鲁科版高中物理必修第三册课后习题 第2章 电势能与电势差 习题课 带电粒子在电场中运动的四种题型.docVIP

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习题课:带电粒子在电场中运动的四种题型

必备知识基础练

1.(河南焦作检测)示波管是一种多功能电学仪器,它的工作原理可以等效成下列情况:如图所示,真空室中电极K发出电子(初速度不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中,金属板长为L,相距为d。当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上面显示亮点。已知电子的质量为m、所带电荷量为e,不计电子重力,下列情况一定能使亮点偏离中心距离变大的是()

A.U1变大,U2变大

B.U1变小,U2变大

C.U1变大,U2变小

D.U1变小,U2变小

2.如图所示,质量为m、所带电荷量为q的小球以初速度v0从A点竖直向上射入水平方向的匀强电场中,小球通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为()

A.mv0

C.2mv0

3.如图所示,一个带负电的油滴以初速度v0从P点斜向上射入水平方向的匀强电场中。若油滴到达最高点的速度大小仍为v0,则油滴运动的最高点的位置()

A.在P点的左上方

B.在P点的右上方

C.在P点的正上方

D.上述情况都可能

4.如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向的夹角为45°,则下列结论错误的是()

A.此液滴带负电

B.液滴做匀加速直线运动

C.合力对液滴做的总功等于零

D.液滴的电势能减少

5.(广东广州检测)一大型仪器上的长条状示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子(初速度为0)被加速后从小孔穿出,进入两平行金属板形成的偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上。设加速电压U1=1640V,偏转电场的金属板长l=4m,金属板间距d=1cm,当电子加速后从两金属板的中央沿与金属板平行的方向进入偏转电场。

(1)求偏转电压U2为多大时,电子离开金属板时的偏移量最大。

(2)如果金属板右端到荧光屏的距离L=20cm,求电子打在荧光屏上时的最大偏移距离。

关键能力提升练

6.(多选)角为θ的斜面上部存在竖直向下的匀强电场。两所带电荷量分别为q1、q2,质量分别为m1、m2的粒子分别以速度v1、v2垂直于电场射入,并在斜面上某点分别以速度v1、v2射出,在电场中的时间分别为t1、t2。入射速度为v2的粒子射得更远,如图所示,不计粒子重力。下列说法正确的是()

A.若v1v2,则t1t2

B.若v1=v2,则q

C.若v1v2,则v1v2

D.若v1=v2,则v1=v2

7.(多选)有三个质量相等的油滴A、B、C,分别可能带正电、负电和不带电,从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直于电场射入,落到极板处,如图所示,则 ()

A.A带正电,B不带电,C带负电

B.三个油滴在电场中运动时间相等

C.三个油滴在电场中运动的加速度aAaBaC

D.三个油滴到达极板时动能EkAEkBEkC

8.(多选)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AB=2BC,如图所示。由此可见 ()

A.静电力为3mg

B.小球带正电

C.小球从A点到B点与从B点到C点的运动时间相等

D.小球从A点到B点与从B点到C点的速度变化量的大小相等

9.如图所示的装置是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,一带负电的小球从高为h的A处由静止开始下滑,沿轨道ABC运动后进入圆环内做圆周运动。已知小球所受静电力是其重力的34,圆环半径为R,斜面倾角θ=53°,轨道水平段BC长度sBC

A.2R B.4R

C.10R D.17R

10.如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑。现将一质量为m、所带电荷量为+q的小球从管中A点由静止释放,已知qE=mg。求:

(1)小球释放后,第一次经过最低点D时的速度大小和对管壁的压力;

(2)小球释放后,第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力。

参考答案

习题课:带电粒子在电场中运动的四种题型

1.B当电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定经过偏转电场中水平位移的中点,所以电子离开偏转电场时偏转角度越大(偏转距离越大),亮点距离中心就越远。设电子经过U1加速后速度为v0,离开偏转电场时竖直方向速度为vy,根据题意得eU1=12mv02,电子在A、B间做类平抛运动,当其离开偏转电场时竖直方向速度vy=at=eU2

2.C