10.5带电粒子在电场中的运动（提高）同步检测—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

1、第十章 静电场中的能量第5节 带电粒子在电场中的运动（提高）一、单项选择题1两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA=h，此电子具有的初动能是（ ）ABCD2如图所示，在一对带等量异号电荷的平行金属板间，某带电粒子只在电场力作用下沿虚线从A运动到B则（ ）A粒子带负电B从A到B电场强度增大C从A到B粒子动能增加D从A到B粒子电势能增加3如图所示，一质量为m、电荷量为（）的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到

2、达连线上的某点时（）A所用时间为B速度大小为C与P点的距离为D速度方向与竖直方向的夹角为30°4如图所示，质量为m、电荷量为q的小球在电场强度E的匀强电场中，以初速度v0沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A电场方向一定竖直向上B电场强度E的最小值为C如果电场强度为E=，则小球相对初始位置的最大高度为D如果电场强度为E=，小球电势能的最大值为5如图所示，带等量异种电荷的A、B两板水平放置，在A、B间形成竖直向下的匀强电场。a、b两质量相等的粒子从A板左侧边缘处以相同的速度先后飞入电场，

3、粒子a从A、B两板右端连线的中点飞离匀强电场，粒子b从B板右侧边缘处飞离匀强电场，不计粒子重力，下列说法中正确的是（）A粒子a、b的带电量之比为12B电场对a、b粒子做功之比为12C粒子a、b离开电场时的速度大小之比为12D粒子a、b离开电场时的速度与水平方向之间夹角之比为126如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压。t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计）。已知电子在04t0时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是（ ）A0<t<t0Bt0<

4、t<2t0C2t0<t<3t0D3t0<t<4t07如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔(位于P板的中点)射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该（ ）A使U2加倍B使U2变为原来的4倍C使U2变为原来的倍D使U2变为原来的8如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点，由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，现将C板向右平移到P点，则由O点静止释放的电子（ ）A运动到P点返回B运动到P和P点之间返回C运动到P点

5、返回D穿过P点9在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力，则（ ）A从A点运动到M点电势能增加 2JB小球水平位移 x1与 x2 的比值 1：4C小球落到B点时的动能 24JD小球从A点运动到B点的过程中动能有可能小于 6J10如图所示，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且电场力为3m

6、g。重力加速度为g，由此可知（）AAB=3BCB小球从A到B与从B到C的运动时间相等C小球从A到B与从B到C的动量变化量相同D小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等二、多项选择题11有一种电荷控制式喷墨打印机，它的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。不考虑墨汁的重力，为使打在纸上的字迹缩小（偏转距离减小），下列措施可行的是（ ）A减小墨汁微粒的质量B增大偏转电场两板间的距离C减小偏转电场的电压D减小墨汁微粒的喷出速度12如图所示，匀强电场中的A、B、C

7、三点构成-一个直角三角形，BC边垂直AC边，BAC=30°，BC边长度为d，已知电场方向与该直角三角形的某一边平行。一质量为m、电量为q、带正电的粒子（不计重力）在该电场中运动，经过A点时速度大小为v0、方向沿AB；经过BC边的中点D时，速度大小为vD，方向与BC边垂直。以下选项正确的是（）A电场方向与AC边平行BA、B、C三点中B点电势最高CD电场强度大小13如图所示，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

8、tQtPB它们所带电荷量之比qPqQ12C它们的电势能减少量之比EPEQ12D它们的动能增量之比EkPEkQ1414如图所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰能通过最高点，则（ ）AR越大，x越大BR越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大Cm越大，x越小Dm与R同时增大，电场力做功增大15如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地进入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的

9、匀强电场发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）A偏转电场对三种粒子做功一样多B三种粒子打到屏上时的速度一样大C三种粒子运动到屏上所用时间相同D三种粒子形成的运动轨迹是相同的三、填空题16真空中的某装置如图所示，现有质子、氚核和粒子部从O点静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO'垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氚核和粒子质量之比为1：3：4，电量之比为1：1：2，重力都不计)，则在荧光屏上将出现_个亮点，偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为_17板长为L的平行金属板与水平面成角放置，板间有匀强电场。一个带负电、

10、电量为q、质量为m的液滴，以速度v0垂直于电场方向射入两板间，如图所示，射入后液滴沿直线运动，两极板间的电场强度E_。液滴离开电场时的速度为_。(液滴的运动方向没有改变)18如图所示，在直角三角形区域ABC内（包括边界）存在着平行于AC方向的竖直方向的匀强电场，AC边长为L，一质量为m，电荷量q的带电小球以初速度v0从A点沿AB方向进入电场，以2v0的速度从BC边中点出来，则小球从BC出来时的水平分速度vx_，电场强度的大小E_（重力加速度为g）四、解答题19如图，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C

11、，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，经过b点垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN的某点c （图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成60°角。已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计。求：(1)粒子在b点时的速度；(2)水平匀强电场的场强E的大小；(3)bc两点间的电势差Ubc。20如图所示为某显像设备内电场的简化模型。 在y轴左侧存在水平向左的匀强电场，右侧存在竖直向上的匀强电场，场强大小均为E。 电子枪在A处无初速释放一质量为m，电荷量为e的电子，A点的坐标为（-L，L），不计电子重力。 求：(1)电子进入第一象限的速度大小；(2)电子从释放到达

12、x轴所需的时间；(3)若在B点无初速释放电子，则电子经过x轴上的点到O点的距离。 21如图甲所示，极板A、B间电压为U0，极板C、D间距为d，荧光屏到C、D板右端的距离等于C、D板的板长A板O处的放射源连续无初速地释放质量为m、电荷量为+q的粒子，经电场加速后，沿极板C、D的中心线射向荧光屏（荧光屏足够大且与中心线垂直），当C、D板间未加电压时，粒子通过两板间的时间为t0；当C、D板间加上图乙所示电压（图中电压U1已知）时，粒子均能从C、D两板间飞出，不计粒子的重力及相互间的作用求：（1）C、D板的长度L；（2）粒子从C、D板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离；（3）粒子打在荧光屏上区域的长度参考答案一、单项选择题12345678910DCCDACAADD二、多项选择题1112131415BCBDABDADAD三、填空题16 1； 1：1：217 18v0，四、解答题19【答案】(1)104 m/s；(2)；(3)【解析】（1）由动能定理得代入数据解得（2）进入PQ、MN间电场中后代入数据解得由题意得代入得由牛顿第二定律得 沿电场方向得 （3）由动能定理得得20【答案】(1)；(2)；(3)【解析】(1)由动能定理则有可得(2)在A处释放加速运动至y轴后，做类平抛运动到达x轴，设匀加速直线运动时间为，则有可得进入第一象限后，由y轴分运动得可得粒子由释放