2018年高中物理第2章电势能与电势差习题课带电粒子在电场中的运动课时达标巩固落实鲁科版.docx

习题课 带电粒子在电场中的运动一、单项选择题1带电粒子m只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6108 J的功则()Am在P点的电势能一定大于它在Q点的电势能BP点的场强一定小于Q点的场强CP点的电势一定高于Q点的电势Dm在P点的动能一定大于它在Q点的动能解析：选D带电粒子由P点运动到Q点，克服电场力做功，即电场力做负功，所以电势能增加，再由动能定理可知动能减少由于条件不足，不能确定电势和场强的大小关系，因此本题答案选D2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HB氘核HC粒子He D钠离子Na解析：选A所有四种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，故根据动能定理，qUmv20得v 由上式可知，比荷越大，速度越大；A选项中质子的比荷最大，故A正确3.如图所示，质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB2v0 ，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为()A BC D解析：选C粒子在竖直方向做匀减速直线运动，则有2ghv .电场力做正功，重力做负功，使粒子的动能由mv变为2mv，则根据动能定理，有Uqmgh2mvmv，解方程得A、B两点电势差应为，故选C4.如图所示，质子(H)和粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子重力不计)，则质子和粒子射出电场时的侧向位移y之比为()A11 B12C21 D14解析：选B粒子进入偏转电场后，沿初速度方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a，运动时间t，粒子射出电场时的侧向位移yat2，故质子和粒子射出电场时的侧向位移之比为12，选项B正确5如图所示，固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动设斜面足够长，则在Q向上运动的过程中()A小物块P、Q的电势能和动能之和先增大后减小B小物块P、Q的重力势能和电势能之和先减小后增大C小物块P、Q的重力势能和电势能之和先增大后减小D小物块P、Q的重力势能和动能之和先增大后减小解析：选B小物块Q在沿斜面方向受向上的电场力和重力沿斜面向下的分力，当向上滑动时，随着电场力的减小，加速度先逐渐减小，然后反向增加，即速度先增大后减小，因系统只有重力和电场力做功，则系统的机械能与电势能之和守恒，即EkEpGEp电C(常数)，则在Q向上运动的过程中，随着重力势能的增大，小物块P、Q的电势能和动能之和逐渐减小，选项A错误；在Q向上运动的过程中动能先增后减，小物块P、Q的重力势能和电势能之和先减小后增大，选项B正确，C错误；在Q向上运动的过程中，电势能逐渐减小，小物块P、Q的重力势能和动能之和逐渐变大，选项D错误二、多项选择题6(2018重庆一中模拟)如图所示是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分别落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的是()A带正电的矿粉落在右侧B电场力对矿粉做正功C带负电的矿粉电势能变大D带正电的矿粉电势能变小解析：选BD带正电的矿粉因受到水平向左的电场力作用向左偏转，电场力做正功，电势能变小，落在左侧，选项A错误，D正确；带负电的矿粉因受到水平向右的电场力作用向右偏转，电场力也做正功，电势能也变小，选项B正确，C错误7如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7 V、14 V、21 V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是()A粒子一定带负电荷B粒子在a、b、c三点所受合力不相同C粒子运动轨迹一定是abcD粒子在三点的电势能大小为EpbEpaEpc解析：选AD由等势面特点知，该电场为匀强电场，电场线方向向上，而粒子受电场力方向向下，故粒子一定带负电，故A正确；匀强电场中粒子所受的电场力是恒力，所以粒子在a、b、c三点所受合力相同，故B错误；运动轨迹不能反映运动方向，故C错误；根据推论：负电荷在电势高处电势能小，动能大则知负电荷在b点电势能最大，故应有EpbEpaEpc，故D正确三、非选择题8如图所示的装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距l的相同平行金属板构成，极板长度为l、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反质量为m、电荷量为q的粒子经加速电压U0加速后，水平射入偏转电压为U1的平移器，最终从A点水平射入待测区域不考虑粒子受到的重力(1)求粒子射入平移器时的速度大小v1；(2)当加速电压变为4U0时，欲使粒子仍从A点射入待测区域，求此时的偏转电压U.解析：(1)设粒子射出加速器的速度为v0由动能定理得qU0mv由题意得v1v0，得v1.(2)在第一个偏转电场中，设粒子的运动时间为t加速度的大小a在离开时，竖直分速度