20182019學(xué)年高中物理課時跟蹤檢測九帶電粒子在電場中運(yùn)動含解析新人教選修31

20182019學(xué)年高中物理課時追蹤檢測九帶電粒子在電場中的運(yùn)動含解析新人教版選修3120182019學(xué)年高中物理課時追蹤檢測九帶電粒子在電場中的運(yùn)動含解析新人教版選修3120182019學(xué)年高中物理課時追蹤檢測九帶電粒子在電場中的運(yùn)動含解析新人教版選修31帶電粒子在電場中的運(yùn)動1．[多項(xiàng)選擇]示波管是示波器的核心零件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏構(gòu)成，以以下圖。假如在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的()A．極板X應(yīng)帶正電B．極板X′應(yīng)帶正電C．極板Y應(yīng)帶正電D．極板Y′應(yīng)帶正電解析：選AC由題意可知，在XX′方向上向X方向偏轉(zhuǎn)，X帶正電，A對B錯；在YY′方向上向Y方向偏轉(zhuǎn)，Y帶正電，C對D錯。2．以以下圖，兩平行金屬板豎直擱置，板上A、B兩孔正好水平相對，板間電壓為500V。一個動能為400eV的電子從A孔沿垂直金屬板方向射入電場中，經(jīng)過一段時間電子走開電場，若不考慮重力的影響，則電子走開電場時的動能大小為()A．900eVB．500eVC．400eVD．－100eV解析：選C電子從A向B運(yùn)動時，電場力對電子做負(fù)功，若當(dāng)電子到達(dá)B點(diǎn)時，戰(zhàn)勝電場力所做的功W＝qU＝500eV>400eV，所以電子不可以到達(dá)B點(diǎn)，電子向右做減速運(yùn)動，在到達(dá)B以前速度變成零，此后反向運(yùn)動，從A點(diǎn)走開電場，在整個過程中，電場力做功為零，由動能定理可知，電子走開電場時的動能：Ek＝400eV，故C正確。3．以以下圖，質(zhì)量相等的兩個帶電液滴1和2從水平方向的勻強(qiáng)電場中O點(diǎn)自由開釋后，分別到達(dá)B、C兩點(diǎn)，若AB＝BC，則它們帶電荷量之比q1∶q2等于()A．1∶2B．2∶1C．1∶D.∶1解析：選B豎直方向有h＝gt2，水平方向有l(wèi)＝t2，聯(lián)立可得q＝，所以有＝，B對。4．一束正離子以同樣的速率從同一地點(diǎn)，沿垂直于電場方向飛入勻強(qiáng)電場中，全部離子的運(yùn)動軌跡都是同樣的，這說明全部粒子()A．都擁有同樣的質(zhì)量B．都擁有同樣的電荷量C．擁有同樣的荷質(zhì)比D．都是同一元素的同位素解析：選C由偏轉(zhuǎn)距離y＝2＝可知，若運(yùn)動軌跡同樣，則水平位移同樣，偏轉(zhuǎn)距離y也應(yīng)同樣，已知E、l、v0是同樣的，所以應(yīng)有同樣。5.[多項(xiàng)選擇]兩個共軸的半圓柱形電極間的空隙中，存在一沿半徑方向的電場，以以下圖。帶正電的粒子流由電場所區(qū)的一端M射入電場，沿圖中所示的半圓形軌道經(jīng)過電場并從另一端N射出，由此可知(不計(jì)粒子重力)()A．若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的質(zhì)量必定相等B．若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動能必定相等C．若入射粒子的電荷量與質(zhì)量之比相等，則出射粒子的速率必定相等D．若入射粒子的電荷量與質(zhì)量之比相等，則出射粒子的動能必定相等解析：選BC由題圖可知，該粒子在電場中做勻速圓周運(yùn)動，電場力供給向心力qE＝m得r＝，r、E為定值，若q相等則mv2必定相等；若相等，則速率v必定相等，故B、C正確。6．[多項(xiàng)選擇]噴墨打印機(jī)的簡化模型以以下圖，重力可忽視的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后，以速度v垂直勻強(qiáng)電場飛入極板間，最后打在紙上。則微滴在極板間電場中()A．向正極板偏轉(zhuǎn)B．電勢能漸漸增大C．運(yùn)動軌跡是拋物線D．運(yùn)動軌跡與帶電量沒關(guān)解析：選AC因?yàn)槲⒌螏ж?fù)電，電場方向向下，所以微滴遇到的電場力方向向上，微滴向正極板偏轉(zhuǎn)，A項(xiàng)正確；偏轉(zhuǎn)過程中電場力做正功，依據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，電勢能減小，B項(xiàng)錯誤；微滴在垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動，位移x＝vt，沿電場反方向做初速度為零的勻加快直線運(yùn)動，位移y＝t2＝2，此為拋物線方程，C項(xiàng)正確；從式中可以看出，運(yùn)動軌跡與帶電荷量q相關(guān)，D項(xiàng)錯誤。7．一個動能為Ek的帶電粒子，垂直于電場線方向飛入平行板電容器，飛出電容器時動能為2Ek。假如使這個帶電粒子的初速度變成本來的兩倍，那么它飛出電容器的動能變成()A．8EkB．5EkC．4.25EkD．4Ek解析：選C因?yàn)槠D(zhuǎn)距離為y＝，帶電粒子的初速度變成本來的兩倍時，偏轉(zhuǎn)距離變成，所以靜電力做功只有W＝0.25Ek，而初動能變成4Ek，故它飛出電容器時的動能變成4.25Ek。故正確選項(xiàng)為C。8．(2017·江蘇高考)以以下圖，三塊平行擱置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分別位于O、M、P點(diǎn)。由O點(diǎn)靜止開釋的電子恰巧能運(yùn)動到P點(diǎn)?，F(xiàn)將C板向右平移到P′點(diǎn)，則由O點(diǎn)靜止開釋的電子()A．運(yùn)動到P點(diǎn)返回B．運(yùn)動到P和P′點(diǎn)之間返回C．運(yùn)動到P′點(diǎn)返回D．穿過P′點(diǎn)解析：選A電子在A、B板間的電場中加快運(yùn)動，在B、C板間的電場中減速運(yùn)動，設(shè)A、B板間的電壓為U，B、C板間的電場強(qiáng)度為E，M、P兩點(diǎn)間的距離為d，則有eU－eEd＝0，若將C板向右平移到P′點(diǎn)，B、C兩板所帶電荷量不變，由E＝＝＝可知，C板向右平移到P′時，B、C兩板間的電場強(qiáng)度不變，由此可以判斷，電子在A、B板間加快運(yùn)動后，在B、C板間減速運(yùn)動，到達(dá)P點(diǎn)時速度為零，此后返回，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯誤。9．[多項(xiàng)選擇]以以下圖，在正方形ABCD地區(qū)內(nèi)有平行于AB邊的勻強(qiáng)電場，E、F、G、H是各邊中點(diǎn)，其連線構(gòu)成正方形，此中P點(diǎn)是EH的中點(diǎn)。一個帶正電的粒子(不計(jì)重力)從F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰巧從D點(diǎn)射出。以下說法正確的選項(xiàng)是()A．粒子的運(yùn)動軌跡必定經(jīng)過P點(diǎn)B．粒子的運(yùn)動軌跡必定經(jīng)過PE之間某點(diǎn)C．若將粒子的初速度變成本來的一半，粒子會由E、D之間某點(diǎn)(不含E、D)射出正方形ABCD地區(qū)D．若將粒子的初速度變成本來的一半，粒子恰巧由E點(diǎn)射出正方形ABCD地區(qū)解析：選BD粒子從F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰巧從D點(diǎn)射出，其軌跡是拋物線，則過D點(diǎn)作速度的反向延伸線必定交于FH的中點(diǎn)，而延伸線又經(jīng)過P點(diǎn)，所以粒子軌跡必定經(jīng)過PE之間某點(diǎn)，選項(xiàng)A錯誤，B正確；由平拋知識可知，當(dāng)豎直位移一準(zhǔn)時，水平速度變成本來的一半，則水平位移也變成本來的一半，選項(xiàng)C錯誤，D正確。10．[多項(xiàng)選擇]以以下圖，三個質(zhì)量同樣，帶電荷量分別為＋q、－q和0的小液滴a、b、c，從豎直擱置的兩板中間上方由靜止開釋，最后從兩板間穿過，軌跡以以下圖，則在穿過極板的過程中()A．電場力對液滴a、b做的功同樣B．三者動能的增量同樣C．液滴a與液滴b電勢能的變化量相等D．重力對c做的功最多解析：選AC因?yàn)橐旱蝍、b的電荷量大小相等，則液滴所受的電場力大小相等，由靜止開釋，穿過兩板的時間相等，則偏轉(zhuǎn)位移大小相等，電場力做功相等，故A正確；電場力對a、b兩液滴做功相等，重力做功相等，則動能的增量相等，關(guān)于c液滴，只有重力做功，小于a、b動能的增量，故B錯誤；關(guān)于液滴a和液滴b，電場力均做正功，電場力所做的功等于電勢能的變化量，故C正確；三者在穿過極板的過程中豎直方向的位移相等，三者質(zhì)量同樣，所以重力做功相等，故D錯誤。11．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場，以以下圖。假如兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d、板長為L。設(shè)粒子束不會擊中極板，求粒子從進(jìn)入電場到飛出極板時電勢能的變化量。(粒子的重力忽視不計(jì))解析：水平方向勻速，則運(yùn)動時間t＝①豎直方向加快，則偏移y＝at2②且a＝③由①②③得y＝則電場力做功W＝qE·y＝q··＝由功能原理得電勢能減少了。答案：電勢能減少了12．以以下圖，A、B和C、D為兩平行金屬板，A、B兩板間電勢差為U，C、D素來和電源相接，測得此間的場強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開始，經(jīng)A、B加快后穿過C、D發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，已知C、D極板長均為x，熒光屏距C、D右端的距離為L，問：(1)粒子走開A、B加快電場時速度大小。(2)粒子打在熒光屏上的地點(diǎn)距O點(diǎn)多遠(yuǎn)處。(3)粒子打在熒光屏上時的動能為多大。解析：(1)設(shè)粒子從A、B間射出時的速度為v，依據(jù)動能定理，則有qU＝mv2，v＝。(2)設(shè)粒子走開偏轉(zhuǎn)電場時偏離本來方向的角度為