专题08 带电粒子在电场中的运动-【鼎力同步】2022-2023年高一物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）

高一物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练 专题08 带电粒子在电场中的运动 特训专题 特训内容 专题1 带电粒子在电场中的直线运动（1T—4T） 专题2 带电粒子在电场中的抛体运动（5T—8T） 专题3 带电粒子在力电等效场中的圆周运动（9T—12T） 专题4 带电粒子在交变电场中的运动（13T—16T） 专题5 带电粒子在电场中运动的能量问题（17T—20T） 【典例专练】 1、 带电粒子在电场中的直线运动 1．如图所示，带电物块静置于光滑绝缘斜面（倾角为θ）的底端，物块的质量为m，物块带电量为+q。现加一平行斜面向上的匀强电场，电场作用时间t后撤去，撤去电场后再经时间t物块刚好返回到起点，则（　　） A．撤去电场瞬间和返回到起点瞬间物块的速度大小之比为1:3 B．有电场作用和无电场作用物块的加速度之比为1:2 C．电场强度的大小为 D．电场强度的大小为 2．如图，平行极电容器的两极板与水平面成，两极板与一直流电源相连（图中电源未画出）。若一质量为m、电荷量为的液滴以水平初速度进入电容器且恰能沿图中所示的水平直线向右通过电容器，重力加速度大小为g，则（　　） A．a极板带负电 B．液滴在极板间做匀速直线运动 C．极板间的电场强度大小为 D．液滴在极板间运动的加速度大小为 3．图甲是一台医用电子直线加速器，该加速器通过加速电场使电子直线加速获得能量，轰击重金属靶产生射线，可用于放射治疗。其基本原理如图乙所示，电子由阴极射线发出，经B板的小孔进入两板间被加速，不计电子的重力，下列说法正确的是（　　） A．A板带正电，B板不带电 B．若极板所带的电荷量一定，增大板间距离，电子在A、B板间的运动时间将变长 C．若两板间电压一定，增大板间距离，电子获得的动能增大 D．若两板间电压一定，减小板间距离，电子的加速度与板间距离的乘积保持不变 4．如图所示，空间有一匀强电场，电场方向与纸面平行。一电荷量为的粒子重力不计，在恒力的作用下沿虚线由匀速运动到。已知力和间夹角为，、间距离为，则下列结论中正确的是（　　） A．、两点的电势差为 B．匀强电场的电场强度大小为 C．带电粒子由运动到的过程中，电势能增加了 D．若带电粒子由向做匀速直线运动，则大小和方向均不变 【模型方法总结】 1．做直线运动的条件 (1)粒子所受合外力F合＝0，粒子或静止，或做匀速直线运动。 (2)匀强电场中，粒子所受合外力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。 2．用动力学观点分析 a＝，E＝，v2－v02＝2ad(匀强电场)。 3．用功能观点分析 匀强电场中：W＝Eqd＝qU＝mv2－mv02。 非匀强电场中：W＝qU＝Ek2－Ek1。 2、 带电粒子在电场中的抛体运动 5．如图，氕（）、氘（）、氚（）和氦（）的原子核由静止开始经同一加速电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上。下列说法正确的是（　　） A．四种原子核飞出加速电场时的速度相同 B．四种原子核在偏转电场中的偏转距离不同 C．四种原子核飞出偏转电场时的动能相同 D．四种原子核打在荧光屏的同一位置上 6．有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示，其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符，现为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是（　　） A．增大墨汁微粒所带的电荷量 B．减小墨汁微粒的质量 C．减小墨汁微粒的喷出速度 D．减小偏转板间的电压   7．示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极和之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差和随时间变化关系图像如丙、丁所示，则荧光屏上的图像可能为（    ） A． B． C． D． 8．如图所示，在竖直面内有一匀强电场，质量为m、带电量为q的粒子从A点以速度竖直向上抛出，粒子运动到B点时速度方向水平，大小也为，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．粒子从A点运动到B点速度的变化量大小为 B．电场强度的最小值为 C．若匀强电场沿水平方向，粒子从A点运动到B点所用的时间为 D．粒子在该过程中的最小动能为 【模型方法总结】 1.求解电偏转问题的两种思路 以示波管模型为例,带电粒子经加速电场U1加速,再经偏转电场U2偏转后,需再经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点P,如图所示。 (1)确定最终偏移距离OP的两种方法 方法1: 方法2: (2)确定粒子经偏转电场后的动能(或速度)的两种方法 2.特别提醒： （1）利用动能定理求粒子偏转后的动能时,电场力做功W=qU=qE