XX專用高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)課時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)加練半小時(shí)

XX專用高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)課時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中的加快和偏轉(zhuǎn)加練半小時(shí)XX專用高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)課時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中的加快和偏轉(zhuǎn)加練半小時(shí)PAGEXX專用高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)課時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中的加快和偏轉(zhuǎn)加練半小時(shí)56帶電粒子在電場(chǎng)中的加快和偏轉(zhuǎn)[方法點(diǎn)撥](1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)合辦理或用動(dòng)能定理辦理．(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)一般從分解的角度辦理．(3)注意帶電粒子重力可否忽視．1．電子束焊接機(jī)中的電場(chǎng)線如圖1中虛線所示．K為陰極，A為陽極，兩極之間的距離為d，在兩極之間加上高壓U，有一電子在K極由靜止被加快．不考慮電子重力，元電荷為e，則以下說法正確的選項(xiàng)是()圖1A．A、K之間的電場(chǎng)強(qiáng)度為eq\f(U,d)B．電子抵達(dá)A極板時(shí)的動(dòng)能大于eUC．由K到A電子的電勢(shì)能減小了eUD．由K沿直線到A電勢(shì)漸漸減小2．(多項(xiàng)選擇)(2017·四川資陽4月模擬)如圖2所示，質(zhì)量同樣的兩個(gè)帶電粒子M、N以同樣的速度同時(shí)沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，M從兩極板正中央射入，N從下極板邊沿處射入，它們最后打在同一點(diǎn)．不計(jì)帶電粒子重力和帶電粒子間的互相作用，則從開始射入到打在上極板的過程中()圖2A．它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tN＝tMB．它們電勢(shì)能減少許之比ΔEM∶ΔEN＝1∶2C．它們的動(dòng)能增添量之比ΔEkM∶ΔEkN＝1∶2D．它們所帶的電荷量之比qM∶qN＝1∶23．(2017·山東師范大學(xué)附中第三次模擬)如圖3所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子沿軌跡①從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿軌跡②落到B板中間．設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度同樣，則兩次的電壓之比為()圖3A．U1∶U2＝1∶8B．U1∶U2＝1∶4C．U1∶U2＝1∶2D．U1∶U2＝1∶14．(2017·廣東汕頭質(zhì)量檢測(cè))一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)沿豎直方向．兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同樣的帶正電的粒子a和b，從電容器邊沿的P點(diǎn)(如圖4)以同樣的水平速度射入兩平行板之間．測(cè)得a和b與電容器的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1∶2.若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是()圖4A．4∶1B．2∶1C．1∶1D．1∶25．(2017·安徽馬鞍山第一次模擬)如圖5所示，虛線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線，間距均為d，一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的粒子(不計(jì)重力)，從A點(diǎn)以與等勢(shì)線成θ角的速度v0射入，抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度方向恰與等勢(shì)線平行，則()圖5A．粒子必定帶正電B．電場(chǎng)中A點(diǎn)的電必定定高于B點(diǎn)電勢(shì)C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(mv\o\al(,02)sin2θ,4qd)D．粒子在A點(diǎn)擁有的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)擁有的電勢(shì)能6．(2018·河南省八校第二次測(cè)評(píng))如圖6，半徑為R的圓環(huán)處在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，圓環(huán)平面與電場(chǎng)方向平行，直徑ab與電場(chǎng)線垂直；一帶電粒子以速度v0從a點(diǎn)沿ab方向射入電場(chǎng)，粒子打在圓環(huán)上的c點(diǎn)；已知c點(diǎn)與ab的距離為eq\f(R,2)，不計(jì)粒子重力，求帶電粒子的比荷.圖67.(2018·四川瀘州一檢)如圖7所示，豎直平行正對(duì)擱置的帶電金屬板A、B，B板中心的小孔正好位于平面直角坐標(biāo)系xOy的O點(diǎn)；y軸沿豎直方向；在x>0的地區(qū)內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝eq\f(4,3)×103V/m；比荷為1.0×105C/kg的帶正電的粒子P從A板中心O′處靜止開釋，其運(yùn)動(dòng)軌跡恰巧經(jīng)過M(eq\r(3)，1)點(diǎn)；粒子P的重力不計(jì)，試求：圖7(1)金屬板A、B之間的電勢(shì)差UAB；(2)若在粒子P經(jīng)過O點(diǎn)的同時(shí)，在y軸右邊勻強(qiáng)電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止開釋另一帶電微粒Q，使P、Q恰能運(yùn)動(dòng)中相碰；假定Q的質(zhì)量是P的2倍、帶電狀況與P同樣；Q的重力及P、Q之間的互相作使勁均忽視不計(jì)；求粒子Q全部開釋點(diǎn)的會(huì)合．8．(2017·湖北孝感第一次統(tǒng)考)在xOy直角坐標(biāo)系中，三個(gè)邊長都為2m的正方形如圖8所示擺列，第Ⅰ象限正方形地區(qū)ABOC中有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0，在第Ⅱ象限正方形COED的對(duì)角線CE左邊CED地區(qū)內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，三角形OEC地區(qū)內(nèi)無電場(chǎng)，正方形DENM地區(qū)內(nèi)無電場(chǎng)．現(xiàn)有一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))從AB邊上的A點(diǎn)由靜止開釋，恰巧能經(jīng)過E點(diǎn)．圖8(1)求CED地區(qū)內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E1；(2)保持(1)問中電場(chǎng)強(qiáng)度不變，若在正方形ABOC中某些點(diǎn)靜止開釋與上述同樣的帶電粒子，要使全部粒子都經(jīng)過E點(diǎn)，則開釋點(diǎn)的坐標(biāo)值x、y間應(yīng)知足什么關(guān)系；(3)若CDE地區(qū)內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變成E2＝eq\f(4,3)E0，方向不變，其余條件都不變，則在正方形地區(qū)ABOC中某些點(diǎn)靜止開釋與上述同樣的帶電粒子，要使全部粒子都經(jīng)過N點(diǎn)，則開釋點(diǎn)的坐標(biāo)值x、y間又應(yīng)知足什么關(guān)系．

答案精析1．C[A、K之間的電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、K之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不是eq\f(U,d)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理，電子抵達(dá)A極板時(shí)的動(dòng)能Ek＝eU，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電子由K到A的過程電場(chǎng)力做正功，電子的電勢(shì)能減小了eU，選項(xiàng)C正確；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，則由K沿直線到A電勢(shì)漸漸高升，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]2．AD3．A[據(jù)題意，粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，即粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：x＝vt，在豎直方向做初速度為0的勻加快直線運(yùn)動(dòng)，則：y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qUx2,2mdv2)，偏轉(zhuǎn)電壓為U＝eq\f(2mdyv2,qx2)，則偏轉(zhuǎn)電壓之比為：eq\f(U1,U2)＝eq\f(y1x\o\al(,22),y2x\o\al(,12))＝eq\f(y1,y2)·(eq\f(x2,x1))2＝eq\f(1,8)，故A選項(xiàng)正確．]4．A5.C6．看法析分析沿ab方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向成立xOy直角坐標(biāo)系，設(shè)粒子從a到c所需時(shí)間為t，則：x＝v0ty＝eq\f(1,2)at2由牛頓第二定律得qE＝ma由題意可知：y＝eq\f(1,2)R；x＝(1＋eq\f(\r(3),2))R聯(lián)立解得：eq\f(q,m)＝eq\f(47－4\r(3)v\o\al(,02),ER)7．(1)1000V(2)y＝eq\f(1,6)x2，此中x>0分析(1)設(shè)粒子P的質(zhì)量為m、帶電荷量為q，從O點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度大小為v0；由題意可知，粒子P在y軸右邊勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)；設(shè)從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M(eq\r(3)，1)點(diǎn)所用時(shí)間為t0，由類平拋運(yùn)動(dòng)可得：x＝v0t0，y＝eq\f(qE,2m)t02解得：v0＝eq\r(2)×104m/s在金屬板A、B之間，由動(dòng)能定理：qUAB＝eq\f(1,2)mv02解得：UAB＝1000V(2)設(shè)P、Q在右邊電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加快度分別為a1、a2；Q粒子從N(x，y)點(diǎn)開釋后，經(jīng)時(shí)間t與粒子P相碰；由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何關(guān)系可得關(guān)于P：Eq＝ma1關(guān)于Q：Eq＝2ma2x＝v0teq\f(1,2)a1t2＝y(tǒng)＋eq\f(1,2)a2t2解得：y＝eq\f(1,6)x2，此中x>0即粒子Q開釋點(diǎn)N(x，y)坐標(biāo)知足的方程為y＝eq\f(1,6)x2，此中x>08．(1)4E0(2)y＝x(3)y＝3x－4分析(1)設(shè)帶電粒子出第Ⅰ象限電場(chǎng)時(shí)的速度為v，在第Ⅰ象限電場(chǎng)中加快運(yùn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)動(dòng)能定理得E0qL＝eq\f(1,2)mv2，此中L＝2m．要使帶電粒子經(jīng)過E點(diǎn)，在第Ⅱ象限電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，m，解得E1＝4E0.(2)設(shè)開釋點(diǎn)的坐標(biāo)為(x，y)，帶電粒子出第Ⅰ象限電場(chǎng)時(shí)的速度為v1，在第Ⅰ象限電場(chǎng)中加快運(yùn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)動(dòng)能定理得E0qx＝eq\f(1,2)mv12，要使帶電粒子過E點(diǎn)，在第Ⅱ象限電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，豎直方向位移為y，水平方向位移也為y，則y＝eq\f(1,2)·eq\f(E1q,m)(eq\f(y,v1))2，解得y＝x.(3)以以下圖為此中一條軌跡圖，帶電粒子從DE出電場(chǎng)時(shí)與DE交于Q.進(jìn)入CDE地區(qū)的電場(chǎng)后，初速度延伸線與DE交于G，出電場(chǎng)時(shí)速度的反向延伸線與初速度延伸線交于P點(diǎn)