高中物理必修三同步專題講義：08 B帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 中檔版（學(xué)生版）

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速分析帶電粒子的加速問(wèn)題有兩種思路：1．利用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式分析．適用于電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)且涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)過(guò)程的物理量，公式有qE＝ma，v＝v0＋at等．2．利用靜電力做功結(jié)合動(dòng)能定理分析．適用于問(wèn)題涉及位移、速率等動(dòng)能定理公式中的物理量或非勻強(qiáng)電場(chǎng)情景時(shí)，公式有qEd＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(02)(勻強(qiáng)電場(chǎng))或qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(02)(任何電場(chǎng))等．二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的基本粒子(忽略重力)，以初速度v0平行于兩極板進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板長(zhǎng)為l，極板間距離為d，極板間電壓為U.(1)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：①沿初速度方向：速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)．②垂直v0的方向：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：①偏移距離：因?yàn)閠＝eq\f(l,v0)，a＝eq\f(qU,md)，偏移距離y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qUl2,2mv\o\al(02)d).②偏轉(zhuǎn)角度：因?yàn)関y＝at＝eq\f(qUl,mv0d)，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qUl,mdv\o\al(02)).三、示波管的原理1．示波管主要由電子槍(由發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成)、偏轉(zhuǎn)電極(由一對(duì)X偏轉(zhuǎn)電極和一對(duì)Y偏轉(zhuǎn)電極組成)和熒光屏組成．2．掃描電壓：XX′偏轉(zhuǎn)電極接入的是由儀器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓．3．示波管工作原理：被加熱的燈絲發(fā)射出熱電子，電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，以很大的速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，如果在Y偏轉(zhuǎn)電極上加一個(gè)信號(hào)電壓，在X偏轉(zhuǎn)電極上加一個(gè)掃描電壓，當(dāng)掃描電壓與信號(hào)電壓的周期相同時(shí)，熒光屏上就會(huì)得到信號(hào)電壓一個(gè)周期內(nèi)的穩(wěn)定圖像．技巧點(diǎn)撥一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1．帶電粒子的分類(lèi)及受力特點(diǎn)(1)電子、質(zhì)子、α粒子、離子等基本粒子，一般都不考慮重力．(2)質(zhì)量較大的微粒，如帶電小球、帶電油滴、帶電顆粒等，除有說(shuō)明或有明確的暗示外，處理問(wèn)題時(shí)一般都不能忽略重力．2．分析帶電粒子在電場(chǎng)力作用下加速運(yùn)動(dòng)的兩種方法(1)利用牛頓第二定律F＝ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，只能用來(lái)分析帶電粒子的勻變速運(yùn)動(dòng)．(2)利用動(dòng)能定理：qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02.若初速度為零，則qU＝eq\f(1,2)mv2，對(duì)于勻變速運(yùn)動(dòng)和非勻變速運(yùn)動(dòng)都適用．二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知板長(zhǎng)為l，板間電壓為U，板間距離為d，不計(jì)粒子的重力．1．運(yùn)動(dòng)分析及規(guī)律應(yīng)用粒子在板間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)分解的知識(shí)進(jìn)行分析處理．(1)在v0方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)；(2)在電場(chǎng)力方向：做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．2．過(guò)程分析如圖所示，設(shè)粒子不與平行板相撞初速度方向：粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間t＝eq\f(l,v0)電場(chǎng)力方向：加速度a＝eq\f(qE,m)＝eq\f(qU,md)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)垂直于板方向的分速度vy＝at＝eq\f(qUl,mdv0)速度與初速度方向夾角的正切值tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qUl,mdv\o\al(02))離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)力方向的偏移量y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qUl2,2mdv\o\al(02)).3．兩個(gè)重要推論(1)粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，其速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度方向的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，此點(diǎn)為粒子沿初速度方向位移的中點(diǎn)．(2)位移方向與初速度方向間夾角α的正切值為速度偏轉(zhuǎn)角θ正切值的eq\f(1,2)，即tanα＝eq\f(1,2)tanθ.4．分析粒子的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題也可以利用動(dòng)能定理，即qEy＝ΔEk，其中y為粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)力方向的偏移量．例題精練1．（連云港期末）如圖所示為密立根測(cè)定電子電荷量的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。油滴室內(nèi)有兩塊水平放置的平行金屬板M、N，分別與電壓恒為U的電源兩極相連，兩板間距為d．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的油滴在極板間勻速下降，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則（）A．油滴帶正電荷 B．油滴帶的電荷量為 C．油滴下降過(guò)程中電勢(shì)能不斷減小 D．將極板N向下移動(dòng)一小段距離，油滴將加速下降隨堂練習(xí)1．（宜城市模擬）如圖所示，空間有與水平方向成θ角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，用長(zhǎng)L的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線恰好處于水平位置?，F(xiàn)用一個(gè)外力將小球沿圓弧軌道（圖中的虛線）緩慢地拉到最低點(diǎn)，此過(guò)程小球的電荷量不變。則該外力做的功為（重力加速度為g）（）A． B．mgLtanθ C．mgL﹣mgLcosθ D．2．（安徽月考）如圖所示，固定的光滑絕緣斜面OM與光滑絕緣水平面平滑連接（不考慮滑塊經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的能量損失），傾角θ＝37°，斜面和水平面所在空間存在著平行于斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝103N/C?，F(xiàn)有質(zhì)量為m＝1kg、帶電量為q＝2.0×10﹣3C的帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從O點(diǎn)由靜止釋放恰好滑至水平面的N點(diǎn)（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），則OM與MN的長(zhǎng)度之比為（）A．2：5 B．3：5 C．1：1 D．2：33．（和平區(qū)一模）電子束焊接機(jī)中的電場(chǎng)線如圖中虛線所示．K為陰極，A為陽(yáng)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極由靜止被加速．不考慮電子重力，元電荷為e，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A、K之間的電場(chǎng)強(qiáng)度為 B．電子到達(dá)A極板時(shí)的動(dòng)能大于eU C．由K沿直線到A電勢(shì)逐漸減小 D．由K到A電子的電勢(shì)能減小了eU綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（海陵區(qū)校級(jí)四模）如圖所示，電場(chǎng)強(qiáng)度方向在豎直平面內(nèi)的矩形勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)I、Ⅱ的高和間距均為h，上面為I、下面為Ⅱ，電場(chǎng)強(qiáng)度為E.質(zhì)量為m的帶電小球由靜止釋放，進(jìn)入電場(chǎng)I和Ⅱ時(shí)的速度相等，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，則（）A．剛進(jìn)入電場(chǎng)I時(shí)加速度方向豎直向上 B．穿過(guò)電場(chǎng)I的時(shí)間大于在兩電場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 C．穿過(guò)兩電場(chǎng)后小球的電勢(shì)能增加了3mgh D．穿過(guò)兩電場(chǎng)后小球的電勢(shì)能增加2mgh2．（廣東模擬）如圖，平行板電容器兩極板的間距為d，極板長(zhǎng)均為2d，上極板帶正電，兩板間電壓為U。一個(gè)電荷量為q（q＞0）的粒子在電容器中下板的左邊緣正對(duì)上板的O點(diǎn)射入，O點(diǎn)與上板左邊緣距離為0.5d。不計(jì)重力，若粒子能打在上極板上，則粒子的初動(dòng)能至少為（）A．qU B．qU C．qU D．qU3．（河南模擬）如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場(chǎng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O及點(diǎn)a（0，5）、點(diǎn)b（10，0）三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φO＝10V、φa＝15V、φb＝0V?，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)子從坐標(biāo)原點(diǎn)以10eV的初動(dòng)能沿與x軸正方向成45°角方向射入坐標(biāo)平面，則下列判斷正確的是（）A．該質(zhì)子將始終在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng) B．該質(zhì)子將穿過(guò)y軸正半軸在第二象限內(nèi)運(yùn)動(dòng) C．該質(zhì)子將經(jīng)過(guò)點(diǎn)（40，0）進(jìn)入第四象限內(nèi)運(yùn)動(dòng) D．該質(zhì)子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)軸時(shí)其速度方向與坐標(biāo)軸的夾角成60°角4．（浙江模擬）如圖所示，兩平行金屬板AB、CD相距為d，板長(zhǎng)為6d，M、N是兩板中間正對(duì)的小孔，AB板電勢(shì)高于CD板，在保持兩極板電量不變的情況下，有一帶電粒子（不計(jì)重力）從M孔以速率v0沿MN連線方向射入兩極之間，結(jié)果恰好能到達(dá)N點(diǎn)。若該粒子仍以速率v0從M孔射入，速度方向與AB板的夾角為θ（θ＞0），下列說(shuō)法正確的是（）A．此帶電粒子帶正電 B．該粒子仍能到達(dá)CD板 C．調(diào)整θ的大小，粒子可以直接從BD端口飛出 D．當(dāng)θ＝45°時(shí)，粒子打在AB板上的落點(diǎn)距M點(diǎn)最遠(yuǎn)5．（江蘇模擬）如圖甲所示，傾角為θ的絕緣傳送帶以2m/s的恒定速率沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，其頂端與底端間的距離為5m，整個(gè)裝置處于方向垂直傳送帶向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間按圖乙規(guī)律變化。t＝0時(shí)刻將質(zhì)量m＝0.02kg的帶正電小物塊輕放在傳送帶頂端，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知sinθ＝、cosθ＝，，取g＝10m/s2，則小物塊（）A．始終沿傳送帶向下加速 B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度大小變化 C．在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為2.5s D．與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的總熱量為0.48J6．（鼓樓區(qū)校級(jí)期中）一帶正電的小球質(zhì)量為m、電量為q，將小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則小球（）A．做直線運(yùn)動(dòng) B．機(jī)械能先增加后減少 C．加速度大小為2g D．速率先減少后增大7．（承德二模）已知無(wú)窮大均勻帶電平板在其周?chē)臻g激發(fā)與平面垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)在水平無(wú)窮大帶電平板上方某點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷+Q。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球以點(diǎn)電荷Q為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中AC、BD分別為圓周軌跡的水平和豎直直徑，重力加速度為g，靜電力常量為k，下列說(shuō)法正確的是（）A．無(wú)窮大平板帶正電 B．圓周上的場(chǎng)強(qiáng)在B點(diǎn)有最小值，在D點(diǎn)有最大值 C．無(wú)窮大平板在空間激發(fā)的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 D．若A、C兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向相互垂直，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為8．（山東模擬）如圖所示，一電子以某一初速度從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，射入方向與電場(chǎng)成角θ＝60°。當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中的P點(diǎn)時(shí)速度最?。≒點(diǎn)未畫(huà)出），最小速度為v，電子電荷量為e、質(zhì)量為m，不計(jì)電子重力，則A、P間的電勢(shì)差為（）A． B．﹣ C． D．﹣9．（二模二模）如圖所示，水平桌面上固定一傾角為37°的光滑斜面，整個(gè)裝置放于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。當(dāng)一帶電量為q、質(zhì)量為m的小物塊在距水平面h高度處以某一速度釋放后，小物塊恰好沿著斜面勻速下滑，已知重力加速度為g。則在小物塊勻速下滑到斜面底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．小物塊帶負(fù)電 B．小物塊所具有的電勢(shì)能減小 C．電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功為mgh D．電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝10．（山西模擬）如圖所示，一根內(nèi)壁粗糙且足夠長(zhǎng)的絕緣圓管水平固定，圓管所在的空間有與圓管中軸線垂直的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)。圓管內(nèi)，質(zhì)量為m的帶正電荷的小球，在水平向右拉力F0的作用下沿管軸向右勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球所受電場(chǎng)力的大小為mg。如果撤去電場(chǎng)，為使小球仍沿管軸勻速向右運(yùn)動(dòng)，則拉力的大小應(yīng)等于（）A．F0 B．F0 C．F0 D．F011．（江城區(qū)校級(jí)模擬）研究放射性元素射線性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接，放射源在兩平行板正中間的小鉛盒內(nèi)，發(fā)出的射線從小鉛盒上方小孔向外射出。已知α粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的7359倍，α射線速度約為光速的十分之一，β射線的速度接近光速，則落在金屬板A、B上的α射線在豎直方向上通過(guò)的位移約是β射線的多少倍？（）A．12 B．6 C．3 D．412．（瑤海區(qū)月考）如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(diǎn)（重力不計(jì)），則從開(kāi)始射入到打到上極板的過(guò)程中（）A．它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQ＞tP B．它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQ＜aP C．它們的動(dòng)能增加之比△EkP：△EkQ＝1：2 D．它們所帶的電荷量之比qp：qQ＝1：213．（河南月考）一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，穿過(guò)某一空間時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．此空間一定不存在電場(chǎng)或磁場(chǎng) B．此空間可能同時(shí)有電場(chǎng)、磁場(chǎng)，且電場(chǎng)、磁場(chǎng)方向與速度方向平行 C．此空間可能僅有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與速度方向垂直 D．此空間可能僅有電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與速度方向成45°角14．（呼和浩特模擬）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，以速度v0從圖中M點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向射入，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，到達(dá)左上方N點(diǎn)。已知MN的連線與水平方向夾角為30°，則粒子從M到N的過(guò)程中（粒子重力可以忽略）（）A．所用時(shí)間為 B．位移大小為 C．到達(dá)N點(diǎn)速度大小為v0 D．MN兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為15．（浙江月考）如圖所示，從混合放射源射出的正離子a、b、c分別從O點(diǎn)水平射入豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，a、b打到傾斜的絕緣板A上不同的點(diǎn)，c打在水平絕緣板B上，不計(jì)重力，則（）A．c的初速度一定大于a的初速度 B．c從O到B板的時(shí)間一定大于a從O到A板的時(shí)間 C．c打在B板時(shí)的速度方向一定與b打在A板時(shí)的速度方向不平行 D．a(chǎn)、b打在A板上的速度方向可能不平行16．（瑤海區(qū)月考）如圖甲所示，一平行板電容器極板長(zhǎng)l＝10cm，寬a＝8cm，兩極板間距為d＝4cm，距極板右端處有一豎直放置的熒光屏。在平行板電容器左側(cè)有一長(zhǎng)b＝8cm的“狹縫”粒子源，可沿著兩板中心平面均勻、連續(xù)不斷地向電容器內(nèi)射入比荷為2×1010C/kg、速度為4×106m/s的帶電粒子。現(xiàn)在平行板電容器的兩極板間加上如圖乙所示的交流電，已知粒子在電容器中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間遠(yuǎn)小于交流電的周期。下面說(shuō)法正確的是（）A．粒子打到屏上時(shí)在豎直方向上偏移的最大距離為6.25cm B．粒子打在屏上的區(qū)域面積為64cm2 C．在0～0.02s內(nèi)，進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子有36%能夠打在屏上 D．在0～0.02s內(nèi)，屏上出現(xiàn)亮線的時(shí)間為0.016s17．（瑤海區(qū)月考）如圖所示，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反，使它們分別以大小相等的初速度從電容器的上、下極板附近的左右兩端同時(shí)水平射入兩極板間（入射點(diǎn)到極板的距離相等），在隨后的某時(shí)刻t，a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間上半?yún)^(qū)域的同一水平面，a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)的質(zhì)量小于b的質(zhì)量 B．在t時(shí)刻，a的動(dòng)能小于b的動(dòng)能 C．在t時(shí)刻，a的速度小于b的速度 D．在t時(shí)刻，a、b的電勢(shì)能相等18．（四川模擬）如圖所示，在一斜面頂端，將甲、乙兩個(gè)帶電小球先后分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在斜面上。已知甲球質(zhì)量為2m、帶電量為+q，乙球質(zhì)量為m、帶電量也為+q，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E＝，重力加速度g取10m/s2。則甲、乙兩球落至斜面時(shí)的動(dòng)量大小之比為（）A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：119．（安慶一模）一帶電粒子（不計(jì)粒子重力）從小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之間的真空區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在Q板上如圖所示的位置。則下列說(shuō)法中正確的是.（）A．先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，再適當(dāng)上移P極板，該粒子仍落在Q板上原位置 B．先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，再適當(dāng)左移P極板，該粒子可能從Q板上的小孔B射出 C．保持開(kāi)關(guān)S閉合，適當(dāng)上移P極板，該粒子仍落在Q板上原位置 D．保持開(kāi)關(guān)S閉合，適當(dāng)左移P極板，該粒子可能從Q板上的小孔B射出20．（江蘇一模）實(shí)驗(yàn)室中探測(cè)到電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條拋物線。為研究問(wèn)題方便，建立如圖所示的坐標(biāo)系，該拋物線開(kāi)口向下，a、b是拋物線上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)方向可能沿x軸正方向 B．勻強(qiáng)電場(chǎng)方向可能沿y軸負(fù)方向 C．勻強(qiáng)電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)高 D．電子在b點(diǎn)的動(dòng)能比在a點(diǎn)的大二．多選題（共10小題）21．（山東模擬）如圖所示，ABCD為豎直平面內(nèi)的絕緣光滑軌道，其中AB部分為傾角為30°的斜面，BCD部分為半徑為R的四分之三圓弧軌道，與斜面平滑相切，C為軌道最低點(diǎn)，整個(gè)軌道放置在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中。現(xiàn)將一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小滑塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，小滑塊恰能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。已知重力加速度為g，且qE＝mg，下列說(shuō)法正確的是（）A．釋放點(diǎn)A到斜面底端B的距離為R B．小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為9mg C．小滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大動(dòng)能為5mgR D．小滑塊從D點(diǎn)拋出后恰好落在軌道上的B點(diǎn)22．（廣東模擬）靜電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費(fèi)少、質(zhì)量好、有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置可簡(jiǎn)化如圖。A、B為兩塊平行金屬板，兩板間有方向由B指向A的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出速率相同的負(fù)電油漆微粒，油漆微粒最后都落在金屬板B上。微粒的重力和所受空氣阻力以及帶電微粒之間的相互作用力均可忽略，則所有油漆微粒（）A．落在板B上最終形成正方形 B．到達(dá)板B時(shí)動(dòng)能相同 C．運(yùn)動(dòng)到達(dá)板B所需時(shí)間相同 D．運(yùn)動(dòng)到板B過(guò)程電勢(shì)能減少量相同23．（河北模擬）一對(duì)相同的平行金屬板，正對(duì)水平放置，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距為d，上下兩板分別帶等量的正負(fù)電荷，如圖所示。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，沿兩板中線以v0的初速度射入電場(chǎng)，恰好從下板右邊緣處飛離。假設(shè)電場(chǎng)只在兩板間分布，不計(jì)粒子重力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝ B．兩板間電勢(shì)差為U＝ C．粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能逐漸減小 D．將上極板向下平移一小段距離，粒子仍沿原路徑飛離電場(chǎng)24．（福建模擬）帶電平行板電容器兩極板水平放置，充電后與電源斷開(kāi)。兩質(zhì)量相等的帶電小球a、b分別位于電容器內(nèi)上、下極板附近，a與上極板、b與下極板的距離相等?，F(xiàn)在同時(shí)由靜止釋放a、b，a和b同時(shí)經(jīng)過(guò)兩極板的中線MN，已知重力加速度為g，不計(jì)a、b間的相互作用和電容器極板的邊緣效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．到達(dá)MN時(shí)，a的動(dòng)能大于b的動(dòng)能 B．到達(dá)MN時(shí)，a、b的電勢(shì)能變化相等 C．從釋放兩帶電小球a、b到MN的過(guò)程中，b的機(jī)械能變化量的絕對(duì)值大于a的機(jī)械能變化量的絕對(duì)值 D．若將上極板上移一小段距離h，下極板下移2h，再同時(shí)由原位置釋放a、b，a、b仍同時(shí)到達(dá)原中線MN25．（天津模擬）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。ON與水平面的夾角為30°，重力加速度為g，且mg＝qE，則（）A．電場(chǎng)方向豎直向上 B．小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g C．小球上升的最大高度為 D．若小球在初始位置的電勢(shì)能為零，則小球電勢(shì)能的最大值為mv0226．（乃東區(qū)校級(jí)一模）如圖所示，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向與極板平行，整個(gè)裝置處于真空中，重力不計(jì)，在滿足電子能射出平行板區(qū)域的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）A．其它條件不變，U1變大 B．其它條件不變，U2變大 C．其它條件不變，U1變大、同時(shí)U2變小 D．其它條件不變，U1變小、同時(shí)U2變大27．（瑤海區(qū)月考）如圖所示，帶電量之比為qA：qB＝1：3的帶電粒子A、B，先后以相同的速度從同一點(diǎn)射入平行板電容器中，不計(jì)重力，帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上，水平飛行距離之比為XA：XB＝2：1，則兩粒子質(zhì)量和飛行時(shí)間之比分別為帶電粒子的質(zhì)量之比mA：mB以及在電場(chǎng)中飛行時(shí)間之比tA：tB分別為（）A．tA：tB＝2：1 B．tA：tB＝4：3 C．mA：mB＝4：3 D．mA：mB＝2：128．（華龍區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板水平放置，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)右邊的擋板豎直放置，氕、氘、氚三粒子同時(shí)從同一位置沿水平方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最終均打在右邊的豎直擋板上。不計(jì)氕、氘、氚的重力，不考慮三者之間的相互影響，下列說(shuō)法正確的是（）A．若三者進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速率相同，則一定到達(dá)擋板上同一點(diǎn) B．若三者進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初動(dòng)能相同，則一定到達(dá)擋板上同一點(diǎn) C．若三者進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速率相同，則到達(dá)擋板的時(shí)間一定相同 D．若三者進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初動(dòng)能相同，則到達(dá)擋板的時(shí)間一定相同29．（山東模擬）墻壁噴繪機(jī)是一種大型制圖機(jī)器，能夠?qū)⒏鞣N圖案、照片、宣傳語(yǔ)等快速呈現(xiàn)于墻面，相對(duì)于傳統(tǒng)的墻體手繪，畫(huà)面細(xì)膩，色彩艷麗，圖象逼真，視覺(jué)沖擊力更強(qiáng)，其主要工作部分的工作原理如乙圖所示，機(jī)器產(chǎn)生的墨汁微滴（重力不計(jì)）從墨盒以一定速度噴出，經(jīng)帶電室使微粒帶電后，沿平行板的中心線垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入平行板電容器內(nèi)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后飛出，最終打在墻壁上，通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)輸入，使微滴帶不同的電荷量q，改變偏轉(zhuǎn)電壓U及兩極板的極性均可改變墨汁微滴打在墻壁上的位置。如果極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距離為d，極板右端到墻壁的距離為L(zhǎng)′，則以下說(shuō)法正確的是（）A．若微滴帶負(fù)電，上極板接正極時(shí)微滴向上偏轉(zhuǎn) B．如果增大微滴的噴射速度，可以增大微滴偏轉(zhuǎn)的靈敏度 C．如果板間電壓一定，要使微滴打在墻壁的偏移量加倍，則微滴的電荷量要加倍 D．噴頭不動(dòng)時(shí)微滴打在墻壁上的最大范圍為（+）d30．（永州模擬）如圖所示，A、B為水平放置平行正對(duì)金屬板，在板中央分別有一小孔M、N，D為理想二極管，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負(fù)電荷的帶電小球從M、N的正上方的P點(diǎn)由靜止釋放，小球恰好能運(yùn)動(dòng)至小孔N處。下列說(shuō)法正確的是（）A．若僅將B板下移，帶電小球仍將恰好運(yùn)動(dòng)至小孔N處 B．若僅將B板上移，帶電小球?qū)男】譔穿出 C．若僅將R的滑片上移，帶電小球?qū)o(wú)法運(yùn)動(dòng)至N處 D．若僅斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，帶電小球仍將恰好運(yùn)動(dòng)至小孔N處三．填空題（共10小題）31．（青浦區(qū)二模）我國(guó)科學(xué)家用冷凍電鏡捕捉到新冠病毒表面蛋白與人體細(xì)胞表面蛋白的結(jié)合過(guò)程。冷凍電子顯微鏡比光學(xué)顯微鏡分辨率更高，其原因是電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)。由此可知電子比可見(jiàn)光（選填“更容易”或“更不容易”或“一樣容易”）發(fā)生明顯衍射。電子束通過(guò)由電場(chǎng)構(gòu)成的電子透鏡實(shí)現(xiàn)會(huì)聚、發(fā)散作用。電子透鏡由金屬圓環(huán)M、N組成，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，圖乙為其截面圖（虛線為等勢(shì)面）。顯微鏡工作時(shí)，兩圓環(huán)的電勢(shì)φN＞φM。現(xiàn)有一束電子沿著平行于圓環(huán)軸線的方向進(jìn)入M。則電子在穿越電子透鏡的過(guò)程中速度不斷（選填“增大”或“減小”或“不變化”）。32．（天河區(qū)校級(jí)月考）如圖，質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從A點(diǎn)以速度v0垂直于電場(chǎng)方向射入一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從B點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)線成120°角，電子重力不計(jì)。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB＝，電子從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間tAB＝。33．（海淀區(qū)校級(jí)月考）正離子A（質(zhì)量為m、電荷量為q）和正離子B（質(zhì)量為2m、電荷量為q）由靜止開(kāi)始經(jīng)相同電加速后，如圖所示垂直電場(chǎng)線射入兩塊平行帶電金屬板間，從兩板間射出時(shí)（重力不計(jì)）A、B側(cè)移之比yA：yB＝；A、B動(dòng)能增量之比△EkA：△EkB＝。34．（雨城區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，A、B為一對(duì)平行正對(duì)帶電金屬板，B板帶正電，A、B兩板間的電勢(shì)差為U。質(zhì)量為m的帶電粒子（重力可忽略不計(jì)）以初速度v0水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)。若粒子帶電荷量為﹣q，則粒子到達(dá)B板時(shí)速度大小為；若粒子帶電荷量為+q，它到達(dá)B板時(shí)速度大小為。35．（涪城區(qū)校級(jí)月考）M板附近的帶電粒子由靜止釋放后從M板加速運(yùn)動(dòng)到N板（MN板間電壓為U），從N板上的小孔C飛出電場(chǎng)，垂直進(jìn)入以N板為左邊界的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，半個(gè)圓周后從D處進(jìn)入如圖所示的電場(chǎng)，PQ兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，PQ板長(zhǎng)為d。則該電荷電性為（正電、負(fù)電、無(wú)法確定），到C的速度為（用m，q，U表示），最后從勻強(qiáng)電場(chǎng)E中飛出的速度大小為。A.B.C.D.（已知帶電粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)重力，各有界場(chǎng)之間互不影響）36．（靜安區(qū)期末）如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示一個(gè)正電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，比較軌跡上的a、b兩點(diǎn)，點(diǎn)的電勢(shì)較高；正電荷在點(diǎn)的動(dòng)能較大。37．（安慶期中）如圖所示，有一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球以初速度v0從a點(diǎn)豎直向上射入電場(chǎng)中．小球通過(guò)電場(chǎng)中b點(diǎn)時(shí)速度大小為2v0，方向與電場(chǎng)方向一致，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為．38．（泉港區(qū)校級(jí)月考）示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示。如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的極板X(qián)應(yīng)帶電。39．（廣安區(qū)校級(jí)月考）示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，電子槍發(fā)射電子經(jīng)過(guò)加速后，通過(guò)偏轉(zhuǎn)電極打在熒光屏上形成亮斑，如圖所示。如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中X極板應(yīng)帶電，Y極板帶電。40．（和平區(qū)校級(jí)期末）一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板之間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比．若極板間電壓為0，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，油滴以速率v勻速下降；若極板間電壓為U，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速上升．若極板間電壓為﹣U，油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為方向．四．計(jì)算題（共10小題）41．（潞州區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，質(zhì)量為0.2kg的物體帶電量為+4×10﹣4C，從半徑為1.0m的光滑的圓弧的絕緣滑軌上端靜止下滑到底端，然后繼續(xù)沿水平面滑動(dòng)。物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4，整個(gè)裝置處于E＝103N/C水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，求：（1）物體滑到A點(diǎn)時(shí)的速度；（2）物體在水平面上滑行的最大距離。42．（宜春月考）如圖所示，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)面間的距離為0.5cm，其中BB'為零勢(shì)面。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為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)離開(kāi)電場(chǎng)。已知PA'＝2cm，粒子的重力忽略不計(jì)。（1）粒子到達(dá)C'點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（2）物體通過(guò)零勢(shì)能面時(shí)的動(dòng)能。43．（豐臺(tái)區(qū)二模）如圖所示，用一條長(zhǎng)l＝0.2m的絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶電小球，小球質(zhì)量m＝1.0×10﹣2kg，所帶電荷量q＝+2.0×10﹣8C?，F(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)區(qū)域足夠大，平衡時(shí)絕緣繩與豎直方向夾角θ＝37°，已知g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（2）若將輕繩向右拉至水平后由靜止釋放，求小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大??；（3）若在圖中所示位置剪斷輕繩，判斷小球此后的運(yùn)動(dòng)情況，并求0.1s后小球的速度大小。44．（郫都區(qū)校級(jí)月考）長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v