2019年9月5日 匀强电场中的偏转（一）-学易试题君之每日一题君2019-2020学年上学期高二物理人教版（课堂同步系列一）（选修3-1）

9月5日 匀强电场中的偏转（一） 高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆ （2019·内蒙古期末）如图所示，实线是一簇匀强电场的电场线，一带电粒子沿虚线所示轨迹由a运动到b，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则下列判断正确的是 A．带电粒子带负电 B．电场中a点的电势低于b点电势 C．带电粒子在a点的速度大于b点的速度 D．带电粒子在a、b两点的受力方向与电场线方向相同 【参考答案】D 【试题解析】AD.粒子由a到b运动，粒子偏向右下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，电场线方向向下，带电粒子在a、b两点的受力方向与电场线方向相同，则粒子带正电，故A错误、D正确；B.沿电场线方向电势降低，是由电场中a点的电势高于b点电势，故B错误；C.由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b处速度较大，故C错误。 【名师点睛】带电体在匀强电场中的偏转运动一般就是类平抛运动（或类斜抛运动），把重力换成电场力后，满足平抛运动的所有基本规律和导出规律。由于电场比重力场更易控制，所以在电场中的类平抛运动问题会比一般的平抛运动问题更富于变化。如通过改变匀强电场的参数，使带电体的射程和偏转距离发生改变；如周期性电场问题，常会把类平抛运动和类平抛运动的逆运动连起来，从运动的对称性角度分析问题。 【知识补给】 带电粒子在电场中的偏转 1．粒子的偏转角 （1）以初速度v0进入偏转电场：如图所示 设带电粒子质量为m，带电荷量为q，以速度v0垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为U1，若粒子飞出电场时偏转角为θ 则tan θ= ，式中 vy=at= · ，vx=v0，代入得 结论：动能一定时tan θ与q成正比，电荷量一定时tan θ与动能成反比。 （2）经加速电场加速再进入偏转电场 若不同的带电粒子都是从静止经同一加速电压U0加速后进入偏转电场的，则由动能定理有： ，得： 。 结论：粒子的偏转角与粒子的q、m无关，仅取决于加速电场和偏转电场。 （2019·广东期末）将三个质量相等的带电微粒分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带正电，下板接地。三个微粒分别落在图中A、B、C三点，不计其重力作用，则 A．三个微粒在电场中运动时间相等 B．三个微粒的带电量相同 C．三个微粒所受电场力的大小关系是FA>FB>FC D．三个微粒到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA 三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的A、B、C三处，O点是下极板的左端点，且OC=2OA，AC=2BC，如图所示，则下列说法正确的是 A．三个粒子在电场中运动的时间之比tA:tB:tC=2:3:4 B．三个粒子在电场中运动的加速度之比aA:aB:aC=1:3: 4 C．三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比EkA:EkB:EkC=36:16:9 D．带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为7:20 （2019·江苏期末）如图所示为示波管的工作原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2，板长为L，每单位电压引起的偏移 叫做示波管的灵敏度。为了提高灵敏度，应 A．减小d B．减小L C．增大U1 D．增大U2 如图所示，两块水平放置的平行金属板，板长为2d，相距为d，两板间加有竖直向下的匀强电场，将一质量为m、电荷量为q的带正电小球以大小为的水平速度从靠近上板下表面的P点射入，小球刚好从下板右边缘射出，重力加速度为g。则该匀强电场的电场强度大小为 A． B． C． D． 如图所示，两块相同的金属板长为L，正对着水平放置，电压U时，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以水平速度 从A（上板边缘）点射入电场，经过一段时间后从B点（下板边缘最右端）射出电场，A、B间的水平距离为L。不计重力影响。求 （1）带电粒子从A点运动到B点经历的时间t； （2）A、B问竖直方向的距离y。 【参考答案】 D A.带电微粒沿垂直电场方向进入电场后均做类平抛运动，可沿水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴，则由题意有：A、B、C三个微粒在水平方向位移有：xA＞xB＞xC，因为微粒在水平方向做匀速直线运动，据x=v0t得运动时间 ，所以有：tA＞tB＞tC；故A错误。BC.微粒在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动，有 ，得： ，又因为：tA＞tB＞tC，则有：aA＜aB＜aC.因为微粒在电场中受电场力产生加速度，则由牛顿第二定律有：F=ma，所以有FA＜FB＜FC.在电场中有 得到qA＜qB＜qC；故B，C均错误；D.又因为微粒在电场中电场力对微粒做的功等于微粒动能的变化，因为