高中物理 加强练习第九章　92.带电粒子在电场中的偏转(A)

92.带电粒子在电场中的偏转(A)(分值：30分)1~5题每题6分1.(多选)(2025·浙江省模拟)如图所示，带电的平行金属板电容器水平放置，电荷量相同、重力不计的带电微粒A、B以相同的初速度从不同位置平行于金属板射入电场，结果打在金属板上的同一点P，不计微粒的重力及两微粒之间的库仑力。下列说法正确的是()A.在电场中，微粒A运动的时间比B的长B.在电场中，微粒A、B运动的时间相同C.微粒A的质量比微粒B的小D.打在P点时，微粒A的速度比微粒B的速度小答案BC解析两个带电微粒进入电场后都做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，运动时间为t=xv0，因为x、v0相等，则t相等，故A错误，在竖直方向上两个微粒做初速度为零的匀加速直线运动，有y=12at2=可得微粒的电荷量为q=2ymEt2，q、t、E相等，可知，m∝1y，所以微粒A在P点，根据速度的分解可知cosθ=v由题图可知A的偏转角θ更大，所以微粒A的速度比微粒B的速度大，故D错误。2.(2024·广东汕头市模拟)如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点，一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出，以下说法正确的是()A.粒子的运动轨迹一定经过P点B.粒子的运动轨迹一定经过PH之间某点C.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点从AD边射出D.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出答案D解析由题意知，粒子的初速度方向垂直于电场方向，故粒子做类平抛运动，根据平抛运动推理：速度反向延长线过水平位移的中点，O为FH中点，即DO为轨迹的切线，因P在DO线上，所以运动轨迹一定不经过P点，一定经过EP之间某点，故A、B错误；若将粒子的初速度变为原来一半，沿静电力的方向运动不变，即离开矩形区域的时间不变，又沿初速度方向做匀速直线运动，所以水平位移是原来的一半，恰好由E点射出，故C错误，D正确。3.(2025·云南丽江市联考)如图所示，矩形区域ABCD的竖直边AB长为L，水平边BC长为2L，P点为对角线BD的中点，对角线BD以上的区域存在着方向竖直向下的匀强电场。一带电粒子的质量为m、电荷量为+q(q>0)，以某一初速度从Q点出发经P点进入匀强电场，最后从C点以水平向右、大小为v的速度离开匀强电场。若不计粒子所受重力，则下列说法正确的是()A.粒子从P点运动到C点的时间为2B.初速度与水平方向的夹角θ=45°C.粒子在匀强电场中的加速度大小为vD.匀强电场的电场强度大小为m答案B解析粒子从P点到C点做类斜抛运动，C点是最高点，则水平方向有x=vxt1，又x=BC2=L，vx=v，可得粒子从P点运动到C点的时间t1=Lv，故A错误；竖直方向有y=12at12，又y=AB2=L2，vy=at1，解得粒子在电场中的加速度大小a=v2L，故C错误；粒子从Q点到P点做匀速直线运动，初速度与水平方向的夹角为θ，则有tanθ=vyvx=1，解得θ=45°，故B正确；由牛顿第二定律可得qE=4.(多选)(2025·江西省二模)如图所示，两平行金属板水平摆放，板长为l、间距为d，两板间加有恒定电压。一带电粒子从下板的左边缘斜向上射入板间，恰从两板中线沿水平方向飞出，此时粒子的速度大小为v。现给该粒子施加一水平向右的外力作用，外力的大小等于静电力大小，将该粒子仍从下边缘以相同的初速度射入板间，已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，粒子的重力不计。则施加外力后()A.带电粒子从中线上方射出板间B.带电粒子的加速度大小为2C.带电粒子克服静电力做功为mD.带电粒子射入板间的动能为l2+答案BD解析未加外力前有l=vt，d2=12at2，解得a=dv2l2，由于外力大小等于静电力大小，则加速度大小相等，方向相互垂直，施加外力后加速度大小为a'=2a=2dv2l2，故B正确；施加水平外力后，粒子在极板间运动的时间变小，竖直方向的距离变小，即带电粒子从中线下方射出板间，故A错误；带电粒子克服静电力做功为W=may<ma×d2=md2v22l2，故C错误；未施加外力时，根据动能定理有-ma5.如图甲所示为一沿水平方向固定的平行板电容器，O1O2的连线为平行板电容器的中线，两极板A、B间加如图乙所示的电压，电压的变化周期为T，图中U0未知。由O1沿平行于金属板的方向射入一系列质量为m、电荷量大小为q的同种小球，入射速度均相同。已知t=0时刻射入的小球在23T时由上极板的边缘平行于极板的方向离开电场，两极板之间的距离为d，当地的重力加速度未知，忽略小球大小及小球间的相互作用。下列说法正确的是()A.小球带正电B.U0=9C.当地的重力加速度大小为g=9D.T3时刻射入的小球从下极板上方d答案C解析由于小球最终从上极板边缘飞出，说明小球受到的静电力向上，由题图乙可知，0~T3上极板的电势高于下极板，电场方向向下，故小球带负电，A错误；根据题意可知，小球在0~T3时间内做类平抛运动，竖直方向则有2qU0d-mg=ma1，位移y1=12a1(T3)2，速度vy=a1T3，T3~2T3时间内，小球竖直方向的加速度a2=g在竖直方向上0~T3的初速度与T3~2T3的末速度相同，0~T3的末速度与T3~2T3的初速度相同，运动时间相等，且两段时间内在竖直方向上均做匀变速直线运动，故两阶段竖直方向的位移相等，则有联立解得U0=9md22qT2，g由于所有小球质量、电荷量大小、入射速度均相同，故小球在电场中运动的时间相