帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 跟蹤訓(xùn)練 高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

1、20212022學(xué)年人教版（2019）必修第三冊(cè)10.5帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)跟蹤訓(xùn)練一、單項(xiàng)選擇（下列各題中四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1豎直平面內(nèi)有一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子（不計(jì)重力）從a到b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力，粒子在該過(guò)程中（）A可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B一定做勻變速運(yùn)動(dòng)C電勢(shì)能一定減少D在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定大于在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力2靜電火箭是利用電場(chǎng)加速工作介質(zhì)形成高速射流而產(chǎn)生推力的。工作過(guò)程簡(jiǎn)化圖如圖所示，離子源發(fā)射的帶電離子經(jīng)過(guò)加速區(qū)加速，進(jìn)入中和區(qū)與該區(qū)域里面的電子中和，最后形成中性高速射流噴射而產(chǎn)生推力。根據(jù)題目信息可知（）A板電勢(shì)低于板電勢(shì)B進(jìn)入中和

2、區(qū)的離子速度與離子帶電荷量無(wú)關(guān)C增大加速區(qū)極板的距離，可以增大射流速度而獲得更大的推力D增大極板間的電壓，可以增大射流速度而獲得更大的推力3如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個(gè)質(zhì)量相等的電荷M和N同時(shí)分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向進(jìn)入板間電場(chǎng)，兩電荷恰好在板間某點(diǎn)相遇。若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，則下列說(shuō)法正確的是（）A電荷M的電荷量大于電荷N的電荷量B兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等C從兩電荷進(jìn)入電場(chǎng)到兩電荷相遇，電場(chǎng)力對(duì)電荷M做的功可能等于電場(chǎng)力對(duì)電荷N做的功D電荷M進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小與電荷N進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小一定相同4如圖所示為示波管中偏轉(zhuǎn)

3、電極的示意圖，間距為d，長(zhǎng)度為l的平行板A、B加上電壓后，可在A、B之間的空間中（設(shè)為真空）產(chǎn)生電場(chǎng)（設(shè)為勻強(qiáng)電場(chǎng)）。在距A、B兩平行板等距離的O點(diǎn)處，有一電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子以初速度v0沿水平方向（與A、B板平行）射入，不計(jì)重力，要使此粒子能從C處射出，則A、B間的電壓應(yīng)為（）ABCD5平行板電容器連接在如圖所示的電路中，A極板在上、B極板在下，兩板均水平，S1和S2是板中央的兩個(gè)小孔?，F(xiàn)從S1正上方P處由靜止釋放一帶電小球，小球剛好能夠到達(dá)S2而不穿出。不考慮帶電小球?qū)﹄妶?chǎng)的影響，下列說(shuō)法正確的是（）A僅使滑動(dòng)變阻器R的滑片向左滑動(dòng)到某位置，仍從P處由靜止釋放該小球，小球?qū)⒋┻^(guò)S2孔

4、B僅使A板下移一小段距離，仍從P處由靜止釋放該小球，小球?qū)⒋┻^(guò)S2孔C僅使A板上移一小段距離，仍從P處由靜止釋放該小球，小球?qū)⒋┻^(guò)S2孔D僅使B板上移一小段距離，仍從P處由靜止釋放該小球，小球?qū)⒃贩祷厍夷艿竭_(dá)P點(diǎn)6如圖甲，兩平行金屬板M、N豎直放置；乙圖為兩板間電勢(shì)差隨時(shí)間的變化規(guī)律，0時(shí)刻在兩板的正中央點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，電子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，取向右為運(yùn)動(dòng)正方向，假設(shè)電子未與兩板相碰。下面的圖象能反映電子運(yùn)動(dòng)情況的是（）ABCD7如圖一定質(zhì)量的帶電小球從輕質(zhì)彈簧上方點(diǎn)由靜止下落，空間還存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在小球從到的過(guò)程中，重力做功，小球克服彈簧彈力做功，電場(chǎng)力做功，忽略空氣阻力，

5、則：（）A該過(guò)程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)能增加了B該過(guò)程小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加0.5J，動(dòng)能增加了C該過(guò)程中小球電勢(shì)能增加0.5J，重力勢(shì)能減少0.8JD該過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能減少0.9J，小球電勢(shì)能減少0.5J8如圖所示，M、N為水平平行金屬板，上板有一孔a，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，開(kāi)關(guān)S閉合。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的液滴自a孔正上方距離為d的P點(diǎn)由靜止自由下落，到達(dá)距離上板的Q點(diǎn)時(shí)速度恰好變?yōu)榱?，重力加速度為g，則以下判斷正確的是（）A兩板間電勢(shì)差為BN板上移一小段距離，液滴仍能到達(dá)Q點(diǎn)C若S斷開(kāi)，N板上移一小段距離，液滴仍能到達(dá)Q點(diǎn)D若S斷開(kāi)，N板右移一小段

6、距離，液滴仍能到達(dá)Q點(diǎn)9如圖所示，粗糙絕緣豎直平面與兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂面重合。A、O、B為豎直平面上的三點(diǎn)，且O為等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，。現(xiàn)有帶電荷量為q、質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)以豎直向下的初速度向B滑動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0。則（）A物塊可能帶正電B從A到O，物塊受到的電場(chǎng)力一直減小C從O到B，物塊的加速度保持不變D從A到B，物塊的電勢(shì)能保持不變10如圖所示，電荷量為的某種粒子，以初動(dòng)能從兩平行金屬板的正中央沿垂直于電場(chǎng)線的方向進(jìn)入到兩板間存在的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，恰從帶負(fù)電的金屬板邊緣飛出來(lái)，且飛出時(shí)動(dòng)能變?yōu)?，不?jì)粒子的重力，則金屬板間的電壓為（）ABCD11如圖所示

7、，帶電粒子A、B所帶電荷量、之比為，帶電粒子A、B以相等的速度從平行板電容器左側(cè)同一點(diǎn)射入電場(chǎng)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入平行板電容器中，分別打在C、D點(diǎn)，O為下極板左側(cè)端點(diǎn)，若OC = CD，忽略粒子所受重力的影響，則（ ）AA、B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為BA、B運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為CA、B的質(zhì)量之比為DA、B的位移大小之比為12如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中豎直放置有一半徑為R的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場(chǎng)方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為（q0）、質(zhì)量為m的帶電小球在b點(diǎn)獲得一個(gè)初速度v0，恰好可以做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知sin37=0.6，cos37=0.8，

8、重力加速度為g。則小球在b點(diǎn)獲得的初速度v0的大小是（）ABCD二、多項(xiàng)選擇題（下列選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)滿足題意）13如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一長(zhǎng)l=10cm的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m=2g、電荷量的帶正電小球，當(dāng)絕緣細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開(kāi)始釋放，g取。下列說(shuō)法正確的是（）A若取A點(diǎn)電勢(shì)為零，則B點(diǎn)的電勢(shì)為B若取A點(diǎn)電勢(shì)為零，小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能為C小球到B點(diǎn)時(shí)速度為1.4m/sD小球到B點(diǎn)時(shí)，絕緣細(xì)線對(duì)小球的拉力為14如圖所示為真空中的實(shí)驗(yàn)裝置，平行金屬板A、之間的加速電壓為，、之間的偏轉(zhuǎn)電壓為，為熒光屏。現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和粒子三種粒子分別在A板附近由靜止開(kāi)

9、始加速，最后均打在熒光屏上。已知質(zhì)子、氘核和粒子的質(zhì)量之比為，電荷量之比為，則質(zhì)子、氘核和粒子三種粒子（）A從開(kāi)始到熒光屏所經(jīng)歷時(shí)間之比為B從開(kāi)始到熒光屏所經(jīng)歷時(shí)間之比為C打在熒光屏?xí)r的動(dòng)能之比為D打在熒光屏?xí)r的動(dòng)能之比為15如圖所示，A板發(fā)出的正電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U，正電子最終打在光屏P上，關(guān)于正電子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，正電子打在熒光屏上的位置下降B滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，正電子打在熒光屏上的位置上升C電壓U增大時(shí)，正電子打在熒光屏上的速度大小不變D電壓U增大時(shí)，正電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間不變16如圖所示，某

10、直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管）組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。設(shè)質(zhì)量為m、電量為q的質(zhì)子（重力不計(jì)）從K點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器并依次向右穿過(guò)各漂移管，在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在漂移管間被電場(chǎng)加速，加速電壓U視為不變。設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管A時(shí)速度為，進(jìn)入漂移管D時(shí)速度為，電源頻率為f，漂移管間縫隙很小，則（）A為使質(zhì)子在漂移管間被加速，質(zhì)子在每個(gè)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)為B質(zhì)子進(jìn)入漂移管D時(shí)的速度C從漂移管A算起，第N個(gè)漂移管的長(zhǎng)度應(yīng)為D從漂移管A算起，質(zhì)子通過(guò)第N個(gè)漂移管的能量應(yīng)為17一個(gè)利用靜電除塵的盒狀容器，如圖所示。它的上下底面為正對(duì)的金屬板，板間距為L(zhǎng)，當(dāng)連接到電壓為U的

11、電源兩極時(shí)，兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)有一定量煙塵顆粒均勻分布在密閉的除塵器內(nèi)，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)。合上電鍵之后，顆粒向下運(yùn)動(dòng)。每個(gè)顆粒電性相同，帶電量均為q，質(zhì)量均為m，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。則下列說(shuō)法中正確的是（）A顆粒帶正電B經(jīng)過(guò)時(shí)間煙塵顆粒可以被全部吸附C除塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)區(qū)間內(nèi)全部煙塵顆粒做功共為（N為容器中顆?？倲?shù)）D除塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)區(qū)間內(nèi)全部煙塵顆粒做功共為（N為容器中顆?？倲?shù)）18如圖所示，一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子、二價(jià)氦離子從小孔S無(wú)初速度地飄入電壓為、極板距離為的水平加速電容器中，之后又垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電壓為、極板距離為的豎直

12、偏轉(zhuǎn)電容器中，最后打在熒光屏上。整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，則下列說(shuō)法中正確的有（）A三種粒子一定打到屏上的同一位置屏B偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多C保持不變，增大三種粒子打到屏上時(shí)速度均增大D保持不變，增大三種粒子從進(jìn)入S至打到屏上所用時(shí)間均增大19如圖所示，半徑為的圓所在平面與某一勻強(qiáng)電場(chǎng)平行，為圓周上三個(gè)點(diǎn)，為圓心，為中點(diǎn)。粒子源從點(diǎn)在圓所在平面內(nèi)沿不同方向發(fā)出速率均為的帶正電的粒子，已知粒子的質(zhì)量為、電量為（不計(jì)重力和粒子之間的相互作用力）。若沿方向入射的粒子恰垂直方向過(guò)點(diǎn)。則以下說(shuō)法正確的是（）A、三點(diǎn)電勢(shì)高低為：B沿垂直方向入射的粒子可能經(jīng)過(guò)點(diǎn)C若，則粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)速

13、率可能為D若，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為20如圖所示，半徑為R的圓軌道固定在豎直面內(nèi)，與水平軌道相切于B點(diǎn)，并在B處開(kāi)有小孔?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小球質(zhì)量為m，電荷量為，整個(gè)空間存在大小為、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g，現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，圓軌道上的C點(diǎn)與圓心等高，不計(jì)一切摩擦，在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）A小球?qū)A弧軌道C點(diǎn)壓力大小為B小球機(jī)械能增量的最大值為C小球的最大動(dòng)能為D當(dāng)釋放點(diǎn)A到B的距離為時(shí)，小球恰好不脫離圓軌道三、綜合計(jì)算題（要求寫出必要的計(jì)算過(guò)程）21如圖所示絕緣的水平軌道與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道平滑連接，為豎直直徑，半圓形軌道的半徑，在左側(cè)所在空間

14、存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)（B、C兩點(diǎn)恰好不在勻強(qiáng)電場(chǎng)中），電場(chǎng)強(qiáng)度?，F(xiàn)有一電荷量、質(zhì)量的帶電體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平軌道上的P點(diǎn)以一定的速度沖上半圓，帶電體A恰好能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)（圖中未畫出）g取。求：（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。22如圖所示為真空中的實(shí)驗(yàn)裝置，平行金屬板A、B之間的加速電壓為U1；C、D之間的偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距為d。P為熒光屏，距偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)右端的水平距離為。一比荷為的帶電粒子在A板附近由靜止開(kāi)始加速，最后打在熒光屏上，不計(jì)粒子的重力，求（1）粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出的速度方向與水平方向夾角

15、的正切值和豎直偏移量大??；（2）現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和粒子三種帶正電的粒子（電量之比為112，質(zhì)量之比為124）分別在A板附近由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置計(jì)算它們打在熒光屏上的位置。（不計(jì)粒子間的相互作用）23如圖所示，一帶電為+q質(zhì)量為m的小球，從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速度水平馳出，在距拋出點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)處有根管口比小球略大的豎直細(xì)管，管的上口距地面。為了使小球能無(wú)碰撞地通過(guò)管子（即以豎直速度進(jìn)入管子），可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，（重力加速度為g）求：（1）小球的初速度v0大小；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能Ek。24如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌