10第2章第4节带电粒子在电场中的运动-高二物理课后习题精准解析（新教材鲁科版必修第三册）

第2章第4节 带电粒子在电场中的运动 1.某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的全属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a. b是轨迹上的两点。若不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是 A.a点电势高于b点电势 B.a点电场强度小于b点电场强度、 C.烟尘颗粒在a点的电势能小于在b点的电势能 D.烟尘颗粒在a点的动能小于在b点的动能 【答案】D 【解析】A.根据沿电场方向电势降落，a点电势低于b点电势，A错误； B.根据电场线的疏密判断，a点电场强度大于b点电场强度，B错误； C.根据带电烟尘颗粒的运动轨迹判断，烟尘颗粒带负电，从a到b，电场力做正功，电势能减小，所以在a点的电势能大于在b点的电势能，C错误； D.因为从a到b，电场力做正功，所以动能增大，所以烟尘颗粒在a点的动能小于在b点的动能，D正确。 2.一带正电的液滴以水平向右的初速度进入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。不计空气阻力，则液滴在电场中 A做直线运动 B.做曲线运动 C.速率先减小后增大 D.速率先增大后减小 【答案】AC 【解析】一带正电的液滴以水平向右的初速度进入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左,所以电场力水平向左，加速度水平向左，液滴向右做减速直线运动。当速度减为0后，液滴向左做加速直线运动，所以AC正确，BD错误。 3.有一正点电荷只受电场力作用，从静电场中的a点由静止释放。在它沿直线运动到b点的过程中，动能E随位移s变化的关系图像如图.所示。该电场的电场线分布应是 【答案】A 【解析】根据Ek-s图象有Ek=ks(k为比例系数)。又，得，所以正点电荷做匀加速运动，受恒力作用，电场是匀强电场，且受力方向向右，电场线如图A. 4.炽热的金属丝可发射电子。如图所示，在金属丝和金属板之间加上U= 2500V的电压，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。设电子刚刚离开金属丝时的速度为0，取电子电荷量的大小e= 1.6x10-19C,质量m=9.1x10-31kg， 求电子穿出小孔时的动能和速度。 【答案】2.510-16J 2.34m/s 【解析】根据动能定理，得动能 1.6x10-192.510-16J. 根据mv2，得速度 =m/s=2.34m/s 5．如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管A、B、C、D、E)组成，质子从K点沿虚线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8x 106m/s,进入漂移管E时速度为1x107m/s，漂移管问缝隙很小，质子的电荷量与质量之比为1X 108 C/kg。求相邻漂移管间的加速电压。 【答案】6104V 【解析】B到E加速3次，，所以U====6104V 6.如图所示，真空中有一电子以速度v沿着与电场强度垂直的方向自O点进入匀强电场。以O为坐标原点建立直角坐标系，x轴垂直于电场方向, y辆平行于电场方向，在x轴上取OA = AB= BC,分别自A、B、C点作与y轴平行的线，跟电子的径迹交于M. N、P三点，求: (1)电子经M、N、P三点时，沿y轴的分速度之比; (2)电子从O点开始每经过相等时间的动能增量之比。 【答案】1：2：3 3:5:7或（22-1）：（32-22）：（42-32） 【解析】（1）设从O到M、N、P分别为1、2、3，根据x=v0t，得，所以t1:t2:t3:=1:2:3, 根据vy=at，所以v1:v2:v3=t1:t2:t3:=1:2:3. （2）根据，所以=:=(4-1):(9-4):(16-9)=3:5:7 $第2章第4节 带电粒子在电场中的运动（原卷版） 1.某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的全属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a. b是轨迹上的两点。若不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是 A.a点电势高于b点电势 B.a点电场强度小于b点电场强度、 C.烟尘颗粒在a点的电势能小于在b点的电势能 D.烟尘颗粒在a点的动能小于在b点的动能 2.一带正电的液滴以水平向右的初速度进入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。不计空气阻力，则液滴在电场中 A做直线运动 B.做曲线运动 C.速率先减小后增大 D.速率先增大后减小 3.有一正点电荷只受电场力作用，从静电场中的a点由静止释放。在它沿直线运动到b点的过程中，动能E随位移s变化的关系图像如图.所示。该电场的电场线分布应是 4.炽热的金属丝可发射电子。如图所示，在金属丝和金属板之间加上U= 2500V的电压，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。设电子刚刚离开金属丝