2018学年教科版高二物理选修3-1第一章《静电场》带电粒子在电场中的运动（提高篇）

带电粒子在电场中的运动一、选择题：1、质子和氘核垂直射入两平行金属板间的匀强电场中，它们从电场中射出时偏离的距离相等，由此可知射入电场时（）A、质子的动能是氘核动能的2倍B、质子的动能与氘核动能相等C、质子的速度是氘核速度的2倍D、质子的动量是氘核动量的2倍2、质量为m，带电量为Q的带电微粒从A点以竖直向上的速度射入电场强度为E的沿水平方向的匀强电场中，如图所示，当微粒运动到B点时速度方向变为水平方向，大小仍为，已知微粒受到的电场力和重力大小相等，以下说法中正确的是（）C、由A点到B点微粒的动能没有变化D、从A点到B点合力对微粒做功为零3、带电粒子从静止出发经过电场加速后，垂直进入偏转电场，当离开偏转电场时，决定带电粒子侧移距离大小的因素是（）A、带电粒子质量越大，侧移越大B、带电粒子电量越大，侧移越大C、加速电压越低，侧移越大D、偏转电压越高，侧移越大4、如图所示，带电粒子以平行极板的初速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场（重力不计），若带电粒子的初动能增大为原来的2倍，而仍能使其擦极板边缘飞出，则可采取的措施为（）A、将板的长度变为原来的2倍B、将板之间距离变为原来的C、将两板之间电压变为原来的两倍D、以上措施均不对5、a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定（）A、在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B、进入电场时，c的速度最大，a的速度最小C、b和c同时飞离电场D、动能的增量相比，a的最小，b和c的一样大6、如图所示，一带电粒子以速度沿垂直电场的方向进入匀强电场，两极板间的电压为，射出电场后偏转距离为y，要使y减小，可以采取的方法是（）A、只提高粒子进入电场的速率B、只增大两极板间的电压C、只增大两极板间的距离dD、只增大两极板的长度L7、如图所示，一电子沿x轴正方向射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD，已知Oeq\x\to(A)＝Aeq\x\to(B)，电子过C、D两点时竖直方向的分速度为和；电子在OC段和OD段动能的变化量分别为ΔEk1和ΔEk2，则（）二、填空题：2、如图所示，空间某个区域内有场强大小为E的匀强电场，电场的边界MN和PQ是间距为d的两个平行平面，如果匀强电场的方向第一次是垂直于MN指向PQ界面，第二次是和MN界面平行，在这两种情况下，一个带电量为q的质点以恒定的初速垂直于MN界面进入匀强电场，带电质点从PQ界面穿出电场时动能相等，则带电质点进入电场时的初动能是_______________.三、解答题：1、如图所示，一带电微粒质量为m、电荷量为q，从静止开始经电压为U1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为θ．已知偏转电场中金属板长L，两板间距d，带电微粒重力忽略不计．求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2．（1）电子是从C点附近飞出，还是从D点附近飞出？（2）＝？（3）若A、B间电势差随时间缓慢增大（如函数图所表示）在t＝40秒时刻，进入A、B板间的电子能从A、B板间右边飞出吗？3、如图所示，长度为L，相距为d的平行板电容器，与一电源相连.一质量为m、电量为q的粒子以速度沿平行于金属板之间的中线射入电场中，从飞入时刻计算，A、B两极板之间的电势差随时间的变化规律如图所示，为了使带电粒子射出电场时的速度刚好平行于金属板，求：（1）所加电压的周期T应满足什么条件；（2）所加电压的最大值应满足什么条件.【答案与解析】一、选择题：1、B2、ABCD3、CD解析：设加速电压为，偏转电压，为平行板的长度为L，板间距离为d，离开偏转电场时的偏转位移为y，粒子进入偏转电场时的速度为，则4、C解析：设偏转电压，为平行板的长度为L，板间距离为d，离开偏转电场时的偏转位移为y，粒子进入偏转电场时的速度为，则5、AB6、AC7、AC二、填空题：（2）当电场线方向与MN平行时，带电粒子的速度方向与电场线垂直，粒子做类平抛运动，质子在质子源到靶子之间做初速度为零的匀加速直线运动，设其加速度为a，则在距离靶源L和4L处各取一段极短的相等长度（设为）的质子流，三、解答题：（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向上微粒做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，则有：带电微粒加速度为a，出电场时竖直方向速度为解