【高中物理】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)同步練 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

精編精練：10.5帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第一部分：基本題【基本題】1.如圖所示，在點(diǎn)電荷＋Q激發(fā)的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？【基本題】2.兩平行金屬板相距為d，電勢(shì)差為U，一電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA＝h，此電子具有的初動(dòng)能是()A.eq\f(edh,U)B．edUhC.eq\f(eU,dh)D.eq\f(eUh,d)【基本題】3．如圖所示，兩極板與電源相連接，電子從負(fù)極板邊緣垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且恰好從正極板邊緣飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，而電子仍從原位置射入，且仍從正極板邊緣飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的()A．2倍B．4倍C.eq\f(1,2)D.eq\f(1,4)【基本題】4.如圖所示，電子在電勢(shì)差為U1的電場(chǎng)中加速后，垂直進(jìn)入電勢(shì)差為U2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在滿足電子能射出的條件下，下列四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是()A．U1變大、U2變大B．U1變小、U2變大C．U1變大、U2變小D．U1變小、U2變小【基本題】5.（多選）如圖所示，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)過(guò)程，電場(chǎng)力對(duì)氚核做的功最多B．經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程，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時(shí)的速度一樣大D．三種原子核都打在屏上的同一位置上第二部分：典型題【典型題】1.如圖，是一個(gè)示波器工作原理圖，電子經(jīng)過(guò)加速后以速度v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板間距離為d，電勢(shì)差為U，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，每單位電壓引起的偏移量(h/U)叫示波器的靈敏度．若要提高其靈敏度，可采用下列辦法中的()A．增大兩極板間的電壓B．盡可能使板長(zhǎng)L做得短些C．盡可能使板間距離d減小些D．使電子入射速度v0大些【典型題】2.如圖所示，質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)和α粒子(eq\o\al(4,2)He)，以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(不計(jì)粒子重力)，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y之比為()A．4∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶4【典型題】3.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板相距為d，充電后其間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m的液滴從下板邊緣射入電場(chǎng)，并沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)恰好從上板邊緣射出。求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)電場(chǎng)力做功大小?！镜湫皖}】4.在平行板電容器A、B兩板上加上如圖所示的交變電壓，開(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高，這時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子在電場(chǎng)力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞，則下述說(shuō)法正確的是()A．電子一直向A板運(yùn)動(dòng)B．電子一直向B板運(yùn)動(dòng)C．電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng)，再返回A板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)D．電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后向A板運(yùn)動(dòng)，再返回B板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)第三部分：獨(dú)立完成1.如圖所示，電子由靜止開(kāi)始從A板向B板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B板的速度為v，保持兩板間的電壓不變，則()A．當(dāng)增大兩板間的距離時(shí)，速度v增大B．當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，速度v減小C．當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，速度v不變D．當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間增大2．如圖所示，空間有一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)的初速度為v0的帶電微粒，沿圖中虛線由A運(yùn)動(dòng)到B，其能量變化情況是()A．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少B．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能增加C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少D．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少3．如圖所示，一帶負(fù)電的液滴，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速率v0射入水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，v0的方向與電場(chǎng)方向成θ角，已知油滴質(zhì)量為m，測(cè)得它在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)P時(shí)的速率恰為v0，設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(xP，yP)，則應(yīng)有()A．xP<0B．xP>0C．xP＝0D．條件不足無(wú)法確定4．如圖所示，a、b兩個(gè)帶正電的粒子，以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線、從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，a粒子打在B板的a′點(diǎn)，b粒子打在B板的b′點(diǎn)，若不計(jì)重力，則()A．a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量B．b的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量C．a(chǎn)的比荷一定大于b的比荷D．b的比荷一定大于a的比荷5．如圖，坐標(biāo)系xOy中存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)比荷為k的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著x軸正方向以v0的初速度進(jìn)入電場(chǎng)，粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為y＝bx2，不計(jì)帶電粒子的重力，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為()A．eq\f(bveq\o\al(2,0),k)B．eq\f(2bveq\o\al(2,0),k)C．eq\f(kveq\o\al(2,0),b)D．eq\f(2kveq\o\al(2,0),b)6．如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成θ角，重力加速度為g.(1)判斷小球帶何種電荷．(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度E.(3)若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過(guò)t時(shí)間小球的速度v.7.如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1＝E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E2＝2E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)相距為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)E2平行的屏?，F(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)重力)無(wú)初速度地放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)，A點(diǎn)到MN的距離為eq\f(L,2)，最后電子打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：(1)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間t；(2)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ；(3)電子打在屏上的點(diǎn)P′(圖中未標(biāo)出)到點(diǎn)O的距離x。8.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在著沿AD方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。電荷量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場(chǎng)，恰好從BC的中點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，不計(jì)粒子所受重力。求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E(2)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek19．如圖所示，電荷量為－e，質(zhì)量為m的電子從A點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，初速度為v0，當(dāng)它通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí)，速度與場(chǎng)強(qiáng)方向成150°角，不計(jì)電子的重力，求：(1)電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度多大；(2)AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差多大。10．如圖所示，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊恰好靜止。重力加速度取g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2)若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的eq\f(1,2)，小物塊的加速度是多大；(3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后小物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能。答案：10.5帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第一部分：基本題1.答案eq\r(2)∶12.D3.C4.B5.BD第二部分：典型題1.C2.B3.答案：(1)E＝eq\f(mg,q)，方向向上(2)mgd4.B第三部分：獨(dú)立完成1.C2.B3.A4