资源描述：
《2021_2022版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》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、考试资料带电粒子在电场中的运动 (25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动,经过相同的电势差U后,哪个粒子获得的速度最大( )A.质子H B.氘核HC.α粒子HeD.钠离子Na+【解析】选A。所有四种带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动,经过相同的电势差U,故根据动能定理,qU=mv2-0得v=,由上式可知,比荷越大,速度越大;A选项中质子的比荷最大,故A正确。2.如图所示,平行板电容器与电源相连,开始极板不带电,质量为m
2、、电量为q的油滴开始自由下落,一段时间后合上开关S,油滴经过相同时间回到出发点。忽略电容器充电时间,极板间距足够大,已知充电后的电场强度大小为E,下列判断错误的是( )A.油滴带负电B.Eq=4mgC.油滴回到出发点的速度为0D.油滴向下运动的过程中,机械能先不变后减小【解题指南】本题的关键是弄清楚液滴在整个过程中的运动性质,先自由下落,然后做匀变速直线运动(向下减速后向上加速),突破点是“油滴经过相同时间回到出发点”,据此列式计算。-16-/16考试资料【解析】选C。充电后油滴向上运动,即受到向上的电场力,而电容器上极板带
3、正电,电场方向竖直向下,故油滴带负电,A正确;在闭合前,油滴向下运动的过程中,h=gt2,闭合开关后的过程中x=vmt-at2,又知道vm=gt,x=-h,解得a=3g,对第二个过程用牛顿第二定律可得Eq-mg=3mg⇒Eq=4mg,B正确;返回到出发点的速度为v=vm-at=-2vm,C错误;自由下落过程中机械能守恒,当闭合开关后,电场力做负功,所以机械能减小,故向下运动的过程中,机械能先不变后减小,D正确。而题目中让选错误的,故选C。【加固训练】如图所示,一种β射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成。放射源O在
4、A极板左端,可以向各个方向发射不同速度、质量为m的β粒子(电子)。若极板长为L,间距为d,当A、B板加上电压U时,只有某一速度的β粒子能从细管C水平射出,细管C离两板等距。已知元电荷为e,则从放射源O发射出的β粒子的这一速度为( )A.B.C.D.【解析】选C。β粒子反方向的运动为类平抛运动,水平方向有L=v0t,竖直方向有=at2,且a=。从A到C的过程有-eU=m-mv2,以上各式联立解得v=,选项C正确。3.如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有一定电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确
5、的是( )-16-/16考试资料A.电子到达Q板时的速率,与加速电压无关,仅与两板间距离有关B.电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与加速电压有关C.两板间距离越大,加速时间越短D.两板间距离越小,电子的加速度就越小【解析】选B。电子从负极板到正极板由动能定理有Uq=mv2,求得v=,所以到达正极板的速度只与电压有关,而与两板间距离无关,A错误,B正确;电子从负极板向正极板运动过程中做匀加速直线运动,由运动学公式可得时间t==d,两板间距离越大,时间越长,C错误;据牛顿第二定律可得加速度a==,所以两板间距离越小,加速
6、度越大,D错误。故选B。4.如图所示,两个水平平行放置的带电极板之间存在匀强电场,两个相同的带电粒子从两侧同一高度同时水平射入电场,经过时间t在电场中某点相遇。则以下说法中正确的是( )A.若两粒子入射速度都变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为tB.若两粒子入射速度都变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为tC.若匀强电场的电场强度大小变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为tD.若匀强电场的电场强度大小变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为t-16-/16考试资料【解析】选A。两粒子从
7、射入到相遇经过的时间只和初速度大小相关,当两粒子入射速度都变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为t,故A项正确,B、C、D三项错误。【总结提升】分析带电粒子在匀强电场中的偏转问题的关键(1)条件分析:不计重力,且带电粒子的初速度v0与电场方向垂直,则带电粒子将在电场中只受电场力作用做类平抛运动。(2)运动分析:一般用分解的思想来处理,即将带电粒子的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场力方向上的匀速直线运动。5.如图所示,a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场,a
8、粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,若不计重力,则( )A.a的电荷量一定大于b的电荷量B.b的质量一定大于a的质量C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷【解析】选C。设任一粒子的速度为v,电量为q,质量为m,加速度为a,运动的时间为t,则加速度
