【专项辅导】带电粒子在电场中的运动专项辅导训练试卷

1、【专项辅导】带电粒子在电场中的运动专项辅导训练试卷一、选择1、如图所示，两板间距为 d的平行板电容器与一电源连接，开关 S闭合，电容器两板间有 一质量为m,带电荷量为q的微粒静止不动，下列说法中正确的是（）A、微粒带的是正电B、电源电压的大小等于mgdqC、断开开关S,微粒将向下做加速运动D、保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动答案：ABD解析：由题意可知，电场竖直向上，带电微粒受到重力、电场力作用处于平衡状态，电场力竖直向上，微粒带正电，A选项正确；电场强度大小为E = mg,由E = U，可知U = mgd,qdqB选项正确；断开开关，微粒受力不变仍处于平衡状态，故

2、 C选项错误；保持开关闭合，增大板间距离，电场力减小，微粒向下加速运动，D选项正确。2、如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为V0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动、那么（）A、微粒带正、负电荷都有可能B、微粒做匀减速直线运动C、微粒做匀速直线运动D、微粒做匀加速直线运动答案： B解析：微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动， 故B正确。3、如图

3、所示，在真空中离子Pi、P2以相同速度从 。点垂直场强方向射入匀强电场，经电场偏转后打在极板 B上的C、D两点、已知Pi电荷量为P2电荷量的3倍、GC = CD,则Pi、P2离子的质量之比为（）B、4: 3D、3: 2A、3: 4C、2: 3答案：A解析：y=,t2=2md Vo2,所以 m=2UV0, m8qx2,故 m1： m2=qi(xi)2：中仅2)2 = 3: 4。4、如图所示，在 A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达 B板时的速率，下列解释正确的是()A Hc A、两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大B、两板间距越小，加速的时间就越长，则获得的速率越大C

4、、获得的速率大小与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关D、两板间距离越小，加速的时间越短，则获得的速率越小答案：C解析：由动能定理，可知 qU=mv2, v2 = -q,故C选项正确。2m5、如图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极间产生一个水平向右的匀强电场，场强为 E, 一质量为m、电量为+ q的微粒，以初速度 比竖直向上从 两极正中间的A点射入匀强电场中， 微粒垂直打到N板上的C点、已知AB= BC.不计空气阻A、微粒在电场中作抛物线运动B、微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等一2mv2C、MN板间的电势差为-qeVOD、MN板间的电势差为2g答案：AB解

5、析：由题意可知，微粒受水平向右的电场力qE和竖直向下的重力 mg作用，合力与V0不共线，所以微粒做抛物线运动，A正确；因AB= BC,即Vt-Vct可见Vc= V0.故B项正确;mV2 mv2H U 12由 q, = 2mv2,得 u=Ev2= EVE,故D项错误。 g26、示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示、如果在 荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的 （）,故C项错误；又由mg = qE得q = *代入U=V0,得U E qA、极板X应带正电B、极板X'应带正电C、极板Y应带正电D、极板Y'应带正电答案：AC解析：电子在YY '电场

6、中受电场力向 Y极板偏转，故Y极板带正电，同时电子在 XX'电 场中向X极板偏转，故X极板带正电，故选项 A、C正确。7、一个带正电的油滴从如图所示的匀强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后，答案：B解析：油滴做自由落体运动一段时间后进入电场时，具有向下的速度，受到重力和向右的电场力作用，做曲线运动，此时轨迹的切线应为速度的方向即竖直向下，而且向右弯曲，故B选项正确。8、带电粒子以速度 V0沿竖直方向垂直进入匀强电场 E中，如图所示，经过一段时间后，其 速度变为水平方向，大小为 V0,则一定有（）A、静电力大小等于重力大小B、粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C、静电力所做的功

7、一定等于重力所做的功D、电势能的减少一定等于重力势能的增加答案：ABD解析：由题意可知，水平方向与竖直方向加速度大小相等，均为a= vt0,平均速度大小也相等，故水平位移和竖直位移大小相等，故A、B选项正确；在运动过程中，电场力做正功，重力做负功，故 C选项错误；由能量守恒，可知D选项正确。9、如图所示，用细丝线悬挂带有正电荷的小球，质量为 m,处在水平向右的匀强电场中， 在电场力作用下，小球由最低点开始运动，经b点后还可以向右摆动， 如用A瓦表示重力势能的增量，用 A E2表示电势能的增量，用 到b的过程中，下列关系式正确的是 (A E表示二者和(ALAE1+AE2),则在小球由 a摆 )A

8、、AEi<0, AE2<0, A E<0B、 AE1>0, AE2<0, AE=0C、 AEi>0, AE2<0, A E<0D、AE1>0, AE2>0, A E>0 答案：C解析：小球由a到b的过程，位置升高，重力势能增加，AEi>0,电场力做正功，电势能减小、AE2<0,动能、重力势能、电势能三种形式的能相互转化，动能由零增加到某一值，所 以重力势能和电势能的和必减少，故AE<Q C选项正确。10、如图所示，电子在电势差为Ui的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方

9、向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况下，一定能使电子的偏移量y变大的是()A、Ui变大, C Ui变大, 答案：BU2变大U 2变小B、Ui变小，U2变大D、Ui变小，U2变小解析：由动能定理,由运动学，有1有 qUi=2mv2 qU2i2 手y 2mv2dU?l2由，得y=Z74Uidii、如图所示，两平行正对的金属板 不计的带正电粒子被固定在两板的正中间B板运动，并最终打在A、O<to<T4BA、B间加有如图所示的交变电压，一重力可忽略P处、若在to时刻释放该粒子，粒子会时而向 AA板上、则to可能属于的时间段是（）772

10、B、T 2<to<C、3T<to<T4答案：B解析：本题考查带电粒子在交变电场中的运动,D、T<to<3T 4 9T意在考查学生综合分析问题的能力、两板间加的是方波电压，则释放粒子时，粒子向 A板运动，说明释放粒子时 Uab为负，因此A选 项错误、若to=A时刻释放粒子，则粒子做方向不变的单向直线运动，一直向 A运动；若to =3T时刻释放粒子,则粒子在电场中固定两点间做往复运动,因此 运动满足题意的要求，选项 B正确。12、A、B、C、D、一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是 匀速直线运动匀加速直线运动匀变速曲线运动匀速圆周运动 答

11、案：A解析：因为粒子只受到电场力作用，所以不可能做匀速直线运动。圆桶的高和13、为模拟空气净化过程， 有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,直径相等。第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，灰尘的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线,在导线与圆桶壁间加上的电压也等于 U,形成沿半径方向的辐向电场， 灰尘的运动方向如图 乙所示。已知空气阻力与灰尘运动的速度大小成正比，即Ff=kv（k为一定值），假设每个灰尘的质量和带电荷量均相同，重力可忽略不计，则在这两种方式中（ ）A、灰尘最终一定都做匀速运动B、灰尘受到的电场力大小相等

12、C、电场对单个灰尘做功的最大值相等D、在图乙中，灰尘会做类平抛运动答案：C解析：灰尘可能一直做加速运动，故选项 A错误；两种不同方式中，空间中的电场强度大 小不相等，所以灰尘所受电场力大小不相等，故选项B错误；电场对单个灰尘做功的最大值为qU,故在两种方式中电场对灰尘做功的最大值相同，故选项C正确；在图乙中，灰尘做直线运动，故选项 D错误。14、笊核（电荷量为+ e,质量为2m）和瓶核（电荷量为+ e、质量为3m）经相同电压加速后， 垂直偏转电场方向进入同一匀强电场、飞出电场时，运动方向的偏转角的正切值之比为（已知原子核所受的重力可忽略不计）A、1 ： 2B 2 ： 1C 1 ： 1D、 1

13、： 4答案：C解析：笊核和瓶核的初速度应当忽略不计，方能比较。设加速电场的电压为U,同一匀强电场的场强为E,匀强电场的宽度为 L,原子核的电荷量大小为q,质量为mqU = 1/2 mvA2 a = qE/m=L/vtan 0 = at/v整理得 tan 0 = EL/2U可见,tan。与q、m均无关，所以选Co15、如图所示，六面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。ABCD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、2、3三点，则下列说法正确的是 （）A、三个液滴在真空盒中都做平

14、抛运动B、三个液滴的运动时间一定相同C、三个液滴落到底板时的速率相同D、液滴C所带电荷量最多答案：BD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，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，选项A错误。由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，三个液滴的运动时间相同， 选项B正确。三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴落到底板时的速率不相同，选项C错误。由于液滴 C在水平方向位移最大，说明液滴 C在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，选项 D正确。16、如图所示，静止的电子在加速电压为 Ui的电场作用下从 。经P板的小孔射出，又垂直 进入平行金属板间的偏

15、转电场 （极板长L、极板间距离d）,在偏转电压为 6的电场作用下偏 转一段距离。现使 Ui加倍，要想使电子在偏转电场的偏移量不发生变化 （调整极板间距离时 电子仍能穿出偏转电场），应该（）A、仅使U2加倍B、仅使U2变为原来的4倍C、仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍D、仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍答案：AC1 解析：据题意，带电粒子在加速电场中做加速运动，有：qUi=-mv0,在偏转电场中做类平抛运动，有：L=vot和丫=；示2=产32,整理得：y = =L2，因此当加速电场电压 Ui增加一2 2md4dUi倍，要使偏转量不变，则需要使偏转电压增加一倍或者使偏转电场两极板间距离变为

16、原来的 一半，故A、C选项正确。I7、关于带电粒子（不计重力）在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是（）A、一定是匀变速运动B、不可能做匀减速运动C、一定做曲线运动D、可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动答案：A解析：选 A.带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定不变，可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，故选 AoI8、如图所示，质子&H）和“粒子（2He）,以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计重力）,则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为（）D、i ： 4B、i ： 2A、i ： IC、2 ： i答案：B 解析：选B.由y=2mq宗和Eko = 2mv2,得：y

17、 = 4Eq可知，y与q成正比，故选B。19、如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于 E进入电场，它彳门分别落到A、B C三点（）chaA、落到A点的小球带正电，落到 B点的小球不带电B、三小球在电场中运动的时间相等C、三小球到达正极板时动能关系是EkA>EkB>EkcD、三小球在电场中运动的加速度关系是aA>aB>ac答案：A解析：选 A.初速度相同的小球，落点越远，说明运动时间越长，竖直方向加速度越小、所以A、B、C三个落点上的小球的带电情况分别为带正电、不带电、带负电、故选 Ao20、如图所示，两金属板与

18、电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出、现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的（）A、2倍B、4倍1C21D.4答案：C解析：选C.电子在两极板间做类平抛运动，水平方向l=vot,t=L，竖直方向d=at2=-qU2,' vo22mdvo2.故 d2 = ;q2',即 d8,故选 C。2mv2vo21、喷墨打印机的简化模型如图所示、重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（）A、向负极板偏转B、电势能逐渐增大C

19、、运动轨迹是抛物线D、运动轨迹与带电量无关答案：C水平方A错误；带解析：带电微滴垂直进入电场后，在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的分解 向做匀速直线运动和竖直方向做匀加速直线运动；带负电的微滴进入电场后受到向上的静电力，故带电微滴向正极板偏转，选项 电微滴垂直进入电场受竖直方向的静电力作用，静电力做正功，故墨汁微滴的电势能减小，选工B错误；根据x= vt, y=2at2及”当得带电微滴的轨迹方程为y=黑,即运动轨电荷量为e,从。点沿垂直于 OA间距为h,则此电子的初迹是抛物线，与带电量有关，选项C正确，D错误。m、22、两平行金属板相距为 d,电势差为U, 一电子质量为极板的方向射入电场，最

20、远到达 A点，然后返回，如图所示, 动能为（）edhA. UdUBGeU C.dh答案:解析:eUhD.7理可得-D.电子从O点到达A点的过程中，仅在电场力作用下速度逐渐减小，根据动能定 eUoA=0R,因为 UoA=Uh,所以 Ek=呼，故选 D。23、质子（1H）、a粒子（2He）、钠离子（Na+）三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后，获得动能最大的是（）A、B、C、D、质子（1H） a粒子（2He） 钠离子（Na+） 都相同答案：B1解析：选B.由qU = 11mv20得U相同，a粒子带2个单位的正电荷，电荷量最大，所以粒子获得的动能最大，故选B。A、B、C、D、当增大两板

21、间距离时, 当减小两板间距离时, 当改变两板间距离时, 当增大两板间距离时,24、如图所示，电子由静止开始从 A板向B板运动，当到达B板时速度为v,保持两板间电 压不变，则（）v增大v增大v不变电子在两板间运动的时间增大答案：CD解析：选CD.改变两极板之间间距但不改变电压值，电场力做功的大小不变，所以末速度不变、末速度确定，平均速度是末速度的12,距离增大，运动时间增加，故选CD。25、在匀强电场中，同一条电场线上有 并通过B点、若两粒子的质量之比为 们由A点运动到B点所用时间之比为A、1 ： y'2B. .2 ： 1C、1 ： 2A、B两点，有两个带电粒子先后由静止从A点出发2 ：

22、 1,电荷量之比为4： 1,忽略它们所受重力，则它 ()D、2 ： 1答案：A解析：带电粒子做初速度为零的匀加速直线运动，则位移为：22 m 运动时间为t_ 2mx一E，运动时间之比为所以答案为Ao26、如图所示，电子在电势差为 U1的电场中加速后，垂直进入电势差为U2的偏转电场，在满足电子能射出的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角。变大的是()A、U1变大、U2变大B、U1变小、U2变大C、U1变大、U2变小D、U1变小、U2变小 答案：B解析：设电子经加速电场后获得的速度为V。，由动能定理得45=萼设偏转电场的极板长为L,则电子在偏转电场中运动时间t = 'V。电子在偏转

23、电场中受电场力作用获得的加速度a=鬻dVy= at 电子射出偏转电场时，平行于电场线的速度 由得Vy=黑vy所以，tan *；=qU2L 22 mdv0式代入上式得tan今黑，所以B正确。27、如图所示，M、N是真空中的两块平行金属板、质量为 m、电荷量为q的带电粒子，以 初速度vo由小孔进入电场，当 M、N间电压为U时，粒子恰好能到达 N板、如果要使这个1带电粒子到达 M、N板间距的1后返回，下列措施中能满足要求的是（不计带电粒子的重力）（）冲M N1A、使初速度减为原来的 2B、使M、N间电压加倍C、使M、N间电压提高到原来的 4倍1D、使初速度和 M、N间电压都减为原来的2答案：BD解析：由题意知，带电粒子在电场中做减速运动；粒子恰好能到达N板时，由动能定理可得：1-qU = -2mv2,1 一要使粒子到达两极板间距的 2后返回，设此时两极板间电压为 U1,粒子的初速度为v1,则由 动能定理可得：联立两方程得：察=v2. 2U v2可见，选项B、D均符合等式的要求，本题的正确选项为B、Do28.如图所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线、从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板白a a点，b粒子打在B板的b点，若不计重力，则（）A、a的电荷量一定大于 b的电荷量B、b的质量一定大