2020_2021学年高中物理第一章静电场9带电粒子在电场中的运动课时作业含解析新人教版选修3_1.doc

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1、带电粒子在电场中的运动一、单项选择题1．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回．如图所示，＝h，此电子具有的初动能是(　　)A.　　　　　　　B．edUhC.D.解析：电子受到的静电力做负功，有－eUOA＝0－Ek，UOA＝h，Ek＝，由此知选项D正确．答案：D2.带电荷量为q的负电荷，以初动能Ek从两平行板的正中央沿垂直于电场线方向进入平行板间的匀强电场，恰沿B板边缘飞出电场，且飞出时其动能变为2Ek，则A、B两板间的电势差为(　　)A．Ek/q

2、，A板电势高B．Ek/q，B板电势高C．2Ek/q，A板电势高-8-/8D．2Ek/q，B板电势高解析：负电荷所受静电力方向向下，所以场强方向向上，B板电势高，静电力做功W＝q·，由动能定理得qU＝2Ek－Ek，则U＝，故选D.答案：D3．带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有(　　)A．增加带电粒子的电荷量B．增加带电粒子的质量C．增大加速电压D．增大偏转电压解析：设加速电场和偏转电场的电势差分别为U′、U.带电粒子经过加速电场过程中，由动能定理得qU′＝

3、mv，离开偏转电场时偏转角θ满足tanθ＝＝，即tanθ＝，由此可知，选项D正确．答案：D4．有一束不同的正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子的运动轨迹一样，说明所有离子(　　)A．具有相同的质量B．具有相同的电荷量C．具有相同的比荷D．属于同一元素的同位素解析：轨迹相同说明在任意时刻离子的运动方向均相同，即偏转角相同，而tanθ＝＝，因为v0、U、l、d均相同，所以只要离子的比荷相同，其运动轨迹就相同，故选项C正确．-8-/8答案：C5.如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电

4、场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为(　　)A．U1U2＝18B．U1U2＝14C．U1U2＝12D．U1U2＝11解析：由y＝at2＝·得：U＝，所以U∝，可知选项A正确．答案：A6．如图所示为一示波管内部结构示意图，A、B为水平放置的电极，C、D为竖直放置的电极，为使阴极发射出的电子能打在荧光屏上的区域“Ⅱ”(Ⅱ区在外侧)，则A、B间加的电压UAB和C、D间加的电压UCD应该是(

5、　　)A．UAB>0，UCD>0B．UAB>0，UCD<0C．UAB<0，UCD>0D．UAB<0，UCD<0解析：为使阴极发射出的电子能打在荧光屏上的区域“Ⅱ”-8-/8，在竖直方向上电子应向上偏，所受电场力竖直向上，场强竖直向下，所以A板接正极，同理水平方向向外偏，D板接正极，由此知选项B正确．答案：B二、多项选择题7.如图所示，带电的平行金属板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A、B以平行于极板的相同初速度从不同位置射入电场，结果打在极板上的同一点P.不计两微粒之间的库仑力，下列说法正确的是(　　)A．在电

6、场中微粒A运动的时间比B长B．在电场中微粒A、B运动的时间相同C．微粒A所带的电荷量比B少D．静电力对微粒A做的功比B多解析：带电微粒进入电场中，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则微粒在电场中的运动时间为t＝，由此可知两微粒在电场中的运动时间相同，选项B正确、A错误；竖直方向做匀加速直线运动，y＝at2，由于t相同，yA>yB，可得aA>aB，即>，则qA>qB，选项C错误．由W＝qU，可知静电力对微粒A做的功比B多，选项D正确．答案：BD8．(2017·某某高二检测)如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子，从两

7、平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度变为仍能恰好穿过电场，则必须再使(不考虑重力)(　　)-8-/8A．粒子的电荷量减小为原来的B．两板间电压减小为原来的C．两板间距离增大为原来的4倍D．两板间距离增大为原来的2倍解析：带电粒子在电场中做匀变速曲线运动．由于粒子在平行于平行板的方向上不受力，在垂直于平行板的方向上受到恒定不变的电场力作用，因而可将此匀变速曲线运动视为沿平行板方向上的匀速直线运动与垂直于板方向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动．粒子恰好穿过电场时

8、，它沿平行板方向上发生位移L所用时间与垂直于板方向上发生位移所用时间相等，设两板间电压为U，则有＝··，即L＝dv，当入射速度变为时，它沿平行板的方向发生位移L所用时间变为原来的2倍，由上式可知，粒子的电荷量或电压变为原来的或两板间距离增大为原来的2倍时，均使粒子恰好运动到极板处时，水平位移恰好等于L，