第10章 5 带电粒子在电场中的运动-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第三册人教版（课时作业）

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 知能达标训练 「基础训练] 1.质子(11D、粒子(42H)、钠离子个Na+)三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同 一电场加速后，获得动能最大的是( A.质子(11HD B.粒子(42He) C.钠离子Na+) D.都相同 解析qU=12o2-0,U相同，a粒子带的正电荷多，电荷量最大，所以a粒子获得的 动能最大，故选项B正确。 答案B 2,(2023盐城期中)如图所示，在A板附近有一电予由静止开始向B板运动，则关于电 子到达B板时的时间和速率，下列说法正确的是( A,两板间距越大，则加速的时间越长，获得的速率越小 B.两板间距越小，则加速的时间越短，获得的速率越小 C,两板间距越小，则加速的时间越短，获得的速率不变 D,两板间距越小，则加速的时间不变，获得的速率不变 解析由于两极板之间的电压不变， 所以极板之间的场强为E=Ud, 电子的加速度为a=qEm=qUmd, 由此可见，两板间距离越小，加速度越大，电子在电场中一直做匀加速直线运动， 由d=12at2=qUt22md, 所以电子加速的时间为t=d2mq⑩) 由此可见，两板间距离越小，加速时间越短， 对于全过程，由动能定理可知qU=122, 所以电子到达B板时的速率与两板间距离无关，仅与加速电压U有关，故C正确，A、 B、D错误。 答案C 3.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() *独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.2倍 B.4倍 C.12 D.14 解析电子在两极板间做类平她运动，水平方向1=0ot,1=1v0,竖直方向d=12at2= qU722。,故P=gU722o,即d1v0,故C正确. 答案C 4.如图所示，α、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入 平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a'点，b粒子打在B板的b'点，若不计重力， 则() A.a的电荷量一定大于b的电荷量 B.b的质量一定大于a的质量 C.a的比荷一定大于b的比荷 D.b的比荷一定大于a的比荷 解析粒子在电场中做类平抛运动，由h=12qEm\a\vs4 al\col(f(xv0)2得x= o2hqE)。由o2 hmaEqa)<o2 hmbEqb)得qama>qbmb,故选C。 答案C 5.如图所示，在xOy坐标系所在平面内有沿x轴负方向的匀强电场，两个电荷量不等 质量相等的带电粒子A、B,从y轴上的S点以不同的速率沿着y轴正方向射入匀强电场， 两粒子在圆形区域中运动的时间相同，不计粒子所受的重力，则() A.A粒子带负电荷 B.B粒子所带的电荷量比A粒子少 C,A粒子在圆形区域中电势能变化量小 D,B粒子进入电场时具有的动能比A粒子大 解析由运动轨遮可以判定A粒子带正电荷，故A错误：两粒子进入电场后做类平抛 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 运动，沿y轴的分运动为匀速直线运动，沿x轴的分运动为匀加速直线运动：由图可知x >xA,即12×qBEmX2>12×qAEmX,整理得qB>q4,故B错误：粒子在圆形区域中电势 能的变化在数量上等于电场力所做的功，即△E,=W=qEx,由于q>qA,x>xA,所以刈 △Ep>△Epd,故C正确：由图可知y4>y,由于运动时间相同，所以？0>0o,粒子质量 相等，所以E4>EkB,故D错误。 答案C 6.(多选)如图所示，气核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向 右的加速电场E,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个 装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么() A,偏转电场E2对三种粒子做功一样多 B,三种粒子打到屏上时的速度一样大 C.三种粒子运动到屏上所用时间相同 D.三种粒子一定打到屏上的同一位置 解析设加速电压为，偏转电压为2，则gU=12w20:x=0at,y=12qU2md2, 联立得y=2x24U1d,即粒子在竖直方向的偏转量y与q、m均无关， 因此三种粒子运动轨迹相同，打在屏上的同一位置，D正确：偏转电场对粒子做功W =qU=qEy,由于运动轨迹相同，三种粒子离开电场时的偏转量y相同，则W相同，A正 确：根据W=122,三种粒子质量不同，因此速度0不同，B错误：又因为三种粒子运动 轨迹相同，但速度不同，所以运动时间不同，C错误。 答案AD 7