微专题18 带电粒子在电场中的应用（1）-2020-2021学年高二物理微专题训练（人教版选修3-1）

微专题18 带电粒子在电场中的应用 题组1 带电粒子在电场中的直线运动 1.在如图的匀强电场中，若一个点电荷（重力不计）从P点由静止释放，则以下说法中正确的是（　　） A.该点电荷可能做匀变速曲线运动 B.该点电荷一定向右运动 C.电场力对该点电荷可能不做功 D.该点电荷一定做匀加速直线运动 2.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则（　　） A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.粒子在M点的速度一定比在N点的大 C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D.电场中M点的电势一定高于N点的电势 3.电子束焊接机中的电子枪如图所示，K为阴极，A为阳极，A上有一小孔，阴极发射的电子在阴极和阳极间的电场作用下聚集成一细束，以极高的速率穿过阳极板上的小孔，射到被焊接的金属上，使两块金属熔化而焊接在一起．设电子从阴极发射时的初速度为零．已知电子带电量大小为1.6×10－19C，若电子到达被焊接的金属时共有的动能为3.0×104eV.则两极间的电压U为（　　） A.2.5×104V B.2.0×104V C.3.0×104V D.3.5×104V 4.如图所示，在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场．其电场线方向竖直向下，在区域Ⅰ中有一个带负电的粒子沿电场线以速度v0匀速下落，并进入区域Ⅱ（电场范围足够大）．能描述粒子在两个电场中运动的速度－时间图象的是（以v0方向为正方向）（　　） A．B．C．D． 5.一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴．油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为－U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是（　　） A.2v，向下 B.2v，向上 C.3v，向下 D.3v，向上 6.如图所示是真空中A、B两板间的匀强电场，一电子由A板无初速度释放运动到B板，设电子在前一半时间内和后一半时间内的位移分别为x1和x2，在前一半位移和后一半位移所经历的时间分别是t1和t2，下面选项正确的是（　　） A．x1∶x2＝1∶4，t1∶t2＝∶1 B．x1∶x2＝1∶3，t1∶t2＝∶1 C．x1∶x2＝1∶4，t1∶t2＝1∶（－1） D．x1∶x2＝1∶3，t1∶t2＝1∶（－1） 7.（多选）如图所示，M、N是真空中的两块平行金属板，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子恰好能到达N板，如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的后返回，下列措施中能满足要求的是（不计带电粒子的重力）（　　） A.使初速度减为原来的 B.使M、N间电压加倍 C.使M、N间电压提高到原来的4倍 D.使初速度和M、N间电压都减为原来的 8.一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示.AB与电场线夹角θ＝30°，已知带电粒子的质量m＝1.0×10－7kg，电荷量q＝1.0×10－10C，A、B相距L＝20 cm.（取g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字）求： （1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由. （2）电场强度的大小和方向. （3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？ 9.如图所示，质量m＝2.0×10－4kg、电荷量q＝1.0×10－6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E的匀强电场中．取g＝10 m/s2. （1）求匀强电场的电场强度E的大小和方向； （2）在t＝0时刻，电场强度大小突然变为E0＝4.0×103N/C，方向不变．求在t＝0.2 s时间内电场力做的功； （3）在t＝0.2 s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能． 题组2 带电粒子在电场中偏转 10.一电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间（　　） A.随电压的减小而减小 B.随电压的减小而增大 C.与电压无关 D.随两板间距离的增大而减小 11.一个带正电的油滴从如图所示的匀强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后，能较准确地描述油滴运动轨迹的是图中的（　　） A．B．C．D． 12.如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h，质量均为m、带电量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区（两粒子不同时出现在电场中），不