帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、單項(xiàng)選擇題B和介質(zhì)P構(gòu)成1.某位移式傳感器的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，平行金屬板A、電容器，當(dāng)可移動(dòng)介質(zhì) P向左勻速移出的過(guò)程中（）A. 電容器的電容變大B.電容器的電荷量保持不變C. M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)低D.流過(guò)電阻R的電流方向從 M到NC的極板水平放個(gè)條件,A. 增大Ri的阻值C.增大兩板間的距離B. 增大R2的阻值D.斷開(kāi)電鍵S3.如圖所示，帶電粒子 P所帶的電荷量是帶電粒子Q的3倍，它們以相等的速度發(fā)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別打在M、N 點(diǎn)，若 0M = MN，則vo從同一點(diǎn)出P和Q的質(zhì)量之（第 2 題）（第1題）2如圖所

2、示，電路中 Ri、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器置閉合電鍵S,電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)如果僅改變下列某油滴仍能靜止不動(dòng)的是（）比為（粒子重力不計(jì)）（）A. 3 : 4B. 4 : 3C. 3 : 2D. 2 : 3AB0腫用3（第 3 題）（第 4 題）4如圖所示，A、B兩金屬板平行放置，在 t = 0時(shí)將電子從 A板附近由靜止釋放（電子的重力忽略不計(jì)）分別在A、B兩板間加上下列哪種電壓時(shí)，有可能使電子到不了B板（）ABED5如圖所示，兩平行金屬板之間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng), 一帶電粒子以速度 vo垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向沿上極板邊緣射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好貼下極板

3、邊緣飛出，如果帶電粒子以某一垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向的初 速度vi沿上極板邊緣射入電場(chǎng)并能從其中射出，當(dāng)它的豎直位移等于板間距d時(shí)，它的水平射程為2L（軌跡未畫(huà)出）.則粒子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度 vi等于（）A. voB. , 2vovoD. 2vo6. 如圖所示，在 xOy豎直平面內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度 vo拋出，運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)為 M，與x軸交點(diǎn)為N，不計(jì)空氣阻力，則小球（）A.做勻加速運(yùn)動(dòng)B.從O到M的過(guò)程動(dòng)能增大1C. 到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零D.到N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于2mv2加速肚場(chǎng)偏我也場(chǎng)（第 7 題）（第 6 題）7. 如圖所示，設(shè)兩極板正對(duì)面積為S,極

4、板間的距離為 d,靜電計(jì)指針偏角為 化實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若（）A. 保持S不變，增大d，則B變大B.保持S不變，增大d，則B變小C.保持d不變，減小S,則B變小 D.保持d不變，減小S,則B不變&如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)電荷. 一帶電微粒水平射入板間， 在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示，那么（）A. 若微粒帶正電荷，則 A板一定帶正電荷B. 微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能一定增加C. 微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加D. 微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加（第 9 題）（第 8 題）9如圖所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子（速度可視為零）

5、，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電子的重力不計(jì)在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件下下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（）A. 僅將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極性對(duì)調(diào)B. 僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離C. 僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓D. 僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓10如圖所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)， 與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同 的帶電小球，P小球從緊靠左極板處由靜止開(kāi)始釋放， Q小球從兩板正中央由靜止開(kāi)始釋放，兩小球 最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置，則從開(kāi)始釋放到運(yùn)動(dòng)到右極板的過(guò)程中它們的（ ）A. 運(yùn)行時(shí)間tp>tQB.電勢(shì)能減少量之比 曰： Eq= 2 : 1C.電荷量之

6、比 qp : qQ= 2 : 1D. 動(dòng)能增加量之比厶Ep ： B<q= 4 : 1（第 10 題）（第 11 題）11有一靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨 x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖所示.若將一帶負(fù)電的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，電場(chǎng)中 P、Q兩點(diǎn)分別位于x坐標(biāo)軸上的1 mm、4 mm處.則下列說(shuō)法正確的是（）A. 粒子將沿x軸正方向一直向前運(yùn)動(dòng)B. 粒子在P點(diǎn)與Q點(diǎn)的加速度大小相等、方向相反C. 粒子經(jīng)過(guò) P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能相等D. 粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功的功率相等、多項(xiàng)選擇題12.給平行板電容器充電，斷開(kāi)電源后A極板帶正電，B極板帶負(fù)電.板間一帶電小球C用絕緣細(xì)線懸掛

7、，如圖所示.小球靜止時(shí)與豎直方向的夾角為則（）A. 若將B極板向右平移稍許，電容器的電容將減小B. 若將B極板向下平移稍許，A、B兩板間電勢(shì)差將增大C. 若將B極板向上平移稍許，夾角B將變大D. 輕輕將細(xì)線剪斷，小球?qū)⒆鲂睊佭\(yùn)動(dòng)+4*丄”:則nr評(píng)）M -1 1 1甲7（第12題）（第13題）13在地面附近，存在著一有界電場(chǎng)，邊界mn將某空間分成上下兩個(gè)區(qū)域 I、n，在區(qū)域n中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在區(qū)域I中離邊界某一高度由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶電小球A,如圖甲所示，小球運(yùn)動(dòng)的v t圖象如圖乙所示，已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，則（）A. 在t = s時(shí)，小球經(jīng)過(guò)邊界 MNB. 小球受到的

8、重力與電場(chǎng)力之比為3 : 5C. 在小球向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，重力做的功與電場(chǎng)力做的功大小相等D. 在小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，小球的機(jī)械能與電勢(shì)能總和先變大再變小14. 如圖所示，在兩條豎直邊界線所圍的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從左邊界的P點(diǎn)以某一水平速度射入電場(chǎng)，從右邊界的Q點(diǎn)射出，下列判斷正確的有 （）A. 粒子帶正電B. 粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C. 粒子電勢(shì)能增大D. 僅增大電場(chǎng)強(qiáng)度，粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間不變A B4 ''（第14題）（第15題）15. 如圖所示，兩對(duì)金屬板 A、B和C、D分別豎直和水平放置， A、B接在電路中，C D板間電 壓為板上0處發(fā)出的電子經(jīng)加速后

9、，水平射入 C、D板間，電子最終都能打在光屏 M上.關(guān)于電子的 運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 （）A. S閉合，只向右移動(dòng)滑片 P, P越靠近b端，電子打在 M上的位置越高B. S閉合，只改變 A、B板間的距離，改變前后，電子由 0至M經(jīng)歷的時(shí)間相同C. S閉合，只改變 A、B板間的距離，改變前后，電子到達(dá)M前瞬間的動(dòng)能相同D. S閉合后再斷開(kāi)，只向左平移 B, B越靠近A板，電子打在 M上的位置越高16如圖所示，水平放置的兩平行金屬板與一直流電源相連， 一帶正電的粒子僅在重力和電場(chǎng)力作 用下以某一初速度沿圖中直線從 A運(yùn)動(dòng)到B,現(xiàn)將平行金屬板分別以 0、0為圓心在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)相同 角度后（角度不太大

10、），粒子仍以原來(lái)的方式射入，則 （）舊A.粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)B. 粒子仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)C. 粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D. 粒子的電勢(shì)能可能增加，也可能減小三、非選擇題17.如圖甲所示，在y= 0和y= 2 m之間有沿著x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN為電場(chǎng)區(qū)域的上邊界，在x軸方向范圍足夠大.電場(chǎng)強(qiáng)度的變化如圖乙所示，取x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)正方向，現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子，粒子的比荷為 菩=x 102C/kg，在t= 0時(shí)刻以速度vo= 5x l0m/s從0點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電 場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子重力.求：(1) 粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間；(2) 粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)；(3)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域后沿x方向的速度大小.18

11、.如圖甲所示，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中存在著一半徑為R的圓形區(qū)域.0點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心， A點(diǎn)是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)， B點(diǎn)是圓形區(qū)域最右側(cè)的點(diǎn).在 A點(diǎn)有放射源釋 放出初速度大小不同、方向均垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向向右的正電荷，電荷的質(zhì)量為m、電荷量為q，不計(jì)電荷重力、電荷之間的作用力.(1)若某電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于P點(diǎn).如圖甲所示，/POA=B,求該電荷從 A點(diǎn) 出發(fā)時(shí)的速率;(2)若在圓形區(qū)域的邊緣有一接收屏CBD如圖乙所示，CD分別為接收屏上最邊緣的兩點(diǎn)，/ COB=/ BOD= 30° .求該屏上接收到的電荷的最大動(dòng)能和最小動(dòng)能.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

12、參考答案1解析：選D.當(dāng)可移動(dòng)介質(zhì)P向左勻速移出的過(guò)程中，介電常數(shù)減小，電容器電容變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電容器的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)不變，電荷量Q = CU減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電容器放電，電流方向Mt廿N, M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高，選項(xiàng) C錯(cuò)誤，D正確.Uc Uri2、解析：選B.設(shè)油滴質(zhì)量為 m,電荷量為q，兩板間距離為d，當(dāng)其靜止時(shí)，有 _q = "q = mg; 由題圖知，增大 Ri, Uri增大，油滴將向上加速，增大R2,油滴受力不變，仍保持靜止；由E= U知,增大d, U不變時(shí)，E減小，油滴將向下加速；斷開(kāi)電鍵S,電容器將通過(guò) Ri、R2放電，兩板間場(chǎng)強(qiáng)變 小，油滴將向下加速，故

13、只有 B項(xiàng)正確.x .11 qpE “1 qQE o3、解析：選a.由om=mn和t=vo知，tp=qtQ,在垂直極板方向上，y= 2 mptp= 2 mQtQ，解 得：mp : mQ= 3 : 4, A 正確.4、解析：選B.粒子不能到達(dá) B板，必須做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此粒子的運(yùn)動(dòng)應(yīng)為：加速t減速t反向加速t（反向）減速.故B正確.5、解析：選C.設(shè)粒子在電場(chǎng)中的加速度為a.第一次，粒子恰好從下極板的邊緣飛出，粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，有=vot, d = 2at2，解得vo= L 2d.第二次，設(shè)粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的豎直位移為y1,所用時(shí)間為t1，飛出電、 1場(chǎng)后的豎直位移為y，所用時(shí)間為t2,貝Vy1 =

14、尹仔，L=V1t1,y2=at1 t2, L= V1t2,y1 + y2= d,解得V1 =2d = ' 3v0,故 C正確.6、解析：選D.帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度 v0拋出后受到恒定的合力作用做勻變速運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)合力與速度的夾角為鈍角，速度減小，A、B都錯(cuò)；小球自坐標(biāo)原點(diǎn)到M點(diǎn)，y方向在重力作用下做速度減小到零的勻變速運(yùn)動(dòng)，x方向在靜電力作用下做初速度1 1為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，所以到 M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為零，C錯(cuò)；由動(dòng)能定理有：qEx= mvN ?mv2>0, D正確.£ rS7、解析：選 A.由電容決定式 C=:知，電容與極板間距成反

15、比，當(dāng)保持S不變時(shí)，增大d,4 n kd電容減小，由電容定義式C= Q知，板間電勢(shì)差增大，靜電計(jì)指針偏角 B變大，A對(duì)，B錯(cuò)；由3產(chǎn)三,U4n kd知C與S成正比，當(dāng)d不變時(shí)，減小S, C減小，Q不變，由C= Q知U增大，B變大，C、D均錯(cuò).8、解析：選 C.微粒向下偏轉(zhuǎn)，則微粒受到的電場(chǎng)力與重力的合力向下，若微粒帶正電，只要電 場(chǎng)力小于重力，就不能確定 A、B板所帶電荷的電性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于不能確定電場(chǎng)力的方向，因此不能確定電場(chǎng)力做功的正負(fù)，不能確定微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能的變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)力與重力的合力一定向下，因此微粒受到的合外力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，微粒從M到N的過(guò)程中動(dòng)

16、能增加，C項(xiàng)正確；由于不能確定除重力以外的力即電場(chǎng)力做的是正功還是負(fù)功，根據(jù)功能原理可 知，不能確定微粒從 M到N過(guò)程中機(jī)械能是增加還是減少，D項(xiàng)錯(cuò)誤.9、 解析：選C.設(shè)加速電場(chǎng)電壓為 Uo,偏轉(zhuǎn)電壓為U,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),間距為d,電子加速過(guò)程中，由Uoq =號(hào)尹，得，電子進(jìn)入極板后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，時(shí)間t = vL, a=彳詈,Vy= at, tan 0 =vy= UL-，由此可判斷C正確.vo 2Uod10、解析：選C.兩球在豎直方向上都做自由落體運(yùn)動(dòng)，由于下落高度相同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，1A錯(cuò)；在水平方向上，兩球都做勻加速運(yùn)動(dòng)，由x= 2at2可得：ap： aQ= 2 : 1，貝U qp：

17、qQ= 2 : 1, C正確；電勢(shì)能的減少量： &： Es= (qpE - xp) : (qQExQ)= 4 : 1, B 錯(cuò)；動(dòng)能增加量：(mgh + Ep)： (mgh + Eq)<4 : 1, D 錯(cuò).11、 解析：選C.由題中x圖，畫(huà)出電場(chǎng)強(qiáng)度 E隨x變化的圖象及帶電粒子的 v- t圖象，如圖 所示，由圖可知 A錯(cuò)誤；由牛頓第二定律知，粒子在 P、Q兩點(diǎn)的加速度滿足 aP= 2aQ, B錯(cuò)誤；由v t圖象可知，粒子在 P、Q兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別是22t0和(3 ,'2)t0,其速度相等，C正確；粒子在P、 Q兩點(diǎn)的功率P= Eqv，因電場(chǎng)強(qiáng)度不相同，故功率不同，D錯(cuò)

18、誤.12、解析：選ABC若將B極板向右平移稍許，d增大，根據(jù)C=；¥，知電容器的電容將減小，4 n kd£ rS故A正確.若將B極板向下平移稍許，正對(duì)面積S減小，根據(jù)C= rS，知電容將減小，因電容器帶4 n kd電荷量Q不變，由U= Q,分析知板間電勢(shì)差增大，故B正確若將B極板向上平移稍許，正對(duì)面積S減小，電容將減小，因電容器帶電荷量Q不變，由U = C分析知板間電勢(shì)差增大，根據(jù)E=彳，知E增大，則小球所受的電場(chǎng)力增大，B將變大，故C正確輕輕將細(xì)線剪斷，小球?qū)⒀刂亓εc電場(chǎng)力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤.13、 解析：選BC.由速度圖象可知，帶電小球在區(qū)域I與區(qū)域I

19、I中的加速度大小之比為 3 : 2，由牛頓第二定律可知：= 3，所以小球所受的重力與電場(chǎng)力之比為3 : 5, B正確；小球在t = s時(shí)F mg 2'速度為零，此時(shí)下落到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理可知，重力與電場(chǎng)力的總功為零，故A錯(cuò)誤，C正確；因小球只受重力與電場(chǎng)力作用，所以小球的機(jī)械能與電勢(shì)能總和保持不變，D錯(cuò)誤.14、解析：選 AD.不計(jì)重力的帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)且沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而電場(chǎng)的寬度一定，故增大電場(chǎng)強(qiáng)度不會(huì)改變通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；沿場(chǎng)強(qiáng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可知粒子受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向一致，故粒子帶正電，A項(xiàng)正確；粒子位移方向與電

20、場(chǎng)力方向夾角為銳角，電場(chǎng)力做正功，故粒子電勢(shì)能減小，C項(xiàng)錯(cuò).1、1 Ue LUL215、 解析：選CD電子在A、B板間加速UBAe= 2mv2,在C、D板間的偏轉(zhuǎn)位移y= 2，md ° v = 4dUBA，S閉合，只向右移動(dòng)滑片 P, Uba增大，偏轉(zhuǎn)位移y減小，電子打在 M上的位置降低，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；設(shè) 電子在A、B板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1, A、B板間距離為dAB,貝V dAB=號(hào)匕，S閉合，只改變A、B板間距離， 板間電壓Uba不變，v不變，t1變化，從B板射出后水平方向勻速運(yùn)動(dòng)速度不變，電子由 0到M經(jīng)歷 的時(shí)間必然變化，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；S閉合，只改變A、B板間距離，板間電壓 Ub

21、a不變，偏轉(zhuǎn)位移y相同， 根據(jù)動(dòng)能定理知電場(chǎng)力做功相同，電子到達(dá)M瞬間的動(dòng)能相同，選項(xiàng) C正確；S閉合再斷開(kāi)，A、B板所帶電荷量不變，向左平移B板，板間距離減小，根據(jù) C=, C增大，Uba= q, Uba減小，又4 n kdABC2y= 1 - me L = 4dUl可知電子打在M上的位置升高，選項(xiàng) D正確16、解析：選CD.剛開(kāi)始時(shí)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，mg = qE= qU，由受力分析可知， 粒子在豎直方向上合力為零.如圖所示，平行金屬板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)B角，則q；;Ucos 9 = q cos 9 = qU = mg ,即豎直方向上的合d"cos 9d力為0,水平方向的合力為 F= mgtan 9 ,故粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)C正確；由分析知電場(chǎng)力做正功，粒子的電勢(shì)能減?。煌恚羝叫薪饘侔迥鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)9角，則粒子電勢(shì)能逐漸增加，粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D正確.17、解析：(1)因粒子初速度方向垂直電場(chǎng)方