2018-2019学年高中物理第一章静电场9带电粒子在电场中的运动练习新人教版选修.doc

9带电粒子在电场中的运动知识点一带电粒子的加速1.如图L1-9-1所示,一个平行板电容器充电后与电源断开,从负极板处释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()A.a1a2=11,v1v2=12B.a1a2=21,v1v2=12C.a1a2=21,v1v2=1D.a1a2=11,v1v2=1图L1-9-12.(多选)2018湖北松滋期末一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)以速度v0逆着电场线方向射入有左边界的匀强电场,场强为E(如图L1-9-2所示),则()A.粒子射入的最大深度为B.粒子射入的最大深度为C.粒子在电场中运动的最长时间为图L1-9-2D.粒子在电场中运动的最长时间为知识点二带电粒子的偏转3.如图L1-9-3所示,a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场,a粒子打在B板的a点,b粒子打在B板的b点,若不计重力,则()A.a的电荷量一定大于b的电荷量B.b的质量一定大于a的质量C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷图L1-9-34.如图L1-9-4所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入水平放置的两平行板间的匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹落到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.U1U2=18B.U1U2=14C.U1U2=12图L1-9-4D.U1U2=115.(多选)一台正常工作的示波管,突然发现荧光屏上画面的高度缩小,则产生故障的原因可能是()A.加速电压偏大B.加速电压偏小C.偏转电压偏大D.偏转电压偏小6.如图L1-9-5所示,三个电荷量相同、质量相等、重力不计的粒子A、B、C从平行板间电场中的同一点P射入,在电场中的运动轨迹如图中PA、PB、PC所示,则下列说法中正确的是()A.三个粒子的加速度关系为aAaBaCB.三个粒子的加速度关系为aAaBvBvCD.三个粒子的入射速度关系为vAvBabacC.三个颗粒在电场中运动的时间的关系是tatbtcD.静电力对落在c点的颗粒做负功图L1-9-912.2017马鞍山二中期中某示波管在偏转电极XX、YY上不加偏转电压时光斑位于屏幕中心.现给偏转电极XX、YY加上如图L1-9-10甲、乙所示的偏转电压,则在光屏上可能的图形为图L1-9-11中的(圆为荧光屏,虚线为光屏坐标)()图L1-9-10图L1-9-1113.2017马鞍山二中期中将一带电粒子以初速度v0沿水平方向从A点射入方向竖直向上的匀强电场中,粒子从B点飞出电场时速度方向与电场方向的夹角为150,电场的水平宽度为L,如图L1-9-12所示.不计粒子的重力.设粒子的质量为m,电荷量为q.(1)该匀强电场的电场强度为多大?(2)A、B两点的电势差UAB为多大?图L1-9-1214.如图L1-9-13所示,A为粒子源,A和极板B间的加速电压为U1,两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2,质量为m、电荷量为q的粒子初速度为零,从A被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场并能穿过电场区域,平行带电板的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力,求:(1)带电粒子运动到B板时的速度;(2)带电粒子在C、D极板间运动的时间;(3)带电粒子飞出C、D极板间的电场时在竖直方向上发生的位移y.图L1-9-131.D解析电容器充电后与电源断开,再增大两极板间的距离时,场强不变,电子在电场中受到的静电力不变,故a1a2=11.由动能定理Ue=mv2得v=,因两极板间的距离增大为原来的2倍,由U=Ed知,电势差U增大为原来的2倍,故v1v2=1.2.BD解析粒子射入到最右端,由动能定理得Eqxmax=m,最大深度xmax=;由v0=at,a=,可得t=,则粒子在电场中运动的最长时间为,选项B、D正确.3.C解析粒子在电场中做类平抛运动,有h=,得x=v0,由v0.4.A解析设粒子水平运动的位移为l,竖直方向的位移为y,两极板间距为d,由y=at2=得,U=,所以U,A正确.5.AD解析画面高度缩小,说明电子从偏转电场射出时偏转角减小,由qU0=m,tan=,得tan=,则引起变小的原因可能是加速电压U0偏大或偏转电压U1偏小,A、D正确.6.D解析三个带电粒子的电荷量相同,所受静电力相同,加速度相同,选项A、B错误;三个带电粒子沿电场方向的位移关系为yA=yByC,则时间关系为tA=tBtC,三个带电粒子在平行极板方向的位移关系为xAxB=xC,由此可得,三个带电粒子入射速度关系为vAvBvC,故选项D正确.7.B解析由带电粒子在电场中的加速和偏转运动规律可知tan=,选项B正确.8.A解析在加速电压一定时,偏转电压U越大,电子在极板间的偏转距离就越大,当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时,两板间的偏转电压即为所求的最大电压.加速过程中,由动能定理有eU=m,进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动,有l=v0t,在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度a=,偏转距离y=at2,若电子能从两极板间飞出,则y,联立解得U=400V,即要使电子能飞出,所加电压的最大值为400V,故选项A正确.9.ABD解析若小球所受静电力与重力平衡,小球做匀速圆周运动,A正确;若小球所受静电力和重力不平衡,小球做变速圆周运动,B正确;若小球所受静电力与重力的合力向上,则小球运动到最低点时,细线拉力最小,运动到最高点时,细线拉力最大,C错误,D正确.10.A解析带电粒子在匀强电场中受到的静电力恒定不变,可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,A正确.11.BD解析三个颗粒在电场中做平抛运动或类平抛运动,水平方向,有x=v0t,竖直方向,有y=at2,由xaxbxc可知tatbabac,由此可判断出落在a点的颗粒带负电,落在b点的不带电,落在c点的带正电,静电力对落在c点的颗粒做负功,B、D正确,A、C错误.12.D解析因某方向的偏转位移与电压成正比,则可能的为图D.13.(1)(2)-解析(1)设粒子在电场中运动的时间为t,则水平方向上有L=v0t竖直方向上有vy=v0tan60=t解得E=.(2)由粒子偏转方向可知,粒子带负电,由动能定理得-qUAB=mv2-m又知v=2v0解得UAB=-.14.(1)(2)L(3)解析(1)设