2019学年高中物理课时跟踪检测九带电粒子在电场中运动含解析新人教版选修31

带电粒子在电场中的运动1．[多项选择]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，以下列图。若是在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电剖析：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．以下列图，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500V。一个动能为400eV的电子从A孔沿垂直金属板方向射入电场中，经过一段时间电子走开电场，若不考虑重力的影响，则电子走开电场时的动能大小为()A．900eVB．500eVC．400eVD．－100eV剖析：选C电子从A向B运动时，电场力对电子做负功，若当电子抵达B点时，战胜电场力所做的功W＝qU＝500eV>400eV，因此电子不能够抵达B点，电子向右做减速运动，在抵达B从前速度变为零，尔后反向运动，从A点走开电场，在整个过程中，电场力做功为零，由动能定理可知，电子走开电场时的动能：Ek＝400eV，故C正确。3．以下列图，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∶q2等于()A．1∶2B．2∶1C．1∶D.∶1剖析：选B竖直方向有h＝gt2，水平方向有l＝t2，联立可得q＝，因此有＝，B对。4．一束正离子以相同的速率从同一地址，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相同的，这说明所有粒子()A．都拥有相同的质量B．都拥有相同的电荷量C．拥有相同的荷质比D．都是同一元素的同位素剖析：选C由偏转距离y＝2＝可知，若运动轨迹相同，则水平位移相同，偏转距离y也应相同，已知E、l、v0是相同的，因此应有相同。5.[多项选择]两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，以下列图。带正电的粒子流由电场所区的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道经过电场并从另一端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，则出射粒子的质量必然相等B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能必然相等C．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率必然相等D．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能必然相等剖析：选BC由题图可知，该粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力供应向心力qE＝m得r＝，r、E为定值，若q相等则mv2必然相等；若相等，则速率v必然相等，故B、C正确。6．[多项选择]喷墨打印机的简化模型以下列图，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，最后打在纸上。则微滴在极板间电场中()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．运动轨迹与带电量没关剖析：选AC由于微滴带负电，电场方向向下，因此微滴碰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，依照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＝t2＝2，此为抛物线方程，C项正确；从式中能够看出，运动轨迹与带电荷量q有关，D项错误。7．一个动能为Ek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2Ek。若是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．8EkB．5EkC．4.25EkD．4Ek剖析：选C由于偏转距离为y＝，带电粒子的初速度变为原来的两倍时，偏转距离变为，因此静电力做功只有W＝0.25Ek，而初动能变为4Ek，故它飞出电容器时的动能变为4.25Ek。故正确选项为C。8．(2017·江苏高考)以下列图，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点。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′点剖析：选A电子在A、B板间的电场中加速运动，在B、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－eEd＝0，若将C板向右平移到P′点，B、C两板所带电荷量不变，由E＝＝＝可知，C板向右平移到P′时，B、C两板间的电场强度不变，由此能够判断，电子在A、B板间加速运动后，在B、C板间减速运动，抵达P点时速度为零，尔后返回，A项正确，B、C、D项错误。9．[多项选择]以下列图，在正方形ABCD地域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线组成正方形，其中P点是EH的中点。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。以下说法正确的选项是()A．粒子的运动轨迹必然经过P点B．粒子的运动轨迹必然经过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地域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ABCD地域剖析：选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必然交于FH的中点，而延长线又经过P点，因此粒子轨迹必然经过PE之间某点，选项A错误，B正确；由平抛知识可知，当竖直位移一准时，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．[多项选择]以下列图，三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－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，轨迹以下列图，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做的功最多剖析：选AC由于液滴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，因此重力做功相等，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，以下列图。若是两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L。设粒子束不会击中极板，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)剖析：水平方向匀速，则运动时间t＝①竖直方向加速，则偏移y＝at2②且a＝③由①②③得y＝则电场力做功W＝qE·y＝q··＝由功能原理得电势能减少了。答案：电势能减少了12．以下列图，A、B和C、D为两平行金属板，A、B两板间电势差为U，C、D向来和电源相接，测得此间的场强为E。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始，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x，荧光屏距C、D右端的距离为L，问：(1)粒子走开A、B加速电场时速度大小。(2)粒子打在荧光屏上的地址距O点多远处。(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大。剖析：(1)设粒子从A、B间射出时的速度为v，依照动能定理，则有qU＝mv2，v＝。(2)设粒子走开偏转电场时偏离原来方向的角度为φ，偏转距离为