第七章 微专题53 带电粒子在电场中的加速和偏转-2020新高考物理【步步高】一轮复习加练半小时(鲁津京琼)

[方法点拨]　(1)带电粒子在匀强电场中做直线运动时，一般用牛顿第二定律与运动学公式结合处理或用动能定理处理.(2)在匀强电场中做类平抛运动时一般从分解的角度处理.(3)注意带电粒子重力能否忽略. 1.如图1所示，四个相同的金属容器共轴排列，它们的间距与容器的宽度相同，轴线上开有小孔.在最左边、最右边两个容器上加电压U后，容器之间就形成了匀强电场.今有一个电子从最左边容器的小孔沿轴线入射，刚好没有从最右边容器射出，则该电子停止运动前(　　) 图1 A.通过各容器的速度比依次为∶∶1 B.通过各容器的时间比依次为5∶3∶1 C.通过各容器间隙所用的时间比依次为5∶3∶1 D.通过各容器间隙的加速度比依次为5∶3∶1 2.(多选)(2018·福建省福州市期末)如图2所示，匀强电场中的三个点A、B、C构成一个直角三角形，∠ACB＝90°，∠ABC＝60°，＝d.把一个带电荷量为＋q的点电荷从A点移到B点电场力不做功，从B点移到C点电场力做功为W.若规定C点的电势为零，则(　　) 图2 A.A点的电势为－ B.B、C两点间的电势差为UBC＝ C.该电场的电场强度大小为 D.若从A点沿AB方向飞入一电子，其运动轨迹可能是甲 3.在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图3所示，有一带负电的微粒，从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落，并进入下边区域(该区域的电场足够广)，在如图所示的速度－时间图象中，符合微粒在电场内运动情况的是(　　) 图3 4.(多选)(2018·河南省南阳市期中)如图4所示，长为L、板间距离为d的平行板电容器水平放置，电容器充电后与电源断开，现将两质量相等的带电粒子a、b分别从两极板的中心线、上极板的边缘处同时沿水平方向射入电场，两粒子恰好能在距下极板为的P点处相遇.若不考虑粒子的重力作用，则下列说法中正确的是(　　) 图4 A.b所带的电荷量是a的3倍 B.相遇时，a在水平方向上运动的距离为 C.相遇时，b的动能变化量是a的9倍 D.若仅将下极板向下移动一小段距离，则两粒子仍能在P点相遇 5.(多选)如图5所示，匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内，M、N分别为AB和AD的中点，一个初速度为v0、质量为m、电荷量为q的带负电粒子沿纸面射入电场.带电粒子的重力不计，如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场，恰好从D点离开电场.若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场，则带电粒子(　　) 图5 A.从BC边界离开电场 B.从AD边界离开电场 C.在电场中的运动时间为 D.离开电场时的动能为mv02 6.(2018·河南省八校第二次测评)如图6，半径为R的圆环处在匀强电场E中，圆环平面与电场方向平行，直径ab与电场线垂直；一带电粒子以速度v0从a点沿ab方向射入电场，粒子打在圆环上的c点；已知c点与ab的距离为，不计粒子重力，求带电粒子的比荷. 图6 7.(2018·四川省泸州市一检)如图7所示，竖直平行正对放置的带电金属板A、B，B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xOy的O点；y轴沿竖直方向；在x>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E＝×103 V/m；比荷为1.0×105 C/kg的带正电的粒子P从A板中心O′处静止释放，其运动轨迹恰好经过M( m,1 m)点；粒子P的重力不计，试求： 图7 (1)金属板A、B之间的电势差UAB； (2)若在粒子P经过O点的同时，在y轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电微粒Q，使P、Q恰能在运动中相碰；假设Q的质量是P的2倍、带电情况与P相同；Q的重力及P、Q之间的相互作用力均忽略不计；求粒子Q所有释放点的集合. 8.如图8所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U1＝100 V，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d＝0.2 m，板的长度为L＝1 m，P是C板的中心，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子从A板的小孔处由静止释放，求： 图8 (1)为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少，哪板电势高； (2)如果C、D两板间所加的电压为4 V，则负离子还能打在板上吗，若不能打在板上，它离开电场时发生的侧移量为多少. 答案精析 1.A　[由题意可知，容器内部由于静电屏蔽电场强度为零，容器之间为匀强电场，故电子在容器内做匀速直线运动，在容器之间做匀减速直线运动，只考虑匀减速直线运动过程，可以认为电子是从右向左的匀加速直线运动，由初速度为零的匀加速直线运动规律可知，通过容器的速度之比为v1∶v2∶v3＝∶∶1，所以A正确；电子在容器中做匀速直线运动，故通过容器的时间之比为∶∶1，所以B错误；因各容器间的距离相等，故通过各容器间隙的时间之比t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶