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F L W L (C S K)
F L W L(CSK)
C S K
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静电场:经典题(中上难度)
静电场10:电荷在电场中偏转运动的经典题(中上难度)
1. 【带电粒子在电场中的偏转轨迹比较】 (多选)(2021·全国乙卷)四个带电粒子的电荷量和质量分别为(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m)、(-q,m)它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中,电场方向与y轴平行,不计重力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中,可能正确的是( )
2. 【带电粒子打到极板上的偏转比较】(多选)如图所示,质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度同时沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,M从两极板正中央射入,N从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点。不计带电粒子重力和带电粒子间的相互作用,则从开始射入到打在上极板的过程中( )
A.它们运动的时间tN=tM
B.它们电势能减少量之比ΔEpM∶ΔEpN=1∶2
C.它们的动能增量之比ΔEkM∶ΔEkN=1∶2
D.它们所带的电荷量之比qM∶qN=1∶2
3. 【带电粒子打到极板上的偏转定量比较】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,不计粒子的重力,则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4
4. 【带电粒子打到极板上的偏转定量比较】如图所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹②落到B板中间;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.U1∶U2=1∶8 B.U1∶U2=1∶4
C.U1∶U2=1∶2 D.U1∶U2=1∶1
5. 【带电粒子打到极板上的偏转比较】三个质量相等的带电微粒(重力不计)以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入,已知上极板带正电,下极板接地,三微粒的运动轨迹如图所示,其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场,则( )
A.三微粒在电场中的运动时间有t3>t2>t1
B.三微粒所带电荷量有q1>q2>q3
C.三微粒所受电场力有F1=F2>F3
D.微粒2和3出电场时动能相等
6. 【带电粒子打到极板上的定量计算】(多选)如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出.已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t,不计粒子的重力,则( )
A.在前时间内,电场力对粒子做的功为
B.在后时间内,电场力对粒子做的功为
C.粒子出射速度的偏转角满足tanθ=
D.在粒子下落前和后的过程中,电场力冲量之比为∶1
7. 【带电粒子打到极板上的定量计算】如图所示,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h。质量均为m、带电荷量分别为+q和-q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。不计重力。若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于( )
A. B.
C. D.
8. 【带电粒子先加速后偏转的定性分析】(多选)如图所示,从电子枪中射出初速度不计的电子,在加速电场中加速后,从P板的小孔垂直偏转电场方向射入两极板间,最后射出偏转电场,设加速电压为U1,偏转电压为U2,则( )
A.U1变大,则电子进入偏转电场的速度变大
B.U1变大,则电子在偏转电场中运动的时间变短
C.U2变大,则电子在偏转电场中运动的加速度变小
D.若要电子离开偏转电场时偏移量变小,仅使U1变大,其他条件不变即可
9. 【带电粒子先加速后偏转的定性分析】如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L。为了提高示波管的灵敏度可采用的方法是( )
A.增大两板间的电势差U2 B.尽可能使板长L短些
C.使加速电压U1升高些 D.尽可能使板间距离d小些
10. 【带电粒子先偏转后直线的定性分析】 (多选)如图所示的直角坐标系中,第一象限内分布着均匀辐射的电场,坐标原点与四分之一圆弧的荧光屏间电压为U;第三象限内分布着竖直向下的匀强电场,场强大小为E。大量电荷量为-q(q>0)、质量为m的粒子,某时刻起从第三象限不同位置连续以相同的初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场。若粒子只能从坐标原点进入第一象限,其他粒子均被坐标轴上的物质吸收并导出而不影响原来的电场