陕西省交大附中2013届高三物理 第33课时 带电粒子在电场中的运动练习试题（A卷）

1 第第 3333 课时课时 带电粒子在电场中的运动 带电粒子在电场中的运动 A A 卷 卷 考测点导航考测点导航 1 带电粒子在电场中的加速 1 运动状态分析 在匀强电场中做加 减 速直线运动 2 由W qU及动能定理得 qU mv2 2 1 得v v与加速电压u有关 m qu2 对非匀强电场结论仍适用 2 带电粒子在电场中的偏转 1 运动特点 垂直于匀强电场的电场线方向进入 受恒力作用而做类平抛运动 2 运动分解 沿 v0方向做匀速直线运动 L v0 t 沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动 a m qE md qU y at2 2 1 dmv Uql 2 0 2 2 tan 0 v vy 0 v at dmv qlU 2 0 3 研究方法 1 力和运动的关系 牛顿第二定律 2 功和能的关系 动能定理 4 注意 带电粒子的重力是否考虑 微观粒子 电子 质子等没有特别说明或暗示外 一般不计重 力 宏观粒子 带电尘埃 液滴等一般不能忽略重力 典型题点击典型题点击 1 如图 33 A 1 所示 带负电的小球静止在水平板电容器两板间 距下板 0 8cm 两板间的电势差为 300V 如果两板间电势差减小到 60V 则带电小球运动到极板上需多长时间 该题是一条力学综合题 涉及力学 牛顿力学以及运动学有关知识 2 2001 上海高考 如图 33 A 2 所示 一束质量为m 电量为q的带电粒子以平 行于两极板的速度v0进入匀强电场 如果两极板间电压为U 两极板间的距离为 d 板长为L 设粒子束不会击中极板 则粒子从进入电场到飞出极板时电势能 的变化量为 粒子的重力忽略不计 该题考查带电粒子在电场中的偏转知识 关键是功能原理 新活题网站新活题网站 一 选择题一 选择题 1 下列粒子从初速为零的状态经加速电压U的电场后 其中速度最大粒子是 A 质子 B 氘核 C 粒子 D 钠离子 Na 2 如图 33 3 所示 AB为某电场中一条电场线 已知质量为 m 的电子在A速度为VA 它在电场作用 下从A运动到B时速度正好为零 那么 A 电场方向从A到B B A点电势高于B点的电势 图 33 A 1 图 33 A 2 图 33 A 3 2 C 电场力作正功mVA2 2 1 D 电子电势能增加了mVA2 2 1 3 如图 33 4 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 的匀强电场后 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的电量一定大于b的电量 B b的质量一定大于a的质量 C a的荷质比一定大于b的荷质比 D b的荷质比一定大于a的荷质比 4 如图 33 5 所示 氕 氘 氚的原子核自初速为零经同一电场加速后 又 经同一匀强电场偏转 最后打在荧光屏上 那么 A 经过加速电场过程 氕核所受电场力的冲量最大 B 经过偏转电场过程 电场力对 3 种核做的功一样多 C 3 种原子核打在屏上时的速度一样大 D 3 种原子核都打在屏上的同一位置上 5 一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中 粒子运动轨迹如图 33 6中虚线abc所示 图中实线是同心圆弧 表示电场的等势面 不计重 力 可以判断 A 此粒子一直受到静电排斥力作用 B 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能 C 粒子在b点的速度一定大于在a点的速度 D 粒子在a点和c点的速度大小一定相等 6 如图 33 A 7 所示 s 一平行板电容器A B两极板上 加一个如图所示的交变 电压 开始时B板电势比A板高 有一个原来静止的电子正处在两板中间 它在 电场力作用下开始运动 设A B两板间距离足够大 下列说法正确的是 A 若电子从t 0 开始运动 则电子将以起点为平衡位置来回 振动 B 若电子从t 1s开始运动 则电子将以起点为平衡位置来 回振动 C 若电子从t 2s开始运动 则电子将一直向A板运动 D 若电子从t 3s开始运动 则电子将一直向A板运动 二 填空题二 填空题 7 如图 33 A 8 所示 带电量之比qA qB 1 3 的带电粒子 A B 先后以相同速度从同一点垂直于场强方射入一个水平放置的平行板电容器中 不计重力 带电 粒子偏转后打在电容器同一板上 水平飞行距离之比xA xB 2 1 求 1 A B带电粒子的电场中的飞行时间之比tA tB 2 A B带电粒子的质量之比mA mB 8 如图 33 A 9 所示 A B两块金属板 彼此平行放置 两板间距离为 d 两板分别带有等量异种电荷 两板正中间有一个带电油滴P 当两板水平 平放置时 油滴恰好平衡 若把两板倾斜 60 角 要使油滴在原位置由静止释 放 油滴能打在金属板上 油滴打在金属板上的速度大小是 三 计算题三 计算题 9 如图 33 A 10 所示 A B为平行金属板 它们之间的距离为d 在A板 的缺口C的正上方距离为h的P处 有一静止的质 量为m带电量为q的液滴从P处由静止开始自由落下 若要使液滴不落在B板上 两板间场强至少为 多大 两板间的电势差至少为多大 1 若保持两极板间的电压不变 仅使A板向上 下 平移一小段距离 其它条件不变 质点的运 动情况如何 2 若仅使B板向上 下 移动一小段距离 情况又如何 图 33 A 4 图 33 A 5 图 33 A 6 图 33 A 7 图 33 A 8 图 33 A 9 3 10 如图 33 A 11 所示 一束电子流在经U 5000V 的加速电压加速后 在距两极板等距处垂直进入平 行板间的匀强电场 若两板间距d 1 0cm 板长l 5 0cm 那么 要使电子能从平行板间飞出 两个 极板上最多能加多大电压 11 如图 33 A 12 所示 质量为m带电量为 q 的微粒 重力不计 在匀强电场中的A点时速度为 v 方向与电场线垂直 在B点时速度为 2v 已知A B两点间距离为d 求 A B两点间电压 电场强度大小和方向 第 33 课时 带电粒子在电场中的运动 答案 图 33 A 10 图 33 A 11 图 33 A 12 A A 卷卷 典型题点击典型题点击 1 4 5 10 2 2 2 0 2 222 2vmd LUq 新活题网站新活题网站 一 选择题一 选择题 1 A 2 A B D 3 C 4 B D 5 A B D 6 B C 二 填空题二 填空题 7 2 1 4 3 8 gd2 三 计算题 9 解 设液滴刚好到达B板时速度v 0 在此过程中由动能定理得 mg h d qUAB 0 解得 q dhmg AB U dq dhmg d UAB E 1 使A板向上 下 平移 液滴的运动情况不变 2 使B板向上平移 液滴不能到达B板 使B板向下平移 液滴落到达B板上 10 解 根据题意 当偏转电压大到使电子刚好檫着极板的边缘飞出 此时的偏转电压 即为最大 加速过程 由动能定理得 eU 2 02 1mv 进入偏转电场 在平行于极板方向 l v0 t 在垂直于极板方向 y at2 y 2 12 2 t dm Ue 2 d 代入数据解得 4 0 102V U 11 解 电动能定理得 qUmvmvU mv q 1