




免费预览已结束,剩余4页可下载查看
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
提升训练10带电粒子在电场中的运动1.(2017浙江杭州一中月考)如图所示,a、b为平行金属板,两板相距为d且分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔m和n。今有一带电质点,自a板上方相距为d的p点由静止自由下落(p、m、n在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达n孔时速度恰好为零,然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变,则下列说法不正确的是()a.把a板向上平移一小段距离,质点自p点自由下落后仍能返回b.把a板向下平移一小段距离,质点自p点自由下落后将穿过n孔继续下落c.把b板向上平移一小段距离,质点自p点自由下落后仍能返回d.把b板向下平移一小段距离,质点自p点自由下落后将穿过n孔继续下落2.相距为l的点电荷a、b电荷量分别为+4q和-q,如图所示,今引入第三个点电荷c,使三个点电荷都处于平衡状态,则c的电荷量和放置的位置是() a.-q,在a左侧距a为l处b.-2q,在a左侧距a为处c.+4q,在b右侧距b为l处d.+2q,在b右侧距b为3处3.如图所示,一重力不计的带电粒子以初速度v0射入水平放置、距离为d的两平行金属板间,射入方向沿两极板的中心线。当极板间所加电压为u1时,粒子落在a板上的p点。如果将带电粒子的初速度变为2v0,同时将a板向上移动后,使粒子由原入射点射入后仍落在p点,则极板间所加电压u2为()a.u2=3u1b.u2=6u1c.u2=8u1d.u2=12u14.质量相同的两个带电粒子p、q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,p从两极板正中央射入,q从下极板边缘处射入。它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上极板的过程中,()a.它们运动的时间tqtpb.它们所带的电荷量之比qpqq=12c.它们的电势能减少量之比epeq=12d.它们的动能增量之比为ekpekq=215.在电场强度大小为e的匀强电场中,质量为m、电荷量为+q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为,物体运动s距离时速度变为零。则下列说法正确的是()a.物体克服电场力做功0.8qesb.物体的电势能增加了0.8qesc.物体的电势能增加了1.2qesd.物体的动能减少了0.8qes6.如图所示,两对金属板a、b和c、d分别竖直和水平放置,a、b接在电路中,c、d板间电压为u。a板上o处发出的电子经加速后,水平射入c、d板间,电子最终都能打在光屏m上。关于电子的运动,下列说法正确的是()a.s闭合,只向右移动滑片p,p越靠近b端,电子打在m上的位置越高b.s闭合,只改变a、b板间的距离,改变前后,电子由o至m经历的时间相同c.s闭合,只改变a、b板间的距离,改变前后,电子到达m前瞬间的动能相同d.s闭合后再断开,只向左平移b,b越靠近a板,电子打在m上的位置越低7.如图a,mn是长为l,倾角为的光滑绝缘杆,m、n、p为直角三角形的三个顶点,mp中点处固定一电荷量为q的正点电荷,杆上套有一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)。小球自n点由静止释放。小球的重力势能和电势能随位置x(取m点处x=0)的变化图象如图b所示,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法不正确的是()a.图b中表示电势能随位置变化的是图线b.小球经过x1位置时电场力做功的功率最大c.小球在m点受到的库仑力比在n点收到的库仑力大d.若图象中的e1、e2、e0为已知,则可求得小球在m点时的速度8.如图所示,四个质量相同,电荷量均为+q的a、b、c、d微粒,距离地面的高度相同,以相同的水平速度抛出,除了a微粒没有经过电场外,其他三个微粒均经过电场强度大小相同的匀强电场(mgqe),这四个微粒从抛出到落地的时间分别是ta、tb、tc、td,则()a.tbtatctdb.tb=tcta=tdc.ta=tdtbtcd.tbta=tdtc9.如图所示,两平行金属板a、b长l=8 cm,两板间距离d=8 cm,a板比b板电势高300 v。一带正电的粒子电荷量为q=10-10 c,质量m=10-20 kg,沿电场中心线ro垂直电场线飞入电场,初速度v0=2106 m/s。粒子飞出平行板电场后经过界面mn、ps间的无电场区域后,进入固定在o点的点电荷q形成的电场区域(设界面ps右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面mn、ps相距为12 cm,d是中心线ro与界面ps的交点,o点在中心线上,距离界面ps为9 cm,粒子穿过界面ps最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常量k=9.0109 nm2/c2,粒子重力忽略不计)(1)求粒子穿过界面mn时偏离中心线ro的距离多远?到达ps界面时离d点多远?(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹。10.在xoy平面内,有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为e(图中未画出),由a点斜射出质量为m、电荷量为+q的粒子,b和c是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中l0为常数。粒子所受重力忽略不计。求:(1)粒子从a到c过程中电场力对它做的功;(2)粒子从a到c过程所经历的时间;(3)粒子经过c点时的速率。11.(2017浙江名校协作高二考试)某科研小组在研究电场时发现仅存于椭圆区域的一种匀强电场,如图所示,椭圆方程为=1。电场的电场强度为e、方向沿x轴正向。在坐标原点o处平行于纸面沿y轴正方向发射出大量同种正离子(不计离子的重力及离子间的相互作用),电荷量为q,这群离子的初速度包含从0到vm的各种速度,最大速度vm足够大,离子群在仅受电场力作用下离开电场区域,全部打在右侧垂直电场方向的荧光屏上,荧光屏中心o在x轴上离椭圆中心o的距离为2r。求:(1)离子打在o处的动能;(2)到达荧光屏上的所有离子中,最小的动能值;(3)到达荧光屏上动能最小的离子的位置。答案:1.b解析 移动a板或b板后,质点能否返回p点的关键是质点在a、b间运动时到达b板之前速度能否减为零,如能减为零,则一定沿原路返回p点;如不能减为零,则穿过b板后只受重力,将继续下落。因质点到达n孔时速度恰为零,由动能定理得mg2d-qu=0。因极板一直与电源两极连接,电压u一直不变,当a板上移、下移时,满足qu-mgh=0的条件,即h=2d,则质点到达n孔时速度恰好为零,然后按原路返回,a正确,b错误。当把b板上移后,设质点仍能到达b板,则由动能定理得mgh-qu=mv2,因b板上移后h2d,所以mgh0,即质点到达n孔时仍有向下的速度,将穿过b板继续下落,d正确。2.c解析 由题可知a、b电荷量分别为+4q、-q,放入第三个点电荷c,使三个电荷都处于平衡状态,所以c一定处于a、b连线延长线上b的右侧。当c处于平衡状态时,其受到a、b的作用力大小相等,方向相反,由库仑定律得,解得r=l。由a电荷处于平衡状态可得,解得qc=4q。故c选项正确。3.d解析 板间距离为d,射入速度为v0,板间电压为u1时,在电场中有at2,a=,t=,解得u1=;a板上移,射入速度为2v0,板间电压为u2时,在电场中有d=at2,a=,t=,解得u2=,即u2=12u1,选d。4.b解析 带电粒子在竖直方向受到向上的电场力,做匀加速直线运动,在水平方向上做匀速直线运动,因为两带电粒子在水平方向上的速度相同,又因为在水平方向上的位移相同,故根据公式x=v0t可得两者的运动时间相同,a错误;在竖直方向上的位移之比,因为yp=apt2=t2,yq=aqt2=t2,联立可得qpqq=12,b正确;电场力做功为w=eqy,电场力做多少正功,电势能就减少多少,故,过程中只有电场力做功,所以电势能转化为动能,即它们的动能增量之比为ekpekq=14,c、d错误。5.d解析 分析题意知带电物体应竖直向下运动,所受电场力竖直向上,根据牛顿第二定律有0.8qe=qe-mg,即mg=0.2qe,故电场力做功w=-qes,电势能增加了qes,a、b、c错;物体所受合力为0.8qe,方向竖直向上,根据动能定理,物体的动能减少了0.8qes,d对。6.c解析 初速度为0的电子经电场加速后根据动能定理有eu0=,即有v0=,进入偏转电场后做类平抛运动,水平方向l=v0t,竖直方向两极板间的距离为d,电子的加速度a=,偏转位移d=at2=,u0越大,d越小,选项a错误;只改变a、b板间的距离,电子在a、b板间加速时间变化,但离开a、b板后的速度不变,故电子的运动时间变化,选项b错误;只改变a、b板间的距离,电子运动加速后的速度不变,在偏转电场中vy也不变,所以电子到达m前瞬间的动能相同,选项c正确;s闭合后再断开,电容器所带电荷量不变,向左平移b,根据e=得,a、b板间的电场强度不变,所以电子离开b板时速度变小,在偏转极板c、d间运动的时间变长,偏转位移变大,选项d错误7.b解析 因为取m点处x=0,而小球是从n点下滑,所以题图b应从l0顺序看,过程中重力做正功,重力势能均匀减小,故图线表示重力势能随x变化图象,则表示电势能随x变化图象,a正确;小球经过x1位置时,电势能最大,则此时电场力方向正好与mn垂直,此时电场力和速度方向垂直,不做功,b错误;根据点电荷电场强度定义e=k可得m点距离q比n点到q点的距离近,m点的电场强度大,所以库仑力大,c正确;过程中电势能、重力势能以及动能相互转换,若图象中的e1、e2、e0为已知,则可求解从n到m过程中电势能与重力势能的减小量,其减小量转换为小球的动能,即可求解速度,d正确。8.d解析 令抛出点高度为h,则a小球做平抛运动,落地时间ta=,b小球受到竖直向下的电场力,方向与重力方向相同,小球在竖直方向做加速度为a=的匀加速运动,水平方向做匀速直线运动,故小球落地时间为tb=;同理c小球做类平抛运动落地时间tc=;d小球受到水平向右的电场力作用,故在水平方向做匀加速直线运动,竖直方向只受重力作用,做自由落体运动,故d小球落地时间td=。综上所述四个小球落地时间满足tbta=tdtc,故a、b、c错误,d正确。9.答案 (1)3 cm12 cm(2)见解析解析 (1)粒子穿过界面mn时偏离中心线ro的距离(侧向位移)y=at2= m=0.03 m=3 cm带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,其轨迹与ps线交于e,设e到中心线的距离为y。则y=vy+y= m+0.03 m=0.12 m=12 cm。(2)第一段是抛物线,第二段是直线,第三段是曲线,轨迹如图所示。10.答案 (1)3qel(2)3(3)解析 (1)wac=qe(ya-yc)=3qel0。(2)根据抛体运动的特点,粒子在x方向做匀速直线运动,由对称性可知轨迹最高点d在y轴上,可令tad=tdb=t,则tbc=t由qe=ma得a=又y0=at2,y0+3l0=a(2t)2解得t=则ac过程所经历的时间t=3。(3)粒子在dc段做类平抛运动,于是有2l0=vcx(2t),vcy=a(2t)vc=。1
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025小型便利店带货转让合同模板
- 信泰保险合同
- 酚甘油购销合同范本6篇
- 2024年五年级数学下册 五 长方体和正方体的体积单元概述与课时安排说课稿 冀教版
- 武汉大学出版社说课稿-2025-2026学年中职中职专业课旅游类74 旅游大类
- 2025年生物质能发电项目客户服务创新报告
- 2025年低空经济绿色转型中的无人机租赁市场研究报告
- 2025年低空经济航空无人机产业生态圈报告
- 2025年低空经济负面清单治理与空域管理机制创新报告
- 2025年低空经济「农业保险」无人机农业保险理赔服务报告
- 公司适用法律法规标准清单2025年08月更新
- 创伤的呼吸道管理
- 情绪调节跨文化差异-洞察及研究
- 护理气压治疗课件
- 医院信息化建设中长期规划(十五五规划2025年)
- 消防隐患教学课件
- 贝叶斯网络模型及其应用
- 2025年山东高考英语试题及答案
- 国开电大机电控制工程基础形考任务1234全部完整答案【完整版】
- 新能源汽车高压安全与防护第一版电子教案
- GB/T 196-2025普通螺纹基本尺寸
评论
0/150
提交评论