课时作业(十四)培优课五 带电粒子在电场中的综合问题-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

课时作业（十四） 培优课五 带电粒子在电场中的综合问题 答案精解P4 (建议用时：40分钟) 「基础题组练] 间的a点，t=0时刻开始A板电势按如图乙所示规 题组一带电粒子在复合场中的运动 律变化，则下列说法正确的是 L.(多选)两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在 一沿半径方向的电场，如图所示，带正电的粒子流 由电场区域边缘的M点射入电场，沿图中所示的 半圆形轨道通过电场并从另一边缘的V点射出，由 A.电子可能在极板间做往复运动 此可知 B.4时刻电子的动能最大 C,电子能从小孔P飞出，且飞出时的动能不大 于e D.电子不可能在2~时间内飞出电场 A.若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一 定相等 [能力提升练 B.若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一 4.如图甲所示，两平行正对的金属板A,B间加有如 定相等 图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电 C.若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的速率一定 粒子被固定在两板的正中间P处，若在6时刻释 相等 放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运 D,若入射粒子的比荷相等，则出射粒子的动能一定 动，并最终打在A板上，则。可能属于的时间段是 相等 2.（多选)如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖 直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则 P ( A0<< 哥< C.I<<T D.T<T< A.小球可能做匀速圆周运动 5.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 B.当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小 O,用一根长度为L=0.4m的绝缘细线把质量为 C.当小球运动到最高点α时，小球的电势能一定 m=0.4kg、电荷量为q=+2C的金属小球悬挂在 最小 O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为 D.当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大 0=37°，已知A、C两点分别为细线悬挂小球的水平 题组二带电粒子在交变电场中的运动 位置和竖直位置，求：(g取10m/s,sin37°=0.6， 3.(多选)如图甲所示，电子静止在两平行金属板A,B c0s37°=0.8) ·165. (1)匀强电场的电场强度大小： 6.如图甲所示，在xOy坐标系中，两平行金属板AB、 (2)如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动，则 OD如图水平放置，OD与x轴重合，板的左端与原 小球在A点时沿垂直于OA方向运动的初速度最 点O重合，板长L=2m,板间距离d=1m,紧靠极 少为多少？（结果可用根号表示） 板右侧有一荧光屏.两金属板间电压U随时间变 化的规律如图乙所示，已知U。=1×10V,变化周 0 期T=2×10s,=0时刻一带正电的粒子从左上 OB E 角A点，以=1×103m/s的速度平行于AB板射 人板间，粒子电荷量q=1×10iC,质量m=1× 10kg,不计粒子所受重力，求： (1)粒子在板间运动的时间： (2)粒子打在荧光屏上的纵坐标： (3)粒子打到荧光屏上时的动能. 230' ·166.为y= 3.BC解析=0时刻B板电势比A板高，电子在h时间内向 2dm,x=w1√m 西，联立可求得离子的轨迹方 B板加速，时刻加速结来：在4一时间内电子减速，由于 U 对称，在2时刘速度拾好为零，此后电子重复上述运动，所以 程为y一心二，由此可知，离子运动的轨进与离子的此荷 电子一直向B板运动，直到从小孔P穿出，选项A,D错误： 无关，只由加速电场和偏转电扬的性质决定，即各离子在电 无论电子在什么时刻穿出P孔，时刻电子都具有最大动 场中的运动轨迹重合，选项B正确：各离子在电场中的运动 能，选项B正确：电子穿出小孔P的时刻不确定，但穿出时的 轨迹重合，即在偏转电场中的竖直偏移量相同，竖直偏移量 动能不大于，选项C正确， 为y,设离子射出时的速度大小为，根据动能定理可得 4.B解刚释放粒子时，粒子向A板运动，说明释放粒子时 贴+乡=之㎡，解得=√2(+)由光 Ua为负，所以选项A,D错误：若了<，<是T,带正电粒子 先加逸向A板运动、再减速运动至零，然后再反方向加速、减 可知，离子射出电场时的速度大小与离子的比荷相关，即各 逸运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右 离子从A、B板间射出时的递度大小不同，速度方向相同， 选项C错误；设加速电场的宽度为d,离子在加速电场中运 运动的距离，最终打在A板上，所以选项B正确：若子T< 动的时间为：时有d=专出.解得么=dV辰·号 2. T,带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零，然 后再反方向加速、减速运动至零：如此反复运动，每次向左运 设离子在偏转电场中运动的时间为红则口=L 动的距离小于向右运动的距离，最终打在B板上，所以选项 C错误. 一·严，离子从粒子源到从A,B板间射出的时间为 5.解析(1)带电小球在B点静止，