《带电粒子在电场中的运动》模拟试题

《带电粒子在电场中的运动》试题知识点一带电粒子加速1.下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U后，哪个粒子获得的速度最大()A.质子 B.氘核C.α粒子 D.钠离子答案：A解析：由qU＝eq\f(1,2)mv2可得：v＝eq\r(\f(2qU,m))，故A正确。2.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.以上说法均不正确答案：C解析：电子由P至Q的过程中，静电力做功，根据动能定理eU＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(\f(2eU,m))，速度大小与U有关，与距离无关。知识点二带电粒子的偏转3.[2022·石室中学月考]如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()A.U1∶U2＝1∶8 B.U1∶U2＝1∶4C.U1∶U2＝1∶2 D.U1∶U2＝1∶1答案：A解析：由y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(Uq,md)·eq\f(l2,v\o\al(2,0))得：U＝eq\f(2mv\o\al(2,0)dy,ql2)，所以U∝eq\f(y,l2)，可知A项正确。4.一电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间()A.随电压的减小而减小B.随电压的减小而增大C.与电压无关D.随两板间距离的增大而减小答案：C解析：因粒子在水平方向做匀速直线运动，极板长度和粒子初速度都未变化，故由t＝eq\f(l,v0)知C选项正确。5.[2022·金华一中月考]如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d＝4cm，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E＝375V/m。初速度可以忽略的带负电粒子经过另一个电势差为U＝10V的电场加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，OA的距离h＝4.5cm。已知带电粒子的比荷为eq\f(q,m)＝0.8C/kg，带电粒子的重力忽略不计，求：(1)带电粒子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速率v；(2)带电粒子经过x轴时离坐标原点O的距离l。答案：(1)s5m/s(2)8cm解析：(1)在电场中加速qU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得v0＝eq\r(\f(2qU,m))＝4m/s在偏转电场中做类平抛运动t＝eq\f(d,v0)＝sy＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)t2＝0.015m<h，所以粒子将从MN一侧离开电场vy＝at＝eq\f(qE,m)·t＝3m/s离开时的速度为v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,y))＝5m/s。(2)设电子离开电场后经