2024-2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量第5节带电粒子在电场中的运动课堂练习含解析新人教版必修3

PAGE2-第5节带电粒子在电场中的运动1．(多选)(2024·陕西省宝鸡市金台区高二上学期期中)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。假如在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的(AC)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′应带正电解析：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．(多选)(2024·山东省诸城一中高二上学期检测)一位老师自制教具演示静电现象，在图甲所示的透亮塑料圆筒内放入一个用锡箔纸包袱的小球(未画出、质量较小)，然后将圆筒的上、下端用铁皮封住，铁皮上各接一个接线夹，图乙为静电起电机，摇动摇柄，正负极能不断产生正、负电荷，将A接线夹接在静电起电机的正极上，B接线夹接在静电起电机的负极上，圆筒竖直放置，刚起先球静止在底部，当摇动静电起电机摇柄后，下列说法正确的是(BC)A．球向上运动被顶部铁皮吸住后不再运动B．球将在圆筒内不断上下运动与顶部和底部铁皮相碰C．球与顶部铁皮相碰后，球上的自由电子移动到顶部铁皮上D．球上升过程中电势能增加解析：当摇动静电起电机摇柄后，圆筒上端铁皮带正电，下端铁皮带负电，圆筒内形成竖直向下的匀强电场，球在底部则带负电，在电场力作用下向上运动，与顶部铁皮相碰时，自由电子转移到顶部铁皮上，球带正电，然后再向下运动，与底部接触后又带负电，在圆筒内不断上下运动，A错误，B、C正确；球向上运动时带负电，电场力做正功，电势能削减，D错误。3.(2024·新疆石河子其次中学高二上学期期末)如图所示，示波器的示波管可视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板长为L，极板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽视，则关于示波器的灵敏度(即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量eq\f(y,U2))与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是(A)A．L越大，灵敏度越高 B．d越大，灵敏度越高C．U1越大，灵敏度越高 D．U2越大，灵敏度越高解析：依据动能定理得，eU1＝eq\f(1,2)mv2；粒子在偏转电场中运动的时间t＝eq\f(L,v)，在偏转电场中的偏转位移y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(eU2L2,2mdv2)＝eq\f(U2L2,4dU1)，则灵敏度eq\f(y,U2)＝eq\f(L2,4dU1)。知L越大，灵敏度越高；d越大，灵敏度越低；U1越大，灵敏度越低，灵敏度与U2无关。故A正确，B、C、D错误。4．(2024·江苏省赣榆高级中学高一下学期检测)虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为m＝2.0×10－11kg、电荷量为q＝＋1.0×10－5C，从a点由静止起先经电压为U＝100V的电场加速后，垂直于匀强电场方向进入匀强电场中，从虚线MN的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30°角。已知PQ、MN间距为(1)带电粒子刚进入水平匀强电场时的速率v1；(2)水平匀强电场的场强大小；(结果保留两位有效数字)(3)a、b两点间的电势差。答案：(1)1.0×104m/s(2)1.7×103N/C(3)400V解析：(1)由动能定理得qU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)代入数据得v1＝1.0×104m/s。(2)粒子沿初速度方向做匀速运动：d＝v1t粒子沿电场方向做匀加速运动：v2＝at由题意得：tan30°＝eq\f(v1,v2)由牛顿其次定律得：qE＝ma联立以上各式并代入数据得：E＝eq\r(3)×103N/C＝1.7×103N/C。