1.9 带电粒子在电场中的直线运动-安徽省芜湖市第一中学人教版高中物理选修3-1同步练习

高二物理：带电粒子在电场中的直线运动 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、例题精讲 1． 如图所示，空间存在两块相互平行的绝缘带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P，现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点，若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则（ ） A．金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变 B．金属板A、B间的电压减小 C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同 D．乙电子运动到O点的速率为2v0 【答案】　C 【解析】　由电容C＝v0，D错误。 mv2，则乙电子运动到O点的速率为，乙：Eq·2d＝mv相同，C正确；由动能定理可得，甲：－Eqd＝0－知，电荷量Q不变，则电压U增大，B错误；由于电容器极板上的电荷量不变，改变板间距离，电场强度E不变，所以加速度a＝可知，若仅将B板向右平移距离d，电容C减小，A错误；由C＝ 2． 两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回．如图所示，＝h，此电子具有的初动能是（ ） A.　　 B．edUh C. D. 【答案】D 【解析】电子受到的静电力做负功，有－eUOA＝0－Ek，UOA＝，由此知选项D正确． h，Ek＝ 3． 如图所示，由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中，电容为C，原来不带电。电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0，如果电子的发射是一个一个单独进行的，即第一个电子到达B板后再发射第二个电子，并且所有到达板的电子都留在B板上。随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值，已知电子的质量为m，电荷量为e，电子所受的重力忽略不计，则到达B板的电子个数最多有（ ） A. B. C. D. 【答案】A 4． 在点电荷＋Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放，已知质子和α粒子的电性相同，带电量之比为1:2，质量之比为1:4，则到达B点时，它们的速度大小之比为( ) A.2:1 B.1:1 C.1:2 D. : 1 【答案】D 【解析】设AB两点间的电势差为U，由动能定理有 对质子： mHvH2=qHU 对α粒子： mαvα2=qαU 所以. 5． 让原来静止的氢核 、氘核 和氚核 的混合物通过同一加速电场相同电压加速后，这些核将具有( ) A.相同的速度 B.相同的动能 C.相同的动量 D.以上都不相同 【答案】B 【解析】氢核 、氘核 和氚核 的电荷量相同，根据动能定理，有： eU= mv2 故动能 mv2相同，速度v不同，动量mv不同； 故选：B． 6．如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子（ ） A．运动到P点返回 B．运动到P和P′点之间返回 C．运动到P′点返回 D．穿过P′点 【答案】A　 【解析】 C板在P点时，由静止释放的电子从O到P过程中合外力做的总功为零．当C板移到P′时，根据E＝，可知B、C板间的电场强度不变，由静止释放的电子从O到P过程中合外力做的总功仍然为零，所以电子运动到P点时速度为零，然后返回，故A正确．＝＝＝ 7． （多选）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。（不计重力作用）下列说法中正确的是( ) A.从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B.从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C.从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D.从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上 【答案】AC 【解析】从t=0时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T/2，接着匀减速T/2，速度减小到零后，又开始向右匀加速T/2，接着匀减速T/2……直到打在右极板上。电子不可能向左运动；如果两板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板上。从t=T/4时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T/4，接着匀减速T/4，速度减小到零后，改为向左先匀加速T/4，接着匀减速T/4。即在两板间振动；如果两板间距离不够大，则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上。从t=3T/8时刻释放电子，如果两板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；如果