2.4带电粒子在电场中的运动 同步练习（Word版含解析）.docxVIP

鲁科版（2019）必修第三册2.4带电粒子在电场中的运动 一、单选题 I.如图所示，一个带负电的油滴以初速V。从尸点斜向上进入水平方向的匀强电场 中，倾斜角但45。，若油滴到达最高点时速度大小仍为9则油滴最高点的位置在 P点的左上方 P点的右上方 C.尸点的正上方 D.上述情况都可能 2.如图所示，在水平方向的匀强电场中，一质量为机的带电小球用一轻绳连接恰好在 竖直平面内顺时针绕。点做半径为R的圆周运动，运动轨迹上均匀地分布着力、夕、 C、D、F、G、”和尸点，04垂直于电场强度方向。已知小球带电荷量为贝勺＞0）,电 场强度E =”（g为重力加速度），则下列说法正确的是（） q A.小球在力点时的速度为屈 B.小球运动至C点和，点时绳子拉力大小相等 C.小球运动过程中绳子的最大拉力为66 mg D.小球运动过程中的最小速度为 3.如图所示，三块平行放置的带电金属薄板/、8、。中央各有一小孔，小孔分别位 于。、M、P点。由。点静止释放的电子恰好能运动到。点。现将C板向右平移到P 点，则由。点静止释放的电子（ ） 两板间所加电压为a = 182V。金属板尸和。水平放置在N板右侧，并关于小孔号、 邑所在直线对称，P、。两板间加有恒定的偏转电压U=91V, P、。金属板长 L = 4.8m、板间距c/ = 3.2m,两板间的偏转电场可视为匀强电场。现使一电子从5处 静止进入加速电场，最后从P、。两金属板右侧射出。己知电子质量 〃? = 0.91x107。kg,电荷量e = 1.6xlOT9c，两极板间电场的边缘效应及电子所受的重 力均可忽略不计。求： （1）电子加速后到达另时的速度%的大小； （2）电子射出偏转电场时沿偏转电场方向偏移的距离y的大小； （3）电子射出偏转电场时速度〃的大小。（结果可以根号表示） 参考答案: A 【详解】 带负电粒子电场力水平向左，但是竖直方向会达到最高点G所以粒子所受的重力作用一 定不能忽略，粒子在电场力和重力作用运动，若油滴到达最高点时速度大小仍为山，则由 定能定理可得 %＜（） U*Uq 则油滴最高点的位置在Q点的左上方。 故选Ao C 【详解】 D.以小球为研究对象，受到重力、静电力和轻绳的拉力，重力与静电力的合力 F = +（qE）2 =后 ng 由于小球恰好做圆周运动，所以圆周运动过程中速度的最小值出现在尸点，由牛顿第二定 律得 小球的最小速度 故D错误; A.小球从。点运动到力点，由动能定理得 解得 答案第1页，共14页 = V（3x/2-2）^ = V（3x/2-2）^ 故A错误； B.小球在C点时，有 Fc-qE = m^ 小球从〃点运动到C点，由动能定理得 1,1 , qE2R =—mvc~ ——mvH~ 2 2 在〃点时，有 2 FH+qE = m^ 所以FH〈FC,故B错误； F 2R = -inv［） --mv F 2R = -inv［） --mvp 在。点时，有 Fd Fd = 6 0mg 故C正确. 故选C。 A 【详解】 设4c间场强为邑，4c板电量不变，4C板间的场强为 r _I_Q _4点。 知8c板间的场强不随距离的变化而变化，当C板向右平移到P时，板间的场强不变 设力3间电场强度为最，根据题意由O点释放的电子恰好能运动到尸点，根据动能定理， 有 eE/oM-eE/MpH) 知，电子仍然运动到尸点返回 答案第2页，共14页 故选A。 A 【详解】 设粒子的质量为〃?，电荷量为心 从静止状态经过电压为U的电场加速后获得的速度大小 为v，根据动能定理有 〃 1 2 qU = - mv~ 解得 由上式可知粒子的比荷越小，丫越小，四个选项中负核的比荷最小，所以旅核的速度小, BCD错误，AIE确。 故选Ao B 【详解】 管内接通静电高压时，管内存在强电场，它便空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在 电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，所以金属管。应接高压电源 的正极，金属丝尸接负极。构成类似于点电荷的辐向电场，所以越靠近金属丝的电场强度 越强，则有纥，故选B。 C 【详解】 A.无法确定电势高低，A错误； B.轨迹向两侧弯曲，两个带电粒子电性一定相反，B错误； CD,轨迹向电场力方向弯曲，粒子从P运动到”的过程中，电场力做正功，电势能减少， C正确；同理，粒子从P运动到人的过程中，电势能也减少，D错误。 故选C。 B 答案第3页，共14页 【详解】 AD.由I图像可知粒子做匀减速直线运动，其所受电场力恒定，则该电场一定是匀强电 场，不可能是由某正点电荷形成的，故AD错误； BC.粒子从M点到N点的过程中，动能减小，电场力做负功，电势能逐渐增大，即粒子 在M点的电势能小于在N点的电势能，再根据综=4。可知M点的甩势低于N点的电势， 故B正确，C错误。 故选