微专题19 带电粒子在电场中的应用（2）-2020-2021学年高二物理微专题训练（人教版选修3-1）

微专题19 带电粒子在电场中的应用 题组4 带电粒子在交变电场中的应用 1.如图甲所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压，周期T＝8×10－10s．t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0＜t＜8×10－10s的时间内，这个电子处于M点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的时间是（　　） A.0＜t＜2×10－10s B.2×10－10s＜t＜4×10－10s C.4×10－10s＜t＜6×10－10s D.6×10－10s＜t＜8×10－10s 2.如图甲所示，在距离足够大的平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交流电压，开始B板的电势比A板高，这时两板中间原来静止的电子在静电力作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下列说法正确的是（不计电子重力）（　　） A.电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动 B.电子一直向A板运动 C.电子一直向B板运动 D.电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做来回周期性运动 3.如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），t＝0时刻，A板电势高于B板电势，当两板间加上如图乙所示的交变电压后，下列图象中能正确反映电子速度v、位移x、加速度a和动能Ek四个物理量随时间变化规律的是（　　） A．B．C．D． 4.（多选）如图，A板的电势φA＝0，B板的电势φB随时间的变化规律如图所示．电子只受电场力的作用，且初速度为零，则（　　） A.若电子在t＝0时刻进入，它将一直向B板运动 B.若电子在t＝0时刻进入，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 C.若电子在t＝时刻进入，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 D.若电子是在t＝时刻进入，它将时而向B板，时而向A板运动 5.（多选）如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则（　　） A.所有粒子都不会打到两极板上 B.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场 C.运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0 D.只有t＝n（n＝0,1,2…）时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场 6.（多选）如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g.关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是（　　） A.末速度大小为v0 B.末速度沿水平方向 C.重力势能减少了mgd D.克服电场力做功为mgd 7.如图所示，A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v0＝4×106m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场，从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角．已知电子电荷e＝1.6×10－19C，电子质量m＝0.91×10－30kg.求： （1）电子在C点时的动能是多少焦？ （2）O、C两点间的电势差大小是多少伏？ 8.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场．质量为m，电荷量为q的带电粒子以速度v0从a点进入电场，恰好从c点离开电场，离开时速度为v，不计重力，求电场强度大小． 题组5 带电粒子加速与偏转综合问题 9.如图所示，一束不同的带正电的粒子（不计重力），垂直电场线进入偏转电场，若使它们经过电场区域时偏转距离y和偏转角θ都相同，应满足（　　） A.具有相同的动能 B.具有相同的速度 C.具有相同的 D.先经同一电场加速，然后再进入偏转电场 10.真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2且粒子重力不计）．下列说法中正确的是（　　） A.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1 B.三种粒子出偏转电场时的速度相同 C.在荧光屏上将只出现1个亮点 D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2 11.（多选）如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到