2019 2020高中物理第一章靜電場(chǎng)課時(shí)跟蹤檢測(cè)九帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)含解析新人教版選修3

1、 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（九）帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1密立根油滴實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極相接，板UE的勻強(qiáng)電場(chǎng)。用噴霧器從上板中間的小孔噴入大小、質(zhì)量，形成豎直向下場(chǎng)強(qiáng)為間電壓為m，則和電荷量各不相同的油滴。通過顯微鏡可找到懸浮不動(dòng)的油滴，若此懸浮油滴的質(zhì)量為下列說法正確的是( ) A懸浮油滴帶正電 mg 懸浮油滴的電荷量為B U C增大場(chǎng)強(qiáng)，懸浮油滴將向上運(yùn)動(dòng) D油滴的電荷量不一定是電子電量的整數(shù)倍懸浮油滴受到電場(chǎng)力和重力的作用，且二力大小相等方向相反，由于電場(chǎng)的解析：選C Umgdqqmg，B方向豎直向下，因此懸浮油滴帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；由錯(cuò)誤；增大場(chǎng)強(qiáng)，知， Ud懸浮

2、油滴受到的電場(chǎng)力增大，懸浮油滴將向上運(yùn)動(dòng)，C正確；懸浮油滴所帶電荷量一定是電子電量的整數(shù)倍，D錯(cuò)誤。 AB兩孔正好水平相對(duì)，板上、2如圖所示，兩平行金屬板豎直放置， A孔沿垂直金屬板方向400 eV的電子從500 V板間電壓為。一個(gè)動(dòng)能為射入電場(chǎng)中，經(jīng)過一段時(shí)間電子離開電場(chǎng)，若不考慮重力的影響，則電子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能大小為( ) A900 eV B500 eV D400 eV 100 eV CABB點(diǎn)時(shí)，克服電向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，若當(dāng)電子到達(dá)解析：選C 電子從WqUB點(diǎn)，電子向右做減速運(yùn)動(dòng)，在到，因此電子不能到達(dá)場(chǎng)力所做的功500 eV400 eVBA點(diǎn)離開電場(chǎng)，在整個(gè)過程中，電場(chǎng)力

3、做功為零，達(dá)之前速度變?yōu)榱?，然后反向運(yùn)動(dòng)，從E400 eV，故C由動(dòng)能定理可知，電子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能：正確。 kA 點(diǎn))一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從3.(2018浙江4月選考vvtt時(shí)刻運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示。粒子在 -開始以做直線運(yùn)動(dòng)，其00BtC點(diǎn)，下列判斷正確的是( 到) 點(diǎn)，3時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到0ABC三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為A、 CBAABCEEE B、三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為ABC ABC點(diǎn)，電勢(shì)能先增加后減少 C粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)經(jīng)ABC點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功 D粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)經(jīng)解析：選C 帶電粒子的帶電性不確定，無法判斷電勢(shì)的高低，A錯(cuò)。由題圖可知，帶電ABEEBC點(diǎn)過程中，加速度點(diǎn)過程中加速度越來

4、越大，故電場(chǎng)強(qiáng)度，從粒子從點(diǎn)到點(diǎn)到BAEEABC點(diǎn)，速率先減小后增大，故電點(diǎn)經(jīng)，B越來越小，可知錯(cuò)。帶電粒子從B錯(cuò)誤；根據(jù)場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低，點(diǎn)的電勢(shì)最高，所以選項(xiàng)NPMpMNM點(diǎn)靜止釋放，錯(cuò)誤；正電荷從點(diǎn)的電勢(shì)能，所以選項(xiàng)可知，負(fù)電荷在C點(diǎn)電勢(shì)能小于在在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)軌跡并不是沿著電場(chǎng)線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 ABC中央各有一小孔，、(2017江蘇高考)如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板、5OMPOPCP現(xiàn)將點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到小孔分別位于、板向右平移到、點(diǎn)。點(diǎn)。由O點(diǎn)靜止釋放的電子( ) 點(diǎn)，則由 P點(diǎn)返回運(yùn)動(dòng)到 APP點(diǎn)之間返回和B運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)返回運(yùn)動(dòng)到 CP點(diǎn)穿過

5、 DABBCA、解析：選A 電子在、板間的電場(chǎng)中減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)板間的電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)，在BUBCEMPdeUeEd0板間的電壓為兩點(diǎn)間的距離為，、板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為，則有，若、UQkQ4CCECPB板向右平、兩板所帶電荷量不變，由將可知，板向右平移到點(diǎn)， SdCd0PBCAB板間加速運(yùn)動(dòng)后，在、兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，由此可以判斷，電子在移到時(shí)，BCP點(diǎn)時(shí)速度為零，然后返回，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。、板間減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá) mqv進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖6一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子以平行于兩極板的速度0 UdL。設(shè)粒子緊貼上極板邊緣飛出，兩極板間的距離為、板長(zhǎng)為所示。如果兩極板間電壓為電場(chǎng)，求粒子從進(jìn)入

6、電場(chǎng)到飛出電場(chǎng)電勢(shì)能的變化量。(粒子的重力忽略不計(jì)) UE 解析：兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度 ddy 帶電粒子沿電場(chǎng)力方向的位移 2qUyqEW 則電場(chǎng)力做正功 2qU。 由功能原理得電勢(shì)能減少了 2qU 答案：電勢(shì)能減少了 2 qq的7多選如圖所示，三個(gè)質(zhì)量相同，帶電荷量分別為、0和 cba，從豎直放置的兩板中間上方由靜止釋放，最后從兩板間穿、小液滴) 過，軌跡如圖所示，則在穿過極板的過程中( ba 做的功相同A電場(chǎng)力對(duì)液滴、 三者動(dòng)能的增量相同Bba 與液滴液滴電勢(shì)能的變化量相等Cc 做的功最多D重力對(duì)ba的電荷量大小相等，則液滴所受的電場(chǎng)力大小相等，由靜止AC 解析：選因?yàn)橐旱?、正確；電場(chǎng)釋放，

7、兩粒子的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，則水平位移大小相等，電場(chǎng)力做功相等，故Acba液滴，只有重力做功，、力對(duì)兩液滴做功相等，重力做功相等，則動(dòng)能的增量相等，對(duì)于bbaa，電場(chǎng)力均做正功，電場(chǎng)力所做的功錯(cuò)誤；對(duì)于液滴小于和液滴、動(dòng)能的增量，故B正確；三者在穿過極板的過程中豎直方向的位移相等，三者質(zhì)量等于電勢(shì)能的變化量，故C D錯(cuò)誤。相同，所以重力做功相等，故hAMBL1.25 m的絕緣水平軌道，固定在離水平地面高如圖所示，是一條長(zhǎng)10 m83EAMBMB的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。、為端點(diǎn)，為中點(diǎn)。軌道處在方向豎直向上、大小 510N/C處，4vmq在軌道一質(zhì)量6 m/s C1.3100.1 kg、電荷量的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑

8、塊以初速度0BAM點(diǎn)離開電場(chǎng)。已知滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因上自點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，從 ，求滑塊：0.2數(shù) M點(diǎn)時(shí)的速度大??；到達(dá) (1)MB點(diǎn)所用的時(shí)間。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到(2)從 AM段的加速度大小為滑塊在 解析：(1)Fmgf2a2 m/s 1mmL22avv )2(由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 M102v 代入數(shù)據(jù)解得。4 m/sMMB (2)滑塊在段的加速度大小為mgqE 2a0.7 m/s， 2mL12vtat，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 M1212210t s。代入數(shù)據(jù)解得 1710答案：(1)4 m/s (2) s 7E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電油滴在該電場(chǎng)中)真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為9(2017全國(guó)卷1vA時(shí)，將

9、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小突然增。在油滴處于位置豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為0t后，又突然將電場(chǎng)反向，但保持其大小不變；大到某值，但保持其方向不變。持續(xù)一段時(shí)間1Bg。再持續(xù)同樣一段時(shí)間后，油滴運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)。重力加速度大小為B點(diǎn)時(shí)的速度； (1)求油滴運(yùn)動(dòng)到t和求增大后的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。粸楸ＷC后來的電場(chǎng)強(qiáng)度比原來的大，試給出相應(yīng)的(2)1vvB、油滴以初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于應(yīng)滿足的條件。已知不存在電場(chǎng)時(shí)，00A兩點(diǎn)間距離的兩倍。 mq，油滴速度方向向上為正。油滴在電場(chǎng)強(qiáng)度和解析：(1)設(shè)油滴質(zhì)量和電荷量分別為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故勻強(qiáng)電場(chǎng)方向向上。大小為 1tEE時(shí)，油滴做豎

10、直向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向0時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度突然從增加至在21a滿足 向上，大小1qEmgma 12t的速度為 油滴在時(shí)刻1vvat 1011ta 突然反向，油滴做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，大小電場(chǎng)強(qiáng)度在時(shí)刻滿足21 maqEmg 22tt 2油滴在時(shí)刻的速度為12tvva 1122 由式得gtvv 2120t 0(2)由題意，在時(shí)刻前有mgqE 1tt 的位移為0到時(shí)刻油滴從112tsvta 111012ttt 油滴在從時(shí)刻的時(shí)間間隔內(nèi)的位移為到時(shí)刻211212tavts 112212 由題給條件有2hvg (22)0ABh 、式中兩點(diǎn)之間的距離。是AB 點(diǎn)在點(diǎn)之上，依題意有若hss 21 由式得vv1?002?EE22 ? 12gt?gt?411EE 為使，應(yīng)有12vv1?002? 221? gt?gt411v?30