UY为正时，Y板电势高，电子向Y偏，而此时UX为负,即X 板电势高，电子向 X板偏，又由于在 xx之间加上的扫描电压与 YY之间加上的信号电压 周

5、期相同，所以在荧光屏上会看到一个完整的正弦波形, 5 5 如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距 为d,在下极板上叠放一厚度为 I的金属板，其上部空间有一带电粒子 P静止在电容器中, 把金属板从电容器中快速抽出后， 粒子P开始运动，重力加速度为g,粒子运动加速度为（ l A A dg 答案：A A B B 项正确。 解析：粒子受重力和电场力，开始时平衡，有: 当把金属板从电容器中快速抽出后根掳牛顿第二定律，有; 脈立解得: 6 6 如图，一对面积较大的平行板电容器水平放置，带等量异种电荷, 板用绝缘线悬挂，P为两板中点。下列结论正确的是 （ ）B板固定且接地

6、, Ri A.A. 若在两板间充满电介质， P点电势将升高 B.B. A B两板电荷分别在 P点产生电场的场强大小相等，方向相同 C.C. 若将 A A 板竖直向下平移一小段距离，电容器储存的电能减小 D.D. 若将 A A 板竖直向上平移一小段距离，线的拉力将变大 答案：BCBC 解析：若在两板间充满电介质，由电容的决定式=辭知电容増犬，电容器的带电量不氨由电容 的定义式=罷知板间电势差减小，由片号可知板间场强减小，由 片脱井析得知P点与下极板间的电 势差减卜卩点的电势比下极板电势高，所以P点电势将降低。故A错误两板间形成的是匀强电场，根 据对称性可知，厶成两板电荷分别在卩点产生电场的场强大

7、小相等，方向相同，故B正确*若将丄板竖直 向下平移一小段距副 电容増大，电容器的带电量不变，则由 g%寻知板间电势差减小，由硏二妙可知 电容器储存的电能减小，故C正确；若将丿板竖直向上平移一小段距离， 电荷间的距离増大，根据库仑定 律得知，两按板间的库仑力减小，所以线的拉力将变小，故D错误。 7 7 .将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用 d、U E和Q表示。下列说法正确的是 （ ） 答案：ADAD 解析：平行板间匀强电场的电场强度E=彳，保持U不变，将d变为原来的两倍，电场强 C r S 度E变为原来的一半，A A 正确。由U= Ed可知 B B 错误。

8、由C-TTkd可知，保持d不变，则电 容器的电容 C不变，由C= 可知，将Q变为原来的两倍，则 U变为原来的两倍，C C 错误，同 理可知 D D 正确。 8.8.如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后， 垂直 射入偏转电场，射出后偏转位移为 y,要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的 （不考虑电 子射出时碰到偏转电极板的情况 ）（）（ ） A A.保持 U不变，将 d变为原来的两倍，则 E变为原来的一半 B B.保持 E不变，将 d变为原来的一半，则 U变为原来的两倍 C.C.保持 d不变，将 Q变为原来的两倍，则 U变为原来的一半 D.D.保持 d不变，将

9、 Q变为原来的一半，则 E变为原来的一半 A A.增大偏转电压U B.B. 增大加速电压U0 C.C. 增大偏转极板间距离 D.D. 将发射电子改成发射负离子 答案：A A l，极板间距为 d,由 qU0= g gmV, t = , y = q qat2= 二得偏 子改成发射负离子，偏转位移不变，选项 D D 错误。 9 9 如图所示，光滑的水平轨道 AB与半径为R的光滑的半圆形轨道 BCD相切于B点，AB 水平轨道部分存在水平向右的匀强电场， 半圆形轨道在竖直平面内， B为最低点，D为最高点， 一质量为m带正电的小球从距 B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿 AB向右运动， 恰能通过最高

10、点，贝 U U ( ( ) ) A. R越大，x越大 B. R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大 C. m越大，x越大 D. m与R同时增大，电场力做功增大 答案：ACDACD 解析：小球在左仞部分做圆周运动，在D点，吨二碍，小球由左到 Q 的过程中有：-如纱=新鈕- 扌翻，阳二込莎，R越犬，小球经过B点时的速度越大，则x越大，选项A正确；在B点有:尸mg= 碍F=6mgf选项B错误*由迟护詁初知用越大小球在月点的动电馳犬，工越大，电场力做功越 參选项G D正确口 1010.如图所示，在竖直平面内， AB为水平放置的绝缘粗糙轨道， CD为竖直放置的足够长 绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分

11、之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为 0,半径 解析：设偏转电极板长为 转位移 Ul2 y= 4 4Ud， 增大偏转电压 u,减小加速电压 u,减小偏转极板间距离，都可使偏转位移 增大，选项 A A 正确，B B、C C 错误；由于偏转位移 Ul2 4 4Ubd 与粒子质量和带电量无关，故将发射电 R= 0.50mR= 0.50m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小 E= 1.0 1.0 X 10104N/CN/C，现有 质量 m= 0.20kgm= 0.20kg，电荷量q = 8.0 8.0 X 10 10 4C C 的带电体( (可视为质点) )，从A点由静止开始运

12、动，已 知SAB= 1.0m1.0m，带电体与轨道 AB CD的动摩擦因数均为 0.50.5。假定带电体与轨道之间的最大静 2 摩擦力和滑动摩擦力相等。求： ( (取g= 10m/s 10m/s ) ) (1)(1) 带电体运动到圆弧形轨道 (2)(2) 带电体最终停在何处。 5 5 答案：(1)10m/s(1)10m/s (2)(2)与C点的竖直距离为3口处 3 3 解析：设带电体到达 C点时的速度卩由动能定理得： qEg+J?)- 阳国甘-mgR=扁护 解得 v=10m/so (2)设带电体沿竖直轨道仞上升的最大高度为払由动能定理得：-檢-网旳!=0-苏皿1 解得/t=|m 在最高点，带电

13、体受到的最大静摩撅力加二#曲=4N 重力 G二單尸 2N 因为GF怦 所以带电体最终静止在与 C点的竖直距离为討处。 11 11 如图所示，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中 AB段是水平的，BD段为半径R =0.2 m0.2 m 的半圆，两段轨道相切于 B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小 E= 5.0 5.0 x 10103V/mV/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度 vo沿水平轨道向右运动，与静止在 B点带正电 的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为 仆1.0 1.0 x 10 10 2 kgkg，乙所带电荷量 q= 2.0 2.0 x 10 10 -5 C C, g取 10 10 m/s m/s 2O ( (水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电 荷转移) ) (1)(1)甲、乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点 D,求乙在轨道上的首次落点到 B点的 距离； (2)(2)在满足(1)(1)的条件下，求甲的速度 V0；C点时的速0 A B A ； B 解析： (1)(1)根据题意可知，甲、乙两球碰撞后，在水平方向上动量守恒，此时乙获得向 右的速度沿轨道运动，在乙恰能通过轨道的最高点 D的情况下，设乙到达最高点的速度为 VD.