高中物理 第9节 带电粒子在电场中的运动课时训练 新人教版选修31(1).doc

第9节 带电粒子在电场中的运动课时训练1.一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是()a匀速直线运动b匀加速直线运动c匀变速曲线运动 d匀速圆周运动2如图所示，在场强为e，方向水平向右的匀强电场中，a、b为一竖直线上的两点，相距为l，外力f将质量为m，带电量为q的微粒，从a点匀速移到b点，重力不能忽略，则下面说法中正确的是()a外力的方向水平b外力的方向竖直向上c外力的大小等于qemgd外力的大小等于3平行板间加如图(a)所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况如图(b)中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是()4(2009济南模拟)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(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()a11 b12c21 d145如图所示，一电荷量为q，质量为m的带电粒子以初速度为v0，方向与极板平行射入一对平行金属板之间已知两极板的长度l，相距为d，极板间的电压为u，试回答下列问题(粒子只受电场力作用且上极板带正电)(1)粒子在电场中所受的电场力的大小为_，方向_，加速度大小为_，方向_(2)粒子在x方向上做_运动，在电场中的运动时间为_(3)粒子在y方向上做_运动，离开电场时，在y方向上偏离的距离为_当其他条件不变，d增大时偏离距离将_(4)粒子离开电场时，在y方向上的分速度为_，如果偏转的角度为，那么tan_.当其他条件不变，u增大时角将_6如图所示，abcd是一个正方形盒子cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场一个质量为m带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出(忽略粒子重力)求：(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功(3)若正方形的边长为l，试求该电场的场强7如图所示是示波管工作原理示意图，电子经加速电压u1加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量为h，两平行板间的距离为d，电势差为u2，板长为l.为了提高示波管的灵敏度(单位偏转电压引起的偏转量)可采取哪些措施？1.(2009长沙市一中高二检测)如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的p点以相同的初速度垂直于e进入电场，它们分别落到a、b、c三点()a落到a点的小球带正电，落到b点的小球不带电b三小球在电场中运动的时间相等c三小球到达正极板时动能关系：ekaekbekcd三小球在电场中运动的加速度关系：aaabac2示波器是一种常用的电学仪器可以在荧屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况电子经电压u1加速后进入偏转电场下列关于所加竖直偏转电压u2、水平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是()a如果只在u2上加上甲图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(a)所示b如果只在u3上加上乙图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(b)所示c如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(c)所示d如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(d)所示3(2009长沙市一中高二检测)如图所示装置，从a板释放的一个无初速电子向b板方向运动，下列对电子的描述中错误的是()a电子到达b板时的动能是eub电子从b板到c板时动能变化为零c电子到达d板时动能是3eud电子在a板和d板之间往复运动4一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为u，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升若两极板间电压为u，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是()a2v、向下 b2v、向上c3v、向下 d3v、向上5如图所示，在两极板中间有一静止的电子，在交变电压作用下电子的运动情况是(不计重力，t0时，m板电势为正，板间距离足够长)()a一直向m板运动b一直向n板运动c先向m板运动，再一直向n板运动d在m、n间做周期性的来回运动6(新题快递)如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长l0.4m，两板间距离d4103m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关s闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m4105kg，电量q1108c.(g10m/s2)求：(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压u应取什么范围？7如图所示，为一个从上向下看的俯视图，在光滑绝缘的水平桌面上，固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道abcd，ab段为直线，bcd段是半径为r的一部分圆弧(两部分相切于b点)，挡板处于场强为e的匀强电场中，电场方向与圆的直径mn平行现使一带电量为q、质量为m的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放，为使小球沿挡板内侧运动，最后从d点抛出，试求：(1)小球从释放到n点沿电场强度方向的最小距离s；(2)在上述条件下小球经过n点时对挡板的压力大小第9节 带电粒子在电场中的运动课时训练答案1.答案：a解析：因为粒子只受到电场力的作用，所以不可能做匀速直线运动2.答案：d解析：分析微粒受力，重力mg、电场力qe、外力f，由于微粒作匀速运动，三个力的合力为零，外力的大小和重力与电场力的合力大小相等ff的方向应和重力与电场力的合力方向相反，选项d正确3.答案：a解析：粒子在第一个内，做匀加速直线运动，时刻速度最大，在第二个内，电场反向，粒子做匀减速直线运动，到t时刻速度为零，以后粒子的运动要重复这个过程4.答案：b解析：由y 和ek0mv，得：y可知，y与q成正比，b正确5.答案：(1)垂直v0方向向下垂直v0方向向下(2)匀速直线(3)初速度为零的匀加速直线u减小(4)uu增大6.答案：(1)v0(2)8mv(3)解析：(1)设粒子在e孔的竖直速度为vy.则水平方向：l/2v0t竖直方向：lt得：vy4v0vev0(2)由动能定理得：w电mvmv8mv(3)由w电eql和w电8mv得：e.7.解析：电子经u1加速后，设以v0的速度垂直进入偏转电场，由动能定理得：mv0eu1电子在偏转电场中运动的时间t为：t电子在偏转电场中的加速度a为：a电子在偏转电场中的偏转量h为：hat2由式联立解得到示波管的灵敏度为：可见增大l、减小u1或d均可提高示波管的灵敏度.1.答案：a解析：带负电的小球受到的合力为：mgf 电，带正电的小球受到的合力为：mgf电，不带电小球仅受重力mg，小球在板间运动时间：t，所以tctbabaa；落在c点的小球带负电，落在a点的小球带正电，落在b点的小球不带电因为电场对带负电的小球c做正功，对带正电的小球a做负功，所以落在板上动能的大小：ekcekbeka.2.答案：abd3.答案：c4.答案：c解析：由题意知，未加电压时mgkv加电压u时，电场力向上，设为f，则有fmgkv当加电压(u)时，电场力向下，匀速运动时有fmgkv联立得：v3v方向向下，c选项正确5.答案：d解析：01s末，电子向左做匀加速直线运动，在1s末获得速度为v；1s末2s末，电子向左做匀减速直线运动，2s末速度为0；2s末3s末，电子向右做匀加速直线运动，3s末电子获得速度v；3s末4s末电子向右做匀减速直线运动.4s末速度为零，刚好为一个周期以后周而复始，所以，电子在m、n之间做周期性的来回运动6.答案：(1)10m/s(2)与负极相连120vu200v解析：(1)v0tgt2可解得v010m/s(2)电容器的上板应接电源的负极当所加的电压为u1时，微粒恰好从下板的右边缘射出a12a1解得：u1120v当所加的电压为u2时，微粒恰好从上板的右边