课时作业(10) 带电粒子在电场中的运动（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

课时作业(10)　带电粒子在电场中的运动 [对应学生用书P137] 1．一个带电粒子在电场中只受静电力作用时，它不可能出现的运动状态是(　　) A．匀速直线运动　　　　　 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 A　[粒子只受静电力作用，当此力为恒力时，可能做匀加速直线运动(F与v同向或v0＝0)，当恒力与v0垂直时，粒子做类平抛运动，即匀变速曲线运动；当静电力大小不变、方向始终指向一点且与速度垂直时，粒子做匀速圆周运动，所以，只有A选项是不可能的．] 2．(多选)一个带正电的小球向右水平抛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，则小球(　　) 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 BC　[由题意知，小球受重力、电场力作用，合外力的方向与初速度方向的夹角为钝角，故小球做曲线运动，所以A错误，B正确；在运动的过程中合外力先做负功后做正功，所以C正确，D错误．] 3.如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则(　　) A．当增大两板间的距离时，速度v增大 B．当减小两板间的距离时，速度v减小 C．当减小两板间的距离时，速度v不变 D．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长 C　[由动能定理得eU＝mv2，当改变两板间的距离时，U不变，v不变，A、B错误，C正确；电子做初速度为零的匀加速直线运动，＝＝，得t＝，当d减小时，v不变，电子在两板间运动的时间变短，D错误．] 4．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(　　) 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∶ D　[电容器充电后与电源断开，再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∶，故D正确．] 5.如图所示，质子(H)和α粒子(He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时沿电场方向的位移y之比为(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶4 B　[由y＝和Ek0＝mv0，得y＝可知，y与q成正比，而质子和α粒子的带电量之比为1∶2，故B正确．] 6.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，则两极板的间距应变为原来的(　　) A．2倍　　　B．4倍 C．　　　D． C　[电子在两极板间做类平抛运动，水平方向有l＝v0t，t＝，竖直方向有d＝at2＝，故d2＝，即d∝，故C正确．] 7．如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中的O点自由释放后，分别抵达B、C两点．若AB＝BC，则它们的带电荷量之比q1∶q2等于(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．1∶ D．∶1 B　[竖直方向有h＝gt2，水平方向有l＝t2，联立可得q＝，所以有＝，B正确．] 8．如图所示，一个电子以速度v0垂直电场方向进入电场后向下偏转，从极板的右端射出，若已知电场强度为E，电子的电荷量为q，质量为m，极板的长度为L. (1)电子在平行于极板方向上做什么运动？ (2)求电子在电场中运动的时间t. (3)求电子的加速度A． (4)求电子射出电场时沿电场反方向的位移y. 解析　(1)电子在平行于极板方向上不受力，故电子在平行于极板方向上做匀速直线运动． (2)电子在电场中的运动时间为t＝ (3)由牛顿第二定律F＝ma得电子的加速度为 a＝＝. (4)沿电场反方向的位移为 y＝at2＝××()2＝. 答案　(1)匀速直线运动　(2)　(3)　(4) 9.(多选)如图所示，M、N是真空中的两块平行金属板，质量为m、电荷量为q的带电粒子以初速度v0由小孔射入板间电场，当M、N间的电势差为U时，粒子恰好能到达N板．要使这个带电粒子到达M、N板间距的后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)(　　) A．使初速度减小为原来的 B．使M、N间的电势差加倍 C．使M、N间电势差提高到原来的4倍 D．使初速度和M、N间的电势差都减小为原来的 BD　[由动