(新课标)2018年高考物理总复习 课时达标检测(四十)带电粒子在电场中的运动(重点突破课)

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1、课时达标检测(四十)带电粒子在电场中的运动(重点突破课)一、单项选择题1.如图所示,从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动,指出下列对电子运动的描述中哪句是错误的(设电源电动势为U)(  )A.电子到达B板时的动能是UeB.电子从B板到达C板动能变化量为零C.电子到达D板时动能是3UeD.电子在A板和D板之间做往复运动解析:选C 电子在AB之间做匀加速运动,且eU=ΔEk,A正确;在BC之间做匀速运动,B正确;在CD之间做匀减速运动,到达D板时,速度减为零,C错误,D正确。2.如图所示,一价氢

2、离子(H+)和二价氦离子(He2+)的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们(  )A.同时到达屏上同一点   B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点解析:选B 一价氢离子(H+)和二价氦离子(He2+)的比荷不同,由qU=mv2可知经过加速电场获得的末速度不同,因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同,但在偏转电场中偏转距离y=at2=相同,所以会打在同一点,B正确。3.如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带

3、电的小球,从带电的平行板电容器极板左侧中央以相同的水平速度v0垂直于电场线方向射入匀强电场中。在重力、电场力共同作用下,三球沿不同的轨道运动,最后都落到极板上,则(  )A.三个粒子在电场中运动的时间相同B.A粒子带负电C.三者落在板上的动能关系为EkC>EkB>EkAD.三者都做平抛运动解析:选C 粒子在水平方向做初速度相同的匀速运动,水平位移越大运动时间越长,故运动的时间tA>tB>tC;在竖直方向做匀加速运动,侧向位移y=at2,且三者侧向位移一样,故加速度aC>aB>aA,静电力与重力的合

4、力关系为FC>FB>FA,即C带负电、B不带电、A带正电。由于合力做功WC>WB>WA,根据动能定理,粒子动能的增加量为EkC>EkB>EkA。4.质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入。它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上极板的过程中,(  )A.它们运动的时间tQ>tPB.它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2C.它们的电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ=1∶2D.它们的动能增量之比为ΔEkP

5、∶ΔEkQ=2∶1解析:选B 小球在竖直方向受到向上的电场力,做匀加速直线运动,在水平方向上做匀速直线运动,因为两小球在水平方向上的速度相同,又因为在水平方向上的位移相同,故根据公式x=v0t可得两者的运动时间相同,A错误;在竖直方向上的位移之比=,因为yP=aPt2=t2,yQ=aQt2=t2,联立可得qP∶qQ=1∶2,B正确;电场力做功为W=Eqy,电场力做多少正功,电势能就减少多少,故==,过程中只有电场力做功,所以电势能转化为动能,即它们的动能增量之比为ΔEkP∶ΔEkQ=1∶4,C、D

6、错误。二、多项选择题5.在场强大小为E的匀强电场中,质量为m、带电荷量为+q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为,物体运动s距离时速度变为零。则下列说法正确的是(  )A.物体克服电场力做功0.8qEsB.物体的电势能增加了0.8qEsC.物体的电势能增加了qEsD.物体的动能减少了0.8qEs解析:选CD 分析题意知带电物体应竖直向下运动,所受电场力竖直向上,根据牛顿第二定律:0.8qE=qE-mg,即mg=0.2qE,故电场力做功W=-qEs,电势能增加了qEs,A、

7、B错,C对;物体所受合力为0.8qE,方向竖直向上,根据动能定理,物体的动能减少了0.8qEs,D对。6.如图所示,带电荷量之比为qA∶qB=1∶3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中,分别打在C、D点,若OC=CD,忽略粒子重力的影响,则(  )A.A和B在电场中运动的时间之比为1∶2B.A和B运动的加速度大小之比为4∶1C.A和B的质量之比为1∶12D.A和B的位移大小之比为1∶1解析:选ABC 粒子A和B在匀强电场中做类平抛运动,水平方向由

8、x=v0t及OC=CD得,tA∶tB=1∶2;竖直方向由h=at2得a=,它们沿竖直方向下落的加速度大小之比为aA∶aB=4∶1;根据a=得m=,故=,A和B的位移大小不相等,故选项A、B、C正确,D错误。7.(2015·天津高考)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么(  )A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多B.三种粒子打

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