人教版高中物理选修3-1检测题：(九)带电粒子在电场中的运动含答案

1、课时跟踪检测（九）带电粒子在电场中的运动1 .多选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 （）A.极板X应带正电C.极板Y应带正电B.极板X应带正电D.极板Y'应带正电解析：选AC由题意可知，在XX方向上向X方向偏转，X带正电，A对B错；在YY' 方向上向Y方向偏转，Y带正电，C对D错。2 .如图所示，两平行金属板竖直放置，板上A、B两孔正好水平相对，板间电压为500 V。一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直金属板方向射入 AH电场中，经过一段时间电子离开电场，若不考虑重力的影响，则电子离开电50Q

2、V场时的动能大小为（）r "A. 900 eVB. 500 eVC. 400 eVD. 100 eV解析：选C电子从A向B运动时，电场力对电子做负功，若当电子到达B点时，克服电场力所做的功 W= qU= 500 eV>400 eV ,因此电子不能到达 B点，电子向右做减速运动, 在到达B之前速度变为零，然后反向运动，从 A点离开电场，在整个过程中，电场力做功 为零，由动能定理可知，电子离开电场时的动能：E=400 eV,故C正确。3 .如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达 B、C两点，若AB= BC则它们带电荷量之比 q1 ： q

3、2 等于（）A. 1 ： 2B, 2 ： 1C. 1 ：/D.V2 ： 1解析：选b竖直方向有h=2gt2,水平方向有i =2mt：联立可得q=mgl，所以有录=21'B对。4. 一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子（）A.都具有相同的质量B.都具有相同的电荷量C.具有相同的荷质比D.都是同一元素的同位素解析：选C由偏转距离y = 1qEL 2=普可知，若运动轨迹相同，则水平位移相同,2 m v02mv , 、, 一 _ _. q, 一偏转距离y也应相同，已知日l、v0是相同的，所以应有酒同。5 .多选两个共轴的

4、半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示。带正电的粒子流由电场区域的一端 M射入电场，沿图中 所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由此可知（不计粒子重力）（）A.若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B.若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C.若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等D.若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等解析：选BC由题图可知，该粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力qE=m得r = m1, r、E为定值，若q相等则2mV一定相等；若mf等，则速率v一定相等，故B>C正确。6 .多

5、选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（）信号愉入庭可带电型A.向正极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关解析：选 AC由于微滴带负电，电场方向向下，因此微滴受到的电场力方向向上，微 滴向正极板偏转，A项正确；偏转过程中电场力做正功，根据电场力做功与电势能变化的关 系，电势能减小，B项错误；微滴在垂直于电场方向做匀速直线运动，位移 x=vt,沿电场反方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移y=1qUt2=2dnv 2'此为抛物线方程，C项正确；从式中可以看出

6、，运动轨迹与带电荷量q有关，D项错误。二、易错题窃明7 . 一个动能为 R的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动 能为2日。如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器的动能变为 （）A. 8&B. 5RD. 4EkC. 4.25 日解析：选C因为偏转距离为y：，带电粒子的初速度变为原来的两倍时，偏转 距离变为4所以静电力做功只有 W= 0.25 Ek,而初动能变为4E,故它飞出电容器时的动能 变为4.25 Ek。故正确选项为 Co8 . （2017江苏高考）如图所示，三块平行放置的带电金属薄板 A R C中央各有一小孔， 小孔分别位于 O M P点

7、。由O点静止释放的电子恰好能运动到 P点。现将C板向右平移 到P'点，则由O点静止释放的电子（）A.运动到P点返回B.运动到P和P'点之间返回C.运动到P'点返回D.穿过P'点解析：选A 电子在A B板间的电场中加速运动，在 R C板间的电场中减速运动，设A B板间的电压为 U, B、C板间的电场强度为 E, M P两点间的距离为 d,则有eU- eEdU Q 4 TtkQ=0,若将C板向右平移到 P'点，R C两板所带电荷量不变，由 E=：=k5=可知，C d C0d S板向右平移到 P时，R C两板间的电场强度不变，由此可以判断，电子在 A B板间加

8、速 运动后，在 B、C板间减速运动，到达 P点时速度为零，然后返回， A项正确，B、C D项错误。三、能力题通9 .多选如图所示，在正方形 ABCEE域内有平行于 AB边的匀强电,场，E、F、G H是各边中点，其连线构成正方形， 其中P点是EH的中点。 / 卢 一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从 D点射 出。下列说法正确的是（）A.粒子的运动轨迹一定经过P点B.粒子的运动轨迹一定经过 PE之间某点C.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由E、D之间某点（不含E、D）射出正方形ABCD?域D.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点射出正方形 ABC函域解析：选

9、BD粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从 D点射出，其轨迹是抛物线， 则 过D点作速度的反向延长线一定交于FH的中点，而延长线又经过 P点，所以粒子轨迹一定经过PE之间某点，选项 A错误，B正确；由平抛知识可知，当竖直位移一定时，水平速度 变为原来的一半，则水平位移也变为原来的一半，选项 C错误，D正确。10 .多选如图所示，三个质量相同，带电荷量分别为+q、一 q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中（）A.电场力对液滴 a、b做的功相同B.三者动能的增量相同C.液滴a与液滴b电势能的变化量相等D.重力对c做的功最多解

10、析：选AC因为液滴a、b的电荷量大小相等，则液滴所受的电场力大小相等，由静止释放，穿过两板的时间相等，则偏转位移大小相等，电场力做功相等，故A正确；电场力对a、b两液滴做功相等，重力做功相等，则动能的增量相等，对于 c液滴，只有重力做 功，小于a、b动能的增量，故 B错误；对于液滴 a和液滴b,电场力均做正功，电场力所 做的功等于电势能的变化量，故C正确；三者在穿过极板的过程中竖直方向的位移相等，三者质量相同，所以重力做功相等，故 D错误。11 . 一个质量为 m电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度 v0进入匀强电场， 如图所示。如果两极板间电压为 U,两极板间白距离为 d、板长为L。设粒

11、子束不会击中极 板，求粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量。（粒子的重力忽略不计）.a1,.L 解析：水平方向匀速，则运动时间t="LV012竖直万向加速，则偏移 y = Qat由得2qUL y= " r2 2 2mdv则电场力做功 W qEy=qU黑"=黑基 rq2U2L2由功能原理得电势能减少了共。2 2 2答案：电势能减少了 2mu12 .如图所示，A B和C D为两平行金属板， A B两板间电势差为 U, C D始终和电源相接，测得其间的场强为E 质量为mi电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开x,始，经A、B加速后穿过 C D发生偏转，最后打在荧光屏上，已知C、D极板长均为光屏距C D右端的距离为L,问:(1)粒子离开 A、B加速电场时速度大小。(2)粒子打在荧光屏上的位置距O点多远处。(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大。12解析：(1)设粒子从A、B间射出时的速度为 v,根据动能定理，则有qU= -m/,v =(2)设粒子离开偏转电场时偏离原来方向的角度为也偏转距离为y,则在水平方向有 Vx=V, x= Vxtj,1,2在竖直方 向有 vy=at, y = 2at粒子在偏转电场中的加速度a=m=