高中物理模塊七靜電場考點帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)運動試題

1、考點5.2帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)運動.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)(1)條件分析：帶電粒子垂直于電場線方向進入勻強電場(2)運動性質(zhì)：勻變速曲線運動 .(3)處理方法：分解成相互垂直的兩個方向上的直線運動，類似于平拋運動(4)運動規(guī)律：沿初速度方向做勻速直線運動,運動時間a.能飛出電容器：t$b.不能飛出電容器:沿電場力方向，做勻加速直線運動加速度:F qE qUa=-= 一 m mmd離開電場時的偏移量:離開電場時的偏轉(zhuǎn)角:vy qUltan 9 =- = ；一2.V0 mdv.帶電粒子在勻強電場中偏轉(zhuǎn)時的兩個結(jié)論(1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場加速后再從同一偏轉(zhuǎn)電場射出時，偏移量和

2、偏轉(zhuǎn) 角總是相同的.12證明：由qU)=2mv1 2 1 qUil 2y=2at =2- mr(vo)tan 0 = -qUi mdv得：y =Ul24U0dUl tan 6 = 2U0d(2)粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，合速度的反向延長線與初速度延長線的交點O為粒子水平位移的中點,即o到偏轉(zhuǎn)電場邊緣的距離為 2.3.帶電粒子在勻強電場中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系-1 - / 151212. , U當(dāng)討論帶電粒子的末速度 v時也可以從能量的角度進行求解：qU=mV2mv2,其中Uy=-y, 指初、末位置間的電勢差.噴墨打印機的簡化模型如圖 4所示，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾螅运俣葀垂直勻強電場飛入極板

3、間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場中 （C ）A.向負極板偏轉(zhuǎn)B.電勢能逐漸增大C.運動軌跡是拋物線D.運動軌跡與所帶電荷量無關(guān).如圖所示，兩極板與電源相連接，電子從負極板邊緣垂直電場方向射入勻強電場，且恰好從正極板邊緣飛出，現(xiàn)在使電子的入射速度變?yōu)樵瓉淼?倍，而電子仍從原來位置射入，且仍從正極板邊緣飛出，則兩極板間的距離應(yīng)變?yōu)樵瓉淼模– ），、一，、一 1 _ 1A.2 倍 B.4 倍 C. 2 D. 4.如圖所示，分別將帶正電、負電和不帶電的三個等質(zhì)量小球，以相同的水平速度由P點射入水平放置的平行金屬板間，已知上板帶負電，三小球分別落在圖中A、B C三點，其中小球B不帶電，則（D ）尸工

4、工Ii、ICHAA. A帶負電、C帶正電B.三小球在電場中加速度大小關(guān)系是：3A3BacC.三小球在電場中運動時間相等-2 - / 15D.三小球到達下板時的動能關(guān)系是EEE(a4. 一束帶有等量電荷的不同離子從同一點垂直電場線進入同一勻強偏轉(zhuǎn)電場，飛離電場后 打在熒光屏上的同一點，則 （C ）A.離子進入電場的V0相同B.離子進入電場的 mvo相同C.離子進入電場的初動能相同D.離子在電場中的運動時間相同.如圖所示，五、笊、瓶的原子核自初速度為零經(jīng)同一電場加速后，又經(jīng)同一勻強電場偏 轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，那么 （D ）A.經(jīng)過加速電場的過程中，電場力對瓶核做的功最多B.經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的過程中，

5、電場力對瓶核做的功最多C.三種原子核打在屏上的速度一樣大D.三種原子核都打在屏的同一位置上.（多選）真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子、笊核和 a粒子都從O點由靜止釋放，經(jīng)過 相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場，射出后都打在同一個與OO垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點（已知質(zhì)子、笊核和 a粒子質(zhì)量之比為1 ： 2 ： 4,電荷量之比為1 ： 1 ： 2,重力不 計）.下列說法中正確的是 （CD ）-3 - / 15A.三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間之比為2： 1 ： 1B.三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同C.在熒光屏上將只出現(xiàn) 1個亮點D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1 ： 1 ： 2.（多選）示波管

6、是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示.如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的 （AC ）A.極板X應(yīng)帶正電B.極板X應(yīng)帶正電C.極板Y應(yīng)帶正電D.極板Y應(yīng)帶正電.示波器是一種常見的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓隨時間變化的情況.電子經(jīng)電壓 U1加速后進入偏轉(zhuǎn)電場.下列關(guān)于所加豎直偏轉(zhuǎn)電壓U2、水平偏轉(zhuǎn)電壓U3與熒光屏上所得的圖形的說法中不正確的是（）-4 - / 15 TOC o 1-5 h z A.如果只在U2上加上甲圖所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖（a）B.如果只在U3上加上乙圖所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖（b）C.如果同時在U2

7、和U3上加上甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖（c）D.如果同時在U2和U3上加上甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖（d）.如圖所示，質(zhì)子、笊核和“粒子都沿平行板電容器兩板中線OO方向垂直于電場線射入板間的勻強電場，且都能射出電場，射出后都打在同一個熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點.若微粒打到熒光屏的先后不能分辨，則下列說法中正確的是（B ）A.若它們射入電場時的速度相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)3個亮點B.若它們射入電場時的速度相等，在熒光屏上將出現(xiàn)2個亮點C.若它們射入電場時的動能相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點D.若它們是由同一個電場從靜止加速后射入偏

8、轉(zhuǎn)電場的,-5 - / 1510.如圖所示，帶電的粒子以一定的初速度V0沿兩板的中線進入水平放置的平行金屬板內(nèi),恰好沿下板的邊緣飛出.已知板長為L,板間距離為d,板間電壓為 U,帶電粒子的電荷量為q,粒子通過平行金屬板的時間為t,不計粒子的重力，則(BD )a.在前2時間內(nèi)，電場力對粒子做的功為qu TOC o 1-5 h z ，一 t3B.在后萬時間內(nèi)，電場力對粒子做的功為 qUC.在粒子下落前?和后d的過程中，電場力做功之比為1 ： 244D.在粒子下落前?和后d的過程中，電場力做功之比為1 ： 144.如圖所示，平行金屬板 A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷.一帶電微粒水平射入板間，

9、在重力和電場力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么 (C )A.若微粒帶正電荷，則 A板一定帶正電荷B.微粒從M點運動到N點電勢能一定增加C.微粒從M點運動到N點動能一定增加D.微粒從M點運動到N點機械能一定增加-6 - / 15.（多選）長為I、間距為d的平行金屬板 M N帶等量異種電荷，A、B兩帶電粒子分別以不 同速度vi、V2從金屬板左側(cè)同時射入板間，粒子A從上板邊緣射入，速度 vi平行金屬板，粒子B從下板邊緣射入， 速度V2與下板成一定夾角 e （ e W0）,如圖8所示.粒子A剛好 從金屬板右側(cè)下板邊緣射出，粒子B剛好從上板邊緣射出且速度方向平行金屬板，兩粒子在板間某點相遇但不相

10、碰.不計粒子重力和空氣阻力，則下列判斷正確的是（BC ）A.兩粒子帶電荷量一定相同B.兩粒子一定有相同的比荷C.粒子B射出金屬板的速度等于 viD.相遇時兩粒子的位移大小相等.（多選）如圖所示，兩平行金屬板間有一勻強電場，板長為 L,板間距離為d,在板右端L 處有一豎直放置的光屏 M 一帶電荷量為q,質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板中央射入板間，最后 垂直打在M屏上，已知重力加速度為 g,忽略電場的邊緣效應(yīng)和帶電粒子對極板電荷分布 的影響，則下列結(jié)論正確的是 （BC ）A.板間電場強度大小為mg qB.板間電場強度大小為2mgq-7 - / 15C.質(zhì)點在板間的運動時間和它從板的右端運動到光屏的時間相等D

11、.質(zhì)點在板間的運動時間大于它從板的右端運動到光屏的時間.如圖所示，場強大小為 E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域abcd,水平邊ab長為s,豎直邊ad長為h.質(zhì)量均為 m帶電荷量分別為+ q和一q的兩粒子，由a、c兩點 先后沿ab和cd方向以速率V0進入矩形區(qū)(兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中).不計重力.若兩粒子軌跡恰好相切，則V0等于(B )其圖中未畫出)，由A點斜射出.在xOy平面內(nèi)，有沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為一質(zhì)量為 3 帶電量為+ q的粒子，B和C是粒子運動軌跡上的兩點，如圖所示，其中 l0 為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計。求：(1)粒子從A到C過程中電場力對它做的功;(2)粒

12、子從A到C過程所經(jīng)歷的時間;(3)粒子經(jīng)過C點時的速率?！敬鸢浮?qEl。(2)32mIoqE17qElo;2m-8 - / 1516.如圖所示，水平放置的平行板電容器，兩板間距為d=8 cm,板長為l =25 cm,接在直流電源上，有一帶電液滴以V0=0.5 m/s的初速度從板間的正中央水平射入，恰好做勻速4直線運動，當(dāng)它運動到P處時迅速將下板向上提起 -cm,液滴剛好從金屬板末端飛出，求:3(g取 10 m/s2)(1)將下板向上提起后，液滴的加速度大小；(2)液滴從射入電場開始計時，勻速運動到 P點所用的時間.【答案】(1)2 m/s 2 (2)0.3 sFa-17.如圖所示，有一質(zhì)子(

13、電荷量為q,質(zhì)量為m)由靜止經(jīng)電壓 U加速后，進入兩塊間距為d, 電壓為U的平行金屬板間.若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能從下板右邊緣穿出電場，求：(1)質(zhì)子剛進入偏轉(zhuǎn)電場 U2時的速度;(2)在偏轉(zhuǎn)電場U2中運動的時間和金屬板的長度L;(3)質(zhì)子穿出電場時的動能.U2 e(U + 2)-9 - / 15.如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、電場強度為E的勻強電場，在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+ q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不 計)，以垂直于電場線方向的初速度V0射入電場中，V0方向的延長線與屏的交點為O試求:(1)粒子從射入到打到屏上所用的時

14、間；(2)粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向夾角的正切值 tan a(3)粒子打在屏上的點 P到O點的距離x.2【答案】v； (m篇.兩平行金屬板 A、B水平放置，一個質(zhì)量為 m= 5X10 6 kg的帶電粒子，以 vo= 2 m/s的 水平速度從兩板正中位置射入電場，如圖所示，A B兩板間距離為d=4 cm,板長L=10cm.( g= 10 m/s 2)(1)當(dāng)A、B間的電壓為 Ub=i 000 V時，粒子恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中虛線射出電場，求該 粒子的電荷量和電性.(2)令B板接地，欲使該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場，求A板所加電勢的范圍.【答案】(1)2 X10 9 C 粒子帶負電(2) -600

15、VW 心忘2 600 V-10 - / 15.如圖所示，水平放置的平行板電容器， 原來兩板不帶電，上極板接地，它的極板長L= 0.1m, 兩板間距離d = 0.4 cm ，有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入， 由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒質(zhì)量為m = 2 x 10-6kg ,電量q = 1 x 10-8 C,電容器電容為C=10-6 F.求(1)為使第一粒子能落點范圍在下板中點到緊靠邊緣的B點之內(nèi)，則微粒入射速度V0應(yīng)為多少？(2)以上述速度入射的帶電粒子，最多能有多少落到下極板上?【答案】(1) 2.5 m/s V05 m/s (2)600 個A.如圖所示，水平放

16、置的平行板電容器，與某一電源相連，它的極板長L= 0.4m,兩板間距離d = 4X10 3m,有一束由相同帶電微粒組成白粒子流，以相同的速度V0從兩板中央平行-11 - / 15極板射入，開關(guān)S閉合前，兩板不帶電，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒質(zhì)量為 m= 4X 10 5kg,電量 q = + 1 x 10 8C.( g= 10m/s2)求：(1)微粒入射速度V0為多少？(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場，電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負極相連？所加的電壓 U應(yīng)取什么范圍？【答案】(1)10m/s (2)與負極相連120VU200V.如圖甲所示，靜電除塵裝置中有一長為L

17、、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板使用絕緣材料，上、下面板使用金屬材料.圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定 的高壓直流電源相連，質(zhì)量為m電荷量為一q、分布均勻的塵埃以水平速度V0進入矩形通道，當(dāng)帶負電的塵埃碰到下板后其所帶電荷被中和，同時被收集，通過調(diào)整兩板間距d可以改變收集效率 T,當(dāng)d=d0時，T為81%(即離下板0.81 do范圍內(nèi)的塵埃能夠被收 集).不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用.(1)求收集效率為100%寸，兩板間距的最大值 dm；-12 - / 15(2)求收集效率T與兩板間距d的函數(shù)關(guān)系;(3)若單位體積內(nèi)的塵埃數(shù)為n,求穩(wěn)定工作時單位時間下板收集的塵埃質(zhì)量AM

18、 At與兩板間距d的函數(shù)關(guān)系，并繪出圖線.【答案】 (1)0.9 d0, (2) y =0.81( d0)2,-13 - / 15.質(zhì)譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各前沿科學(xué)領(lǐng)域.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的質(zhì)譜裝置示意如圖所示， M N為兩塊水平放置的平行金屬極板，板長為L,板右端到屏的距離為 D,且D遠大于L,O O為垂直于屏的中心軸線，不計離子重力和離子在板間偏離O O的距離.以屏中心 O為原點建立xOy直角坐標(biāo)系，其中 x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向.(1)設(shè)一個質(zhì)量為no、電荷量為q0的正離子以速度V0沿O O的方向從O點射入，板間 不加電場和磁場時，離子打在屏上O點.若在兩極板間加一沿+ y方向場強為E的勻強電場，求離子射到屏上時偏離O點的距離y。；(2)假