高考物理選修31能力沖刺專題練習(xí)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（含解析）

.@:第15頁(yè)2019備戰(zhàn)高考物理選修3-1才能沖刺專題練習(xí)-帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)〔含解析〕一、單項(xiàng)選擇題1.如下圖，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，AA,、BB,、CC,是該電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的間隔為0.5cm，其中BB,為零勢(shì)面。一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的粒子沿AA,方向以初動(dòng)能EK自圖中的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，剛好從C,點(diǎn)分開電場(chǎng)。PA,=2cm，粒子的重力忽略不計(jì)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.

該粒子通過(guò)零勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能是1.25Ek

B.

該粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能是1.25Ek

C.

該粒子到達(dá)C,點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是2Ek

D.

該粒子到達(dá)C,點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是0.5Ek2.如圖甲所示為兩平行金屬板，板間電勢(shì)差變化如乙圖所示．一帶電小球位于兩板之間，小球在0～t時(shí)間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在3t時(shí)刻小球恰好經(jīng)過(guò)靜止時(shí)的位置，整個(gè)過(guò)程帶電小球沒有與金屬板相碰．那么乙圖中Ux的值為〔〕

A.

3U0

B.

4U0

C.

5U0

D.

6U03.如下圖，一電子槍發(fā)射出的電子〔初速度很小，可視為零〕進(jìn)入加速電場(chǎng)加速后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出后偏轉(zhuǎn)位移為y，要使偏轉(zhuǎn)位移增大，以下可行的措施是〔不考慮電子射出時(shí)碰到偏轉(zhuǎn)電極板的情況〕〔

〕

A.

增大偏轉(zhuǎn)電壓U

B.

增大加速電壓U0

C.

增大偏轉(zhuǎn)極板間間隔

D.

將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子4.虛線框abcd內(nèi)的正方形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如下圖．一束速率一樣的氕核、氘核和氚核從a處垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，氕核、氘核和氚核的質(zhì)量分別為m、2m、3m，電荷量都為q，假設(shè)其中氘核正好從c點(diǎn)射出，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.

氕核從bc邊射出，氚核從cd邊射出

B.

氕核和氚核也是從c點(diǎn)射出

C.

氘核和氚核在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣，大于氕核在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

D.

氕核在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，氚核在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)5.示波器可以用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況，其核心部件是示波管．假設(shè)在熒光屏上出現(xiàn)如下圖的正弦式交變電流波形，那么在程度偏轉(zhuǎn)電極XX′、豎直偏轉(zhuǎn)電極YY′上所加的電壓波形是〔

〕

A.

XX′加圖1波形電壓、YY′加圖2波形電壓

B.

XX′加圖2波形電壓、YY′加圖1波形電壓

C.

XX′加圖3波形電壓、YY′加圖1波形電壓

D.

XX′加圖4波形電壓、YY′加圖1波形電壓6.如下圖，有一帶電粒子貼著A板沿程度方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子沿①軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿②軌跡落到B板中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的程度速度一樣，那么兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為〔〕

A.

U1∶U2＝1∶8

B.

U1∶U2＝1∶4

C.

U1∶U2＝1∶2

D.

U1∶U2＝1∶17.如圖①所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖②所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。假設(shè)在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上。那么t0可能屬于的時(shí)間段是〔

〕

A.

0<t0<

B.

<t0<

C.

<t0<T

D.

T<t0<8.如下圖，在光滑、絕緣的程度桌面上固定放置一光滑、絕緣的擋板ABCD，AB段為直線擋板，BCD段是半徑為R的圓弧擋板，擋板處于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓直徑MN平行?，F(xiàn)有一帶電量為q、質(zhì)量為m的小球由靜止從擋板內(nèi)側(cè)上的A點(diǎn)釋放，并且小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)拋出，那么〔

〕

A.小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，擋板對(duì)小球的彈力可能為零

B.小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，擋板對(duì)小球的彈力可能為Eq

C.小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，擋板對(duì)小球的彈力可能為零

D.小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，擋板對(duì)小球的彈力一定大于mg二、多項(xiàng)選擇題9.如下圖，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)左端的中點(diǎn)P以一樣的初速度沿程度方向垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落在A、B、C三點(diǎn)，可以判斷〔

〕

A.

小球A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電

B.

三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

C.

三個(gè)小球到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能EkA<EkB<EkC

D.

三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度aA>aB>aC10.如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長(zhǎng)和板間間隔相等，板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與兩板垂直，不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向源源不斷地射入電場(chǎng)，粒子射入電場(chǎng)時(shí)的初動(dòng)能均為Ek0．t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)．那么〔

〕

A.

所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)

B.

t=0之后射入電場(chǎng)的粒子有可能會(huì)打到極板上

C.

所有粒子在經(jīng)過(guò)電場(chǎng)過(guò)程中最大動(dòng)能都不可能超過(guò)2Ek0

D.

假設(shè)入射速度加倍成2v0，那么粒子從電場(chǎng)出射時(shí)的側(cè)向位移與v0相比必定減半11.如下圖，程度放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長(zhǎng)，兩板間間隔，有一束由一樣帶電微粒組成的粒子流，以一樣的速度從兩板中央平行極板射入，開關(guān)S閉合前，兩極板間不帶電，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，微粒質(zhì)量為，電荷量，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是

A.

微粒的入射速度

B.

電容器上板接電源正極時(shí)，微粒有可能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng)

C.

電源電壓為180V時(shí)微粒可以從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng)

D.

電源電壓為100V時(shí)微?？梢詮钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶?chǎng)12.如下圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面〔紙面〕內(nèi)，且相對(duì)于過(guò)軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力，由此可知〔

〕

A.

Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高

B.

油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大

C.

油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大

D.

油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小13.如下圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑為R的圓，電場(chǎng)方向與圓所在平面平行，A、O兩點(diǎn)電勢(shì)差為U，一帶正電的粒子在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A、B兩點(diǎn)時(shí)速度方向沿圓的切線，速度大小均為v0，粒子重力不計(jì)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.

粒子從A到B的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段拋物線

B.

粒子從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大

C.

粒子從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能最小值為A點(diǎn)動(dòng)能的一半

D.

圓周上任兩點(diǎn)間電勢(shì)差的最大值為2U14.如下圖，氕、氘、氚的原子核自初速度為零經(jīng)同一電場(chǎng)加速后，又經(jīng)同一勻強(qiáng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，那么〔

〕

A.

經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)氚核做的功最多

B.

經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)三種核做的功一樣多

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15.光滑程度面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域處在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的程度速度V0進(jìn)入該正方形區(qū)域。當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí)，具有的動(dòng)能可能為〔〕

A.

B.

C.

D.

三、綜合題16.如下圖，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑軌道，一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，小球的質(zhì)量為m，電荷量為－q，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，斜軌道的傾角為α，圓軌道半徑為R，小球的重力大于所受的電場(chǎng)力．

〔1〕求小球沿軌道滑下的加速度的大?。弧?〕假設(shè)使小球通過(guò)圓軌道頂端的B點(diǎn)，求A點(diǎn)距程度地面的高度h1至少為多大；〔3〕假設(shè)小球從斜軌道h2＝5R處由靜止釋放．假設(shè)其能通過(guò)B點(diǎn)．求在此過(guò)程中小球機(jī)械能的改變量．17.如下圖，電子由靜止開場(chǎng)經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出。電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場(chǎng)電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板間電壓為U，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距為d。

〔1〕忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0和從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)間隔Δy；〔2〕分析物理量的數(shù)量級(jí)，是解決物理問題的常用方法．在解決〔1〕問時(shí)忽略了電子所受重力，請(qǐng)利用以下數(shù)據(jù)分析說(shuō)明其原因。U＝2.0×102V，d＝4.0×10－2m，m＝9.1×10－31kg，e＝1.6×10－19C，g＝10m/s2。〔3〕極板間既有靜電場(chǎng)也有重力場(chǎng)．電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì)，請(qǐng)寫出電勢(shì)φ的定義式。類比電勢(shì)的定義方法，在重力場(chǎng)中建立“重力勢(shì)〞φG的概念，并簡(jiǎn)要說(shuō)明電勢(shì)和“重力勢(shì)〞的共同特點(diǎn)。18.一束初速不計(jì)的電子在經(jīng)U的加速電壓加速后，在兩極板間的中點(diǎn)處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如下圖，假設(shè)板間間隔d，板長(zhǎng)l，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)只存在于兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極之間．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，求：

〔1〕電子分開加速電場(chǎng)時(shí)的速度大小〔2〕電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的時(shí)間〔3〕要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓U'？答案解析部分一、單項(xiàng)選擇題1.【答案】C【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【解析】【分析】根據(jù)等勢(shì)面的分布情況和粒子的軌跡分析可知：粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，程度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．粒子從A到C，程度位移為x=2cm，豎直位移為y=1cm，由，求出vy，由速度的合成求出v，再求出該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．粒子運(yùn)動(dòng)中電勢(shì)能和動(dòng)能總和不變，根據(jù)能量守恒定律確定粒子的總能量，再求出粒子經(jīng)過(guò)P、C,點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能。

粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，程度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有x=v0t，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)有，由題知x=2y，可得vy=v0，到達(dá)點(diǎn)的速度為，那么到達(dá)C,點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為：，由于相鄰等勢(shì)面間的間隔相等，電勢(shì)差相等，動(dòng)能的增量相等，那么該粒子通過(guò)等勢(shì)面BB'時(shí)的動(dòng)能是1.5Ek；C對(duì)；BB'為零勢(shì)能面，由上可知，粒子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面BB'時(shí)總能量為是1.5Ek，該粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是1.5Ek-Ek=0.5Ek；B錯(cuò)；根據(jù)能量守恒得，該粒子到達(dá)C,點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D錯(cuò)；應(yīng)選B

【點(diǎn)評(píng)】難度較大，此題首先要分析出粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是研究粒子經(jīng)過(guò)BB'面時(shí)總能量，根據(jù)能量守恒研究經(jīng)過(guò)其他等勢(shì)面時(shí)的電勢(shì)能2.【答案】C【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的加速【解析】【解答】在0-t，mg=2q

在t-2t，，向下加速

2t-3t，

，方向向上．

那么at2+at?t?a′t2=0

解得Ux=5u0，那么C符合題意，

故答案為：C.

【分析】利用第一段運(yùn)動(dòng)求出小球的重力，再逐段進(jìn)展分析，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析小球的運(yùn)動(dòng)，利用“在3t時(shí)刻小球恰好經(jīng)過(guò)靜止時(shí)的位置〞條件求出Ux的值。3.【答案】A【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【解析】【解答】設(shè)偏轉(zhuǎn)電極板長(zhǎng)為l，極板間距為d，由qU0=m，t=，y=at2=t2，得偏轉(zhuǎn)位移y=，增大偏轉(zhuǎn)電壓U，或減小加速電壓U0，或減小偏轉(zhuǎn)極板間間隔，都可使偏轉(zhuǎn)位移增大，選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；由于偏轉(zhuǎn)位移y與粒子質(zhì)量和帶電荷量無(wú)關(guān)，故將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子，偏轉(zhuǎn)位移不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。應(yīng)選項(xiàng)A正確?！痉治觥恐苯痈鶕?jù)豎直偏轉(zhuǎn)方向位移可知，豎直偏轉(zhuǎn)位移與電荷量無(wú)關(guān)，無(wú)論什么粒子只要經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，軌跡完全重合。4.【答案】C【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【解析】【分析】氕核、氘核和氚核三個(gè)粒子的電量相等，都帶正電荷，質(zhì)量不等，在電場(chǎng)中只受到電場(chǎng)力作用，粒子在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在程度方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析

因?yàn)槿齻€(gè)粒子的電量相等，所以F=Eq可得受到的電場(chǎng)力相等，根據(jù)牛頓第二定律可得，，，故氕核從cd邊射出，氚核從bc邊射出，AB錯(cuò)誤，

因?yàn)殡昂撕碗嗽诔潭确较蛏系奈灰葡嗟龋?，所以兩者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，又因?yàn)殡说某潭任灰菩∮?，所以氕核在電?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，C正確，D正確

【點(diǎn)評(píng)】做此類問題，首先弄明白帶電粒子在各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，然后結(jié)合牛頓第二定律分析加速度的大小，再根據(jù)程度方向上的位移判斷時(shí)間5.【答案】D【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，電荷在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【解析】【解答】解：要顯示一個(gè)周期的信號(hào)電壓，XX′偏轉(zhuǎn)電極要接入鋸齒形電壓，YY′加圖1波形電壓．那么只有D項(xiàng)符合要求，故D正確，ABC錯(cuò)誤

應(yīng)選D

【分析】XX′電極控制帶電粒子發(fā)生程度方向的運(yùn)動(dòng)，YY′′電極控制帶電粒子發(fā)生豎直方向的運(yùn)動(dòng)。6.【答案】A【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【解析】【分析】?jī)蓸O板間的間隔為d，極板的長(zhǎng)度為l，粒子的程度初速度為v0，粒子在程度方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，軌跡1的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，粒子的偏轉(zhuǎn)加速度為，粒子在豎直方向上偏轉(zhuǎn)了，故代入得，同理軌跡2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，偏轉(zhuǎn)加速度為，在豎直方向上偏轉(zhuǎn)了d，故，代入得，所以兩電壓之比為1：8，選A

【點(diǎn)評(píng)】此題難度較大，對(duì)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題，由于初速度與電場(chǎng)力方向垂直，粒子做的是類平拋運(yùn)動(dòng)，明確電場(chǎng)力與電勢(shì)差、加速度的關(guān)系，同時(shí)考察了學(xué)生靈敏應(yīng)用公式的推導(dǎo)才能7.【答案】B【考點(diǎn)】電荷在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【解析】【解答】假設(shè)0<t0<，帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零，然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零，如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的間隔大于向左運(yùn)動(dòng)的間隔，最終打在B板上，所以A錯(cuò)誤；假設(shè)<t0<，帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零，然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零，如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的間隔大于向右運(yùn)動(dòng)的間隔，最終打在A板上，所以B正確；假設(shè)<t0<T，帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零，然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零，如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的間隔小于向右運(yùn)動(dòng)的間隔，最終打在B板上，所以C錯(cuò)誤；假設(shè)T<t0<帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零，然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零，如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的間隔大于向左運(yùn)動(dòng)的間隔，最終打在B板上，所以D錯(cuò)誤?！痉治觥坑蓈-t圖像分析粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以直觀發(fā)現(xiàn)粒子的運(yùn)動(dòng)情況8.【答案】C【考點(diǎn)】電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【解析】【解答】小球從靜止A點(diǎn)釋放，能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)拋出，知小球在AB段的合力方向沿AB向下，那么電場(chǎng)力方向程度向右，小球一定帶正電；小球受到的合力方向沿AB向下，所以小球在圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，圓軌道的等效最高點(diǎn)在MD到最高點(diǎn)間，圓軌道的等效最低點(diǎn)是的延長(zhǎng)線與右下方軌道的交點(diǎn)，位于N與C之間．小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力方向程度向右，小球程度方向的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，故擋板對(duì)小球的彈力大于電場(chǎng)力qE，AB均錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)程度方向的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，故當(dāng)小球所受電場(chǎng)力剛好提供小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，擋板對(duì)小球的作用力為0，C符合題意；當(dāng)小球在點(diǎn)C時(shí)的速度大于0，小球豎直方向所受彈力提供小球圓周運(yùn)動(dòng)向心力，整個(gè)軌道是在程度面上，而不是豎直平面，所以c點(diǎn)彈力與重力無(wú)法比較，D不符合題意．

故答案為：C.

【分析】此題考察帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)。解決此題關(guān)鍵在于分清圓周運(yùn)動(dòng)向心力來(lái)源，找出圓周運(yùn)動(dòng)的“等效最高點(diǎn)〞和“等效最低點(diǎn)〞，再根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可解此題。此題易錯(cuò)點(diǎn)是把軌道看作豎直平面的軌道。二、多項(xiàng)選擇題9.【答案】A,C【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【解析】【解答】三個(gè)小球在程度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因初速度一樣，程度位移最短，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；豎直方向，帶正電荷小球受靜電力向上，合力為mg－F電，帶負(fù)電荷小球受靜電力向下，合力為mg+F電，不帶電小球只受重力，因此帶負(fù)電荷小球加速度最大，帶正電荷小球加速度最小，不帶電小球程度位移居中，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，三個(gè)小球豎直方向位移相等，帶負(fù)電荷小球合力做功最大，動(dòng)能改變量最大，帶正電荷小球動(dòng)能改變量最小，即EkC>EkB>EkA，選項(xiàng)C正確?！痉治觥扛鶕?jù)平拋程度位移可以判斷運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短，進(jìn)而判斷加速度和受力，可知電荷情況，并根據(jù)電場(chǎng)力做功情況判斷末動(dòng)能大小。10.【答案】A,C【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【解析】【解答】解：A、B、D、粒子在平行極板方向不受電場(chǎng)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所有粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣；

t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)，說(shuō)明豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動(dòng)量定理，豎直方向電場(chǎng)力的沖量的矢量和為零，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的整數(shù)倍；故所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)；

由于t=0時(shí)刻射入的粒子始終做單向直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分位移最大，故所有粒子最終都不會(huì)打到極板上；A符合題意，B不符合題意；

C、t=0時(shí)刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，為；

根據(jù)分位移公式，有：=

由于L=d

故：vym=v0

故最大動(dòng)能EK′=m〔v02+v2ym〕=2EK，C符合題意；

D、假設(shè)t=0時(shí)刻的粒子入射速度加倍成2v0，那么粒子從電場(chǎng)出射時(shí)間減半的側(cè)向位移與時(shí)間的平方成正比，側(cè)向位移與原v0相比必變成原來(lái)的四分之一；D不符合題意；

應(yīng)選：AC．

【分析】粒子在平行極板方向不受電場(chǎng)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所有粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣；t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)，說(shuō)明豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動(dòng)量定理，豎直方向電場(chǎng)力的沖量的矢量和為零，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的整數(shù)倍；所以所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)。11.【答案】A,C【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【解析】【解答】粒子剛進(jìn)入平行板時(shí)，兩極板不帶電，粒子做的是平拋運(yùn)動(dòng)，那么有：程度方向有，豎直方向有，解得，A符合題意；由于帶電粒子的程度位移增加，在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變大，而豎直方向位移不變，所以在豎直方向的加速度減小，所以電場(chǎng)力方向向上，又因?yàn)槭钦姾?，所以上極板與電源的負(fù)極相連，B不符合題意；當(dāng)所加電壓為U時(shí)，微粒恰好從下板的右邊緣射出，那么有：根據(jù)牛頓第二定律得：，解得，C符合題意，D不符合題意．

故答案為：AC

【分析】此題考察帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題。當(dāng)開關(guān)不閉合時(shí)，粒子作平拋運(yùn)動(dòng)，程度位移和豎直位移，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的位移規(guī)律可得粒子的初速度；當(dāng)開關(guān)閉合后，粒子作類平拋運(yùn)動(dòng)，平行極板方向勻速運(yùn)動(dòng)，垂直極板方向勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可分析解決此題。12.【答案】A,B【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【解析】【解答】油滴做類斜拋運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；合力豎直向上，且電場(chǎng)力Eq豎直向上，Eq>mg，電場(chǎng)方向豎直向下，P點(diǎn)電勢(shì)最低，負(fù)電荷在P點(diǎn)電勢(shì)能最大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；假設(shè)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，那么合力做負(fù)功，動(dòng)能減小，P點(diǎn)的動(dòng)能最小，選項(xiàng)B正確。【分析】由曲線運(yùn)動(dòng)受力指向圓弧內(nèi)測(cè)可知電場(chǎng)力方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)向下，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，并根據(jù)電場(chǎng)力做功情況可知?jiǎng)幽艽笮?3.【答案】A,C【考點(diǎn)】電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【解析】【解答】帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下，由于粒子在A、B兩點(diǎn)動(dòng)能相等，那么電勢(shì)能也相等。因?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)，所以兩點(diǎn)的連線AB即為等勢(shì)面。根據(jù)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直特性，從而畫出電場(chǎng)線CO．由曲線運(yùn)動(dòng)條件可知，正電粒子所受的電場(chǎng)力沿著CO方向，因此粒子從A到B做拋體運(yùn)動(dòng)，A符合題意；

由A選項(xiàng)分析可知，速度方向與電場(chǎng)力方向夾角先大于90°后小于90°，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，所以電勢(shì)能先增大后減小，B不符合題意；粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小，其速度為，那么最小動(dòng)能，C符合題意；勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度Ed=U式中的d是沿著電場(chǎng)強(qiáng)度方向的間隔，因此由幾何關(guān)系可知，UAO=E×R，所以E=；圓周上任兩點(diǎn)間電勢(shì)差的最大值為，D不符合題意；

故答案為：AC.

【分析】解決此題的關(guān)鍵是找出電場(chǎng)力方向，再根據(jù)電場(chǎng)力與初速度方向間關(guān)系確定帶電粒子怎樣運(yùn)動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)選擇規(guī)律解決問題。，14.【答案】B,D【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的加速，電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【解析】【解答】解：A、設(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間間隔為d．

在加速電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功為：W=qU1

由于加速電壓一樣，電荷量相等，所以電場(chǎng)力做的功相等，故A錯(cuò)誤；

D、在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移：

y=at2=??〔〕2

解得：y=

同理可得到偏轉(zhuǎn)角度的正切：

tanθ=，可見y和tanθ與電荷的電量和質(zhì)量無(wú)關(guān)．所以出射點(diǎn)的位置一樣，出射速度的方向也一樣．故三種粒子打屏上同一點(diǎn)，故D正確；

B、粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一樣，電荷量一樣，電場(chǎng)力一樣，根據(jù)動(dòng)能定理，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功一樣，故B正確

C、整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：

mv2=qU1+qU2，由于三種粒子的電荷量一樣，質(zhì)量不同，那么v不同，故C錯(cuò)誤；

應(yīng)選：BD．

【分析】粒子在加速電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功全部轉(zhuǎn)化成離子的動(dòng)能，電荷量一樣，電壓一樣，電場(chǎng)力做功一樣，質(zhì)量不同，速度不同；粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供合外力，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可求得偏轉(zhuǎn)位移一樣，豎直速度不同。15.【答案】A,B,D【考點(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的加速【解析】【解答】假設(shè)初速度的方向與電場(chǎng)方向平行，但方向與電場(chǎng)方向相反，那么小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)沒有到達(dá)對(duì)邊速度就減為零，那么小球會(huì)返回到出發(fā)點(diǎn)，速度仍為，動(dòng)能為，A符合題意；假設(shè)電場(chǎng)的方向平行于AB向左，小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：，那么，到達(dá)BD邊時(shí)動(dòng)能為，B符合題意；假設(shè)電場(chǎng)的方向平行于AC向上或向下，小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)位移最大為，電場(chǎng)力做功最多為，根據(jù)動(dòng)能定理，那么最大動(dòng)能為，假設(shè)小球從BD射出電場(chǎng)，動(dòng)能可能為為，不可能為，C不符合題意，D符合題意．

故答案為：ABD

【分析】該題目要分情況討論，動(dòng)能不變是因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度太大，使小球原路返回，動(dòng)能增加時(shí)因?yàn)殡妶?chǎng)力做正功，動(dòng)能減小是因?yàn)殡妶?chǎng)力做負(fù)功。三、綜合題16.【答案】〔1〕解:根據(jù)牛頓第二定律有：〔mg－qE〕sinα＝ma

解得a＝

〔2〕解:假設(shè)小球剛好通過(guò)B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg－qE＝

小球由A到B，根據(jù)動(dòng)能定理有：〔mg－qE〕〔h－2R〕＝

聯(lián)立以上兩式得h＝

〔3〕解:小球從靜止開場(chǎng)沿軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，設(shè)機(jī)械能的變化量為ΔE機(jī)

由ΔE機(jī)＝W電，W電＝－3qER

得ΔE機(jī)＝－3qER【考點(diǎn)