高三物理总复习一轮课时作业 带电粒子在电场中的运动 新人教版.docVIP

新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业课时作业24带电粒子在电场中的运动时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)图11如图1所示，在o点放置正点电荷q，a、b两点的连线过o点，且oaab.以下说法正确的是 ()a将质子从a点由静止释放，质子向b做匀加速运动b将质子从a点由静止释放，质子运动到b点的速率为v，则将a粒子从a点由静止释放后运动到b点的速率为vc若电子以oa为半径绕o做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以ob为半径绕o做匀速圆周运动的线速度为2vd若电子以oa为半径绕o做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以ob为半径绕o做匀速圆周运动的线速度为解析：由于库仑力变化，因此质子向b做变加速运动，a错误；由于a、b之间的电势差恒定，根据动能定理qumv2，可得v，则知粒子从a点由静止释放后运动到b点的速率为v，b正确；当电子以oa为半径绕o做匀速圆周运动时，根据km，可得v，则知电子以ob为半径绕o做匀速圆周运动时的线速度为v，c、d错误答案：b2如图2所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电荷量为q、质量为m的带电粒子(不计重力)以v0从a点水平射入电场，且刚好以速度v从b点射出则以下说法正确的是()图2a若该粒子以速度v从b点射入，它将刚好以速度v0从a点射出b若该粒子以速度v0从b点射入，它将刚好以速度v从a点射出c若将q的反粒子(q，m)以速度v0从b点射入，它将刚好以速度v从a点射出d若将q的反粒子(q，m)以速度v从b点射入，它将刚好以速度v0从a点射出解析：从粒子的运动轨迹可以判断粒子带正电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为匀加速直线运动该粒子的反粒子在电场中受到的电场力向上，轨迹将要弯曲向上结合运动的合成与分解，可得正确选项为a、c.答案：ac3.图3如图3所示，交变电压加在平行板电容器a、b两极板上，开始b板电势比a板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场作用下开始运动设a、b两极板间的距离足够大，下列说法正确的是 ()a电子一直向着a板运动b电子一直向着b板运动c电子先向a板运动，然后返回向b板运动，之后在a、b两板间做周期性往复运动d电子先向b板运动，然后返回向a板运动，之后在a、b两板间做周期性往复运动图4解析：根据交变电压的变化规律，不难确定电子所受电场力的变化规律，从而作出电子的加速度a，速度v随时间变化的图线，如图4所示从图中可知，电子在第一个t/4内做匀加速运动，第二个t/4内做匀减速运动，在这半个周期内，因初始b板电势比a板电势高，所以电子向b板运动，加速度大小为eu/md.在第三个t/4内做匀加速运动第四个t/4内做匀减速运动但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，向a板运动，加速度大小为eu/md，所以电子做往复运动综合分析正确答案应选d.答案：d4.图5如图5所示，l为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上o点套有一质量为m、带电荷量为q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为q的点电荷，杆上a、b两点到q的距离相等，oa之间距离为h1，ab之间距离为h2，使小环从图示位置的o点由静止释放后，通过a点的速率为.则下列说法正确的是 ()a小环通过b点的速率为b小环从o到b，电场力做的功可能为零c小环在oa之间的速度是先增大后减小d小环在ab之间的速度是先减小后增大解析：由动能定理：oa，mgh1uqmv，ob，mg(h1h2)uqmv，解得vb.答案：a5一个带正电的点电荷以一定的初速度v0(v00)，沿着垂直于匀强电场的方向射入电场，则其可能的运动轨迹应该是以下图中的 ()解析：点电荷垂直于电场方向进入电场时，电场力垂直于其初速度方向，电荷做类平抛运动，选b.答案：b6图6如图6所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方o点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从m点沿斜面上滑，到达n点时速度为零，然后下滑回到m点，此时速度为v2(v2v1)若小物体电荷量保持不变，omon，则 ()a小物体上升的最大高度为b从n到m的过程中，小物体的电势能逐渐减小c从m到n的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功d从n到m的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小解析：本题综合考查库仑力、电场力做功与电势能变化的关系、动能定理，意在考查考生的推理能力和分析综合能力m、n两点在同一等势面上从m至n的过程中，根据动能定理，mghwf0mv，从n至m的过程中，mghwfmv，由两式联立可得：h，a项正确；从n至m，点电荷周围的电势先增大后减小，故小物体的电势能先减小后增大，b项错误；从m到n的过程中，电场力对小物体先做正功后做负功，c项错误；根据库仑定律，从n到m的过程中，小物体受到的库仑力先增大后减小，受力分析知，小物体受到的支持力先增大后减小，因而摩擦力也是先增大后减小，d项正确答案：ad7一个质量为m、带电量为q的粒子从平行板电容器的正中间沿与极板平行的方向射入，极板一直与电动势可变的电源相连，若粒子重力不计，入射速度为v时，它恰好穿过这个电场而不碰到金属板，现欲使上述粒子的入射速度变为也恰好穿过电场而不碰到金属板，则在其他量不变的情况下 ()a使粒子的带电量减小为原来的b使两板间的电压缩小为原来的c使两板间的距离变为原来的2倍d使两板间的距离变为原来的4倍解析：当粒子速度为时，通过极板的时间变为原来时间t的2倍当粒子的带电量为原来的时，粒子所受的电场力和获得的加速度均变为原来的，在这段时间内，沿场强方向位移y(a)(2t)2at22y，粒子将不能通过极板当极板电压为原来的时，粒子所受的电场力和获得的加速度与a项相同，其结果也一样当极板距离增为原来的2倍时，据e，场强e变为原来的.虽然粒子所受电场力与获得的加速度也和a、b相同，但由于极板距离也加倍，恰好能穿过电场而不会磁到金属板，所以选项c正确答案：c图78如图7所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷q，另一表面绝缘，带正电的金属小球(可视为质点，且不影响原电场)自左以初速度v0向右运动，在运动过程中 ()a小球做先减速后加速运动b小球做匀速直线运动c小球在运动过程中受到的电场力是变力d小球受到的电场力做的功为零解析：由于金属板处于点电荷q形成的电场中达到静电平衡后，在水平放置金属板的上表面上电场线是垂直向下的，金属板的上表面是一个等势面，所以小球运动时只在竖直方向上受力的作用，故小球做匀速直线运动，b正确；.由电场线分布可知，小球受的电场力是变力，c正确；根据力做功的条件，小球受到的电场力做功为零，d正确故此题正确选项为bcd.答案：bcd二、计算题(31236)图89两平行金属板竖直放置，带等量异种电荷，一带电荷量为q、质量为m的油滴以v0的速率沿两板中线竖直向上射入两板之间，最后垂直打在b板上，如图8所示已知油滴打在b板上时的速率仍为v0，则a、b两板间的电势差为多大？解析：由运动分解可知，油滴可看成竖直方向的上抛运动和沿水平方向在电场力作用下的匀加速直线运动的合运动，垂直打在板上，竖直方向速度为零，水平方向速度为v0，故有0v0gt，得t水平方向a，v0at由水平方向位移情况tt解上述各式得u答案：图910如图9所示，匀强电场方向竖直向上，a、b是两个形状相同的金属小滑块b滑块的质量是a滑块质量的4倍，b滑块不带电，放在水平台面的边缘；已知a滑块带正电荷，与台面间的动摩擦因数0.4.开始时，a滑块在台面上恰好能匀速运动，速度大小为v05 m/s，之后与b滑块发生正碰，碰后b滑块落到地面上，落地时的动能等于它在下落过程中减少的重力势能设碰撞时间极短，碰后总电荷量没有损失且平分，a滑块还在桌面上，且两滑块始终在电场中，不计a、b间的库仑力已知台面绝缘，足够大，其高度h1.6 m，g取10 m/s2，则碰撞后a滑块还能运动多长时间？解析：设电场强度为e，b滑块质量为4m，碰后带电荷量为q；a滑块的质量为m，a滑块碰前带电荷量为2q，碰后带电荷量为q.a滑块在碰前，有2qemg，所以qe.设a、b碰后速度分别为v1、v2，对b碰后应用动能定理得：ek4mv(4mgqe)h，又ek4mgh，所以v22 m/s.a、b碰撞过程中动量守恒，以v0方向为正方向，则：mv0mv14mv2，所以v1v04v23 m/s，碰后a滑块返回设经时间t停下，由动量定理得：(mgqe)t0mv1，所以t1.5 s.答案：1.5 s图1011如图10所示，ab、cd为两平行金属板，a、b两板间电势差为u，c、d始终和电源相接，测得其间的场强为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ab加速后穿过cd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)粒子带正电还是带负电？(2)粒子打在荧光屏上距o点下方多远处？(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大？解析：(1)粒子向下偏转，电场力向下，电场强度方向也向下，所