练习15带电粒子在电场中的运动-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习

15带电粒子在电场中的运动-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习 1、.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2所示，OA＝h，此电子具有的初动能是(　　) A.eq \f(edh,U) B.edUh C.eq \f(eU,dh) D.eq \f(eUh,d) 答案　D 解析　由动能定理得：－e eq \f(U,d)h＝－Ek，所以Ek＝eq \f(eUh,d). 2．(多选)如图所示 ，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，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，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的eq \f(1,2)处返回，则下述措施能满足要求的是(　　) A．使初速度减为原来的eq \f(1,2) B．使M、N间电压提高到原来的2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eq \f(1,2) 答案：BD 解析：选BD　在粒子刚好到达N板的过程中，由动能定理得－qEd＝0－eq \f(1,2)mv02，所以d＝eq \f(mv02,2qE)，令带电粒子离开M板的最远距离为x，则使初速度减为原来的eq \f(1,2)，x＝eq \f(d,4)；使M、N间电压提高到原来的2倍，电场强度变为原来的2倍，x＝eq \f(d,2)，使M、N间电压提高到原来的4倍，电场强度变为原来的4倍，x＝eq \f(d,4)；使初速度和M、N间电压都减为原来的eq \f(1,2)，电场强度变为原来的一半，x＝eq \f(d,2)。 3.（多选） 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则(　　) A．在前eq \f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq \f(1,4)Uq B．在后eq \f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq \f(3,8)Uq C．在粒子下落的前eq \f(d,4)和后eq \f(d,4)过程中，电场力做功之比为1∶1 D．在粒子下落的前eq \f(d,4)和后eq \f(d,4)过程中，电场力做功之比为1∶2 答案　BC 解析　粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在前后两个eq \f(t,2)的时间内沿电场线方向的位移之比为1∶3，则在前eq \f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq \f(1,8)Uq，在后eq \f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq \f(3,8)Uq，选项A错，B对；由W＝Eq·x知在粒子下落的前eq \f(d,4)和后eq \f(d,4)过程中，电场力做功之比为1∶1，选项C对，D错． 4. (多选)如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出。若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球(　　) A．将打在下板中央 B．仍沿原轨迹运动由下板边缘飞出 C．不发生偏转，沿直线运动 D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央 答案　BD 解析　由题意可知电容器所带电荷量不变，因E＝eq \f(U,d)＝eq \f(Q,Cd)＝eq \f(4πkQ,εrS)，所以上板上移一小段距离，电容器产生的场强不变，以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动由下板边缘飞出，选项B正确，A、C错误；若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央，选项D正确。 5、如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出；现使电子入射速度变为原来的2倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间距应变为原来的(　　) A．2倍 B．4倍 C.eq \f(1,2) D.eq \f(1,4) 答案　C 解析　电子在两极板间做类平抛运动：水平方向：l＝v0t，t＝eq \f(l,v0)；竖直方向：d＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(qU,2md)t2＝eq \f(qUl2,2mdv\o\al(2,0))，故d2＝eq \f(qUl2,2mv\o\al(2,0))，即d∝eq \f(1,v0)，故C正确． 6．一个初动能为Ek的带电粒子，以速度v沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板间(带等量异号电荷且正对放置)，飞出时粒子动能为2Ek。如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，仍从原位置沿原方向射入，不计重力，那么该