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《2018_2019学年高中物理第1章静电场专题突破与题型专练带电粒子在电场中的运动练习新人教版选修》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题突破与题型专练 带电粒子在电场中的运动题型一:带电粒子在加速电场、偏转电场中的综合问题1.(多选)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪,偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( AC )A.极板X应带正电B.极板X′应带正电C.极板Y应带正电D.极板Y′应带正电解析:据荧光屏上亮斑的坐标可知示波管内电子受力情况:受指向Y方向和指向X方向的静电力.由于电子带负电,故极板Y,X应带正电,故选项A,C正确.2.如图所示,一束不同的带正电的粒子(不计重力),垂直电场线进入偏转电场,若使它们经过电场区
2、域时偏转距离y和偏转角θ都相同,应满足( D )A.具有相同的动能B.具有相同的速度C.具有相同的D.先经同一电场加速,然后再进入偏转电场解析:带电粒子进入偏转电场的过程中,其偏转距离为y=at2=()2=,偏转角θ满足tanθ===.由此知,若动能相等,q不同,则不能满足要求,故选项A错误;若速度相同,不同,则不能满足要求,故选项B错误;同样地,若11相同,v0不同也不能满足要求,故选项C错误;若经过相同电场加速,满足qU1=m,则y=,tanθ=,y,tanθ均与v0,Ek,q,m无关,故选项D正确.3.(2018·湖南双峰一
3、中高二期末)如图所示,场强大小为E,方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h.质量均为m,带电荷量分别为+q和-q的两粒子,由a,c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中).不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于( B )A.B.C.D.解析:根据对称性,两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd的中心,则在水平方向有s=v0t,在竖直方向有h=··t2,解得v0=.故选项B正确,A,C,D错误.4.(2018·江西师大附中高二周测)一个初动能为Ek的带电粒子以
4、速度v垂直电场线方向飞入两块平行金属板间,飞出时动能为3Ek.如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍,不计重力,那么该粒子飞出时动能为( B )A.4EkB.4.5EkC.6EkD.9.5Ek解析:带电粒子做类平抛运动,平行于极板方向的速度增加到原来的2倍,带电粒子通过电场的时间变为原来的,沿电场方向的位移变为原来的,静电力做功变为原来的.由动能定理得ΔEk′=qE·y′=yqE,原速飞过时由动能定理有ΔEk=3Ek-Ek=qEy,而ΔEk′=′-4Ek,解得′=4.5Ek,故选项B正确.5.真空中的某装置如图所示,其中平行金属
5、板A,B之间有加速电场,C,D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子,氘核和α11粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知质子,氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断中正确的是( B )A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同C.偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶2D.偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶4解析:粒子加速过程qU1=mv2,从B至M用时t=,得t∝,所以t1∶t2∶t3=1∶∶,选项
6、A错误;偏转位移y=()2=,所以三种粒子打到荧光屏上的位置相同,选项B正确;因W=qEy,得W1∶W2∶W3=q1∶q2∶q3=1∶1∶2,选项C,D错误.6.(2018·湖北丹江口一中高二期末)一个初速度为零的电子通过电压为U的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为E的匀强电场中,到达该电场中另一点D时,电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°,如图所示.试求C,D两点沿电场强度方向的距离y.解析:电子加速过程,由eU=m,得v0=在竖直方向vy=v0tan30°=at,a=得t=,C,D两点沿电场强度方向的距离y
7、=at2得y=.11答案:题型二:带电粒子在交变电场中的运动1.在如图所示平行板电容器A,B两板上加上如图所示的交变电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在静电力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)( C )A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动B.电子一直向A板运动C.电子一直向B板运动D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性来回运动解析:由运动学和动力学规律画出如图所示的v-t图像可知,电子一直向B板运动,选项C正确.2.
8、如图(甲)所示,一电子以v0的初速度沿平行金属板的轴线射入金属板空间.从电子射入的时刻开始在金属板间加如图(乙)所示的交变电压,假设电子能穿过平行金属板.则下列说法正确的是( C )A.电子只可能从轴线到上极板之间的空间射出(不包括轴线)B.电子只
