内容正文:
2021-2022年高二物理必修3专题特训(人教版2019)
专题15 带电粒子在匀强电场中的偏转
一、单选题
1.如图所示,M和N是匀强电场中的两个等势面,相距为d,电势差为U,一质量为m(不计重力)、电荷量为-q的粒子,以速度v0通过等势面M射入两等势面之间,此后穿过等势面N的速度应是( )
A.B.C.D.
2.如图所示,一质量为m、电荷量为()的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,则粒子到达连线上的某点时( )
A.所用时间为
B.速度大小为
C.与P点的距离为
D.速度方向与竖直方向的夹角为30°
3.质量为m的带电小球在a点水平射入竖直向上的匀强电场中,运动轨迹如图所示,则正确的说法是( )
A.小球带负电
B.小球在b点的加速度大于在a点的加速度
C.小球的电势能减小
D.在相等的时间间隔内重力做的功相等
4.如图所示,光滑绝缘水平桌面上有一匀强电场,电场强度大小为E,方向与桌面平行.平行实线为该电场等势线,过B点的等势线与BC的夹角为30°,AB与等势线垂直.一质量为m,电荷量为q的带正电小球,在A点的速度为v0,方向与BC平行,经过时间t小球运动至C点,且AB=BC.则时间t的表达式正确的是
A. B. C. D.
5.如图所示,三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面,电势值分别为、、,实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点来说( )
A.粒子必先过a,再到b,然后到c
B.粒子在三点的合力
C.粒子在三点的动能大小为
D.粒子在三点的电势能大小为
6.如图所示,在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。一带电粒子沿平行于板面的方向,从左侧两极板中央射入电场中,恰能从右侧极板边缘处离开电场。不计粒子重力。若可以改变某个量,下列哪种变化,仍能确保粒子一定飞出电场
A.只减小粒子的比荷
B.只增大电场强度
C.只增大粒子的带电量
D.只减小粒子的入射速度
7.如图所示,竖直平面内平行直线MN、PQ间距为d,直线与水平面成30°角,两线间有垂直指向PQ的匀强电场.一电荷量为+q、质量为的粒子在直线PQ上某点O以初速度竖直向上射出.不计重力,直线足够长.若粒子能打到MN上,则下列说法正确的是( )
A.电场强度最大值为
B.电场强度最小值为
C.电场强度最大值为
D.电场强度最小值为
8.如图所示,一直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中,∠A=90°,∠B=30°,AC长为L,已知A点的电势为,B点的电势为,C点的电势为0.一带电的粒子从C点以的速度出发,方向如图所示(与AC边成60°).不计粒子的重力,下列说法正确的是
A.电场强度的方向由B指向C
B.电场强度的大小为
C.若粒子能击中图中的A点,则该粒子的比荷为
D.只要粒子的速度大小合适,就可能击中图中的B点
9.如图所示,有一带电粒子(不计重力)贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子恰沿①轨迹从B板边缘飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板正中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
10.图中的虚线为匀强电场中的三角形,且三角形与匀强电场平行,其中,,的长度为。一带电荷量为的正粒子由移动到的过程中,电场力对该粒子做功为零,由移动到的过程中,电场力对该粒子做功为。图中的实线为粒子运动的轨迹,假设点的电势为零,则下列说法正确的是( )
A.该匀强电场的场强为
B.点的电势应为
C.、两点间的电势差为
D.如果某一负粒子由 点射入该匀强电场,其初速度方向为由指向,则负粒子的轨迹可能为实线②
11.如图所示,有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中,它们分别落到A、B、C三点,则可判断( )
A.三个小球到达正极板时的动能关系是:
B.三个小球在电场中运动的时间
C.三个小球在电场中运动的加速度关系是:
D.落到A点的小球带负电,落到B点的小球不带电
12.如图所示,、两虚线相距,两虚线之间的区域分别存在着方向竖直向上的匀强电场和方向竖直向下的匀强电场,为两电场的水平分界线。一带电荷量为、质量为的粒子由边界上距为的点以初速度垂直射入电场,经电场偏转后,穿过分界线上某一点后由边界上距为的点垂直边界射出。粒子重力不计,则、的大小可能为( )
A. B. C. D.
三、解答题
13.如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距d=8cm,板长L=25cm,接在直流电源上。一个带电油滴以v0=0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速