第十章 静电场中的能量（高效作业）-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【精彩三年】课程探究与巩固教师用书word（人教版）浙江专用

高效作业10 [5　带电粒子在电场中的运动](见学生用书P99) [A级　新教材落实与巩固] 1．在如图所示的匀强电场中，若一个点电荷从P点由静止释放(不计粒子重力)，则以下说法正确的是(　D　) 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．静电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 【解析】 电荷受到水平方向上的静电力作用，做匀加速直线运动，因为电荷的电性未知，无法确定向哪个方向做匀加速直线运动，故A、B错误，D正确；电荷在运动的过程中，静电力做正功，故C错误。 2．有两个带有同种电荷的小滑块A和B，质量mA＝3mB，带电荷量qB＝3qA，两滑块在光滑水平面上相距一定距离由静止释放，以后的任意时刻，下列说法错误的是(　B　) A．加速度大小之比为aA∶aB＝1∶3 B．速度大小之比为vA∶vB＝3∶1 C．速度大小之比为vA∶vB＝1∶3 D．动能大小之比为EkA∶EkB＝1∶3 【解析】 两小滑块所受合力大小相等，由牛顿第二定律a＝，则aA∶aB＝1∶3，故A正确；由v＝at，则速度之比为vA∶vB＝1∶3，故B错误，C正确；由Ek＝，动能大小之比为EkA∶EkB＝1∶3，故D正确。 3．如图所示，一个平行板电容器充电后与电源断开，从负极板处释放一个电子(不计重力)，设其到达正极板时的速度为v1，加速度为a1。若将两极板间的距离增大为原来的2倍，再从负极板处释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v2，加速度为a2，则(　D　) A．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶2 B．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝1∶2 C．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝∶1 D．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶ 【解析】 电容器充电后与电源断开，Q不变，由E＝可知，增大两极板间的距离时，场强不变，电子在电场中受到的静电力不变，故a1∶a2＝1∶1。由动能定理Ue＝mv2，得v＝，因两极板间的距离增大为原来的2倍，由U＝Ed知，电势差U增大为原来的2倍，故v1∶v2＝1∶。 4．如图所示， 两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的(　C　) A．2倍　　　　　　　　B．4倍 C． D． 【解析】 电子在两极板间做类平抛运动，水平方向l＝v0t，t＝，竖直方向d＝at2＝，故d2＝，即d∝，故C正确。 5．2021·浙江海盐高级中学高一示波管中电子枪的原理示意图如图所示，示波管内被抽成真空。A为发射电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v。下列说法中正确的是(　C　) A．如果A、K间距离不变而电压变为2U，则电子离开K时的速度仍为v B．如果A、K间距离不变而电压变为2U，则电子离开K时的速度变为2v C．如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为v D．如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度变为2v 【解析】 设电子的质量为m，电荷量为e，电子在A、K间的加速电场中加速，根据动能定理有eU＝mv2－0，解得v＝，当A、K间电压变为2U时，电子从小孔中射出时的速度变为v，A、B错误；当A、K间电压仍为U时，根据以上分析可知，电子从小孔中射出时的速度仍为v，C正确，D错误。故选C。 6．2021·湖州中学高一在边长为L的正方形ABCD区域存在匀强电场，方向如图所示，与AD边平行。质量为m，电荷量为e的电子，从CD中点以速度v0平行电场线射入电场，并从AB边射出电场，射出电场时的速度大小为v0。不考虑电子的重力。 (1)求该电场的场强E的大小。 (2)若将电子以速度v0垂直AD边从某处射入电场，且电子恰从B点射出电场，求其射入点距A点的距离。 【答案】 (1)　(2) 【解析】 (1)电子从CD边射入，AB边射出，由动能定理有eEL＝mv2－mv， 可得E＝。 (2)电子做类平抛运动，有L＝v0t， y＝at2， 又eE＝ma， 联立可得y＝。 [B级　素养养成与评价] 7．(多选)一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)以速度v0逆着电场线方向射入有左边界的匀强电场，场强为E(如图所示)，则(　BD　) A．粒子射入的最大深度为 B．粒子射入的最大深度为 C．粒子在电场中运动的最长时间为 D．粒子在电场中运动的最长时间为 【解析】 粒子射入到最右端，由动能定理得－Eqxmax＝0－mv，最大深度xmax＝，由v0＝at、a＝可得t＝，则粒子在电场中运动的最长时间为tmax＝2t＝，故选BD。 8．2021·温州二十二中高