2024-2025版高中物理第一章9带电粒子在电场中的运动课时作业新人教版选修3-1

PAGEPAGE59带电粒子在电场中的运动1.(2024·山西太原月考)一带电粒子在电场中只受静电力作用时,它不行能出现的运动状态是(A)A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动解析:只在静电力的作用下,说明粒子受到的合外力的大小为静电力,不为零,不行能做匀速直线运动,故A正确;当粒子在匀强电场中由静止释放后,粒子做匀加速直线运动,故B错误;当粒子垂直进入匀强电场后,粒子做类平抛运动,故C错误;正电荷四周的电子只在静电力作用下,可以做匀速圆周运动,故D错误.2.(2024·贵州铜仁校级检测)如图所示,M,N是真空中的两块平行金属板,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M,N间电压为U时,粒子恰好能到达N板,假如要使这个带电粒子到达M,N板间距的12A.使初速度减为原来的1B.使M,N间电压加倍C.使M,N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M,N间电压都变为原来的2倍解析:由qEl=12mv02知,当v0变为22v0时l变为l2;因为qE=qUd,所以qEl=qU3.如图所示,质子(11H)和α粒子A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4解析:由y=Eql22mv02和Ek04.(2024·四川成都月考)如图所示,质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后,分别抵达B,C两点,若AB=BC,则它们带电荷量之比q1∶q2等于(B)A.1∶2 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶1解析:竖直方向有h=12gt2,水平方向有l=qE2mt2,联立可得q=mglEh,所以有5.(2024·河南郑州月考)一束正离子以相同的速率从同一位置,沿垂直于电场方向飞入匀强电场中,全部离子的运动轨迹都是一样的,这说明全部粒子(C)A.都具有相同的质量 B.都具有相同的电荷量C.具有相同的荷质比 D.都是同一元素的同位素解析:由偏转距离y=qEl22mv6.两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中,存在一沿半径方向的电场,如图所示.带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出,由此可知(不计粒子重力)(C)A.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的质量肯定相等B.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的速率肯定相等C.若入射粒子的电荷量与质量之比相等,则出射粒子的速率肯定相等D.若入射粒子的电荷量与质量之比相等,则出射粒子的动能肯定相等解析:由题图可知,该粒子在电场中做匀速圆周运动,静电力供应向心力qE=mv2r得r=mv2qE,r,E为定值,若q相等,则17.(2024·浙江温州检测)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽视的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上.则微滴在极板间电场中(A)A.向正极板偏转 B.电势能渐渐增大C.运动轨迹是圆弧 D.运动轨迹与带电荷量无关解析:由于微滴带负电,电场方向向下,因此微滴受到的静电力方向向上,微滴向正极板偏转,A项正确;偏转过程中静电力做正功,电势能减小,B项错误;微滴在垂直于电场方向做匀速直线运动,位移x=vt,沿电场反方向做初速度为零的匀加速直线运动,位移y=12·qUdmt2=qU2dm8.一个动能为Ek的带电粒子,垂直于电场线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2Ek.假如使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器的动能变为(C)A.8Ek B.5Ek C.4.25Ek D.4Ek解析:因为偏转距离为y=qUL22mdv02,带电粒子的初速度变为原来的两倍时,偏转距离变为y9.(2024·贵州遵义校级模拟)如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域,刚好通过竖直平面中的P点,已知连线OP与初速度方向的夹角为45°,则此带电小球通过P点时的动能为(D)A.mv02 B.12mv02 C.2m解析:由题可知,小球到P点时,水平位移和竖直位移相等,即v0t=0+vPy2t,合速度vP=v02+vPy2=5v0,则EkP10.在光滑水平面上有一比荷qm=1.0×10-7C/kg的带正电小球,静止在O点,以O点为原点,在水平面内建立坐标系xOy,现突然加一沿x轴正方向、电场强度为2.0×10解析:小球加速度大小a=qEm=0.20m/s2,1s末小球速度vx=at=0.20m/s,沿x轴方向距离x1=12at2=12×0.20×1x方向x2=vxt=0.20m,沿y轴方向y2=12at2=12×0.20×12m=0.1m,故第2s末小球坐标为((老师备用)1.(2024·广州深圳月考)(多选)一带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示.经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则(BCD)A.静电力等于重力的2倍B.粒子运动的水平位移的大小等于竖直位移的大小C.静电力做的功肯定等于重力做功的负值D.粒子电势能的削减量肯定等于重力势能的增加量解析:粒子在水平方向上ax=qEm,vx=axt;竖直方向上vy=v0-gt,到达B时,vx=v0,vy=0,所以有v0=axt,0=v0-gt,故ax=g,qE=mg,选项A错误;由动能定理有qEx-mgh=0,得x=h,选项B正确;WE=-WGΔEE=-ΔEG,选项D正确.2.如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽视不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M,N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M,N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点.已知M,N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.(1)求电子穿过A板时速度的大小;(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y;(3)若要电子打在荧光屏上P点的上方,可实行哪些措施?解析:(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理有eU1=12mv02,解得v0(2)电子沿极板方向做匀速直线运动,沿电场方