课时巩固练(10) 带电粒子在电场中的运动(专题微练)-【赢在微点·考前顶层设计】2024新高考物理大二轮专题复习（课件PPT）

考前顶层设计·物理 课时巩固练(10)　带电粒子在 电场中的运动 基础巩固练 1.如图所示的平行板电容器竖直放置,两极板间的距离为d,极板高度AB=CD=h,对该电容器充 上一定的电荷量后,将一带电小球P从非常靠近左极板的上端A处由静止释放,小球沿图中虚线 运动打到了右极板的中点,为使小球能够从下方穿过电容器,右极板向右至少移动的距离为(　　) A.D B.(-1)d C. D. 解析　由题意可知,小球所受的合力沿着虚线方向,根据C=,U=,E=,解得E=, 可知右极板向右移动,极板间的电场强度不变,即合力方向不变,如图所示。根据几何 关系可知要使得小球能够从下方穿过电容器,根据=,解得x=d,A项正确。 A 课时巩固练(10)　带电粒子在电场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.如图所示,质量相同、带电荷量不同的两带电粒子(重力不计)以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器,粒子1打在下极板中点处,其在电场中的运动时间为t1,加速度为a1,粒子2由右侧板中央处射出电场区域,其在电场中的运动时间为t2,加速度为a2,则(　　) A.t1∶t2=∶1 B.t1∶t2=2∶1 C.a1∶a2=4∶1 D.a1∶a2=8∶1 解析　带电粒子做类平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,因初速度相同,运动时间==,A、B两项错误;竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式y=at2,解得a1∶a2=8∶1,C项错误,D项正确。 D 课时巩固练(10)　带电粒子在电场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 3.(多选)密立根油滴实验装置由半径为R的两块水平金属板和绝缘圆筒组成,圆筒高2R,其截面图如图所示。上、下极板分别与恒压电源的正负极相接,产生匀强电场。一油滴以初速度v0从上极板圆心O竖直向下进入圆筒,运动距离0.5R后静止。油滴的阻力和速度成正比,下列说法正确的是(　　) A.油滴带正电荷 B.若初速度为2v0,油滴运动距离为R C.油滴受到电场力方向向上,大小比重力大 D.若在筒内再加水平电场,使油滴垂直击中筒壁,则此时油滴距离上极板0.5R 解析　油滴最后能静止在两板间,说明电场力与重力平衡,电场力竖直向上,油滴带负电荷,A、C两项均错误;设平均速度为v,阻力的比例系数为k,运动时间为t,根据动量定理有-kvt=0-mv0,又x=vt,解得x==0.5R,所以若初速度为2v0,油滴运动距离为x'=R,B项正确;油滴垂直击中筒壁,竖直方向的速度为零,根据运动的独立性可知油滴在竖直方向的运动不变,因此油滴距离上极板仍为0.5R,D项正确。 BD 课时巩固练(10)　带电粒子在电场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 4.(多选)如图所示,一质量为3m的矩形绝缘板放在光滑的水平面上,另一质量为m、带正电、电荷量为q的物块(可视为质点),以初速度v0从绝缘板上表面的左端沿水平方向滑入,空间有范围足够大的匀强电场,其场强大小E=,方向竖直向下。物块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.5,物块运动到绝缘板的右端时恰好相对于绝缘板静止,重力加速度为g,在此过程中,下列说法正确的是(　　) A.电场力对物块的冲量大小为mv0 B.绝缘板的长度为 C.系统电势能的增加量为 D.绝缘板的对地位移为 解析　对物块根据牛顿第二定律有μ(mg+qE)=ma1,解得a1=1.5g,对绝缘板根据牛顿第二定律有μ(mg+qE)=3ma2,解得a2=0.5g,经过时间t1,两物体速度相等,则v0-a1t1=a2t1,解得t1=,此时物块位移为x1=v0t1-a1,此时绝缘板位移为x2=a2,相对位移即绝缘板的长度为l=x1-x2,电场力对物块的冲量大小为I=qE·t1,联立解得x2=,l=,I=mv0,A、D两项正确,B项错误;电场力方向与运动方向垂直,故电场力不做功,C项错误。 AD 课时巩固练(10)　带电粒子在电场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 5.(多选)如图所示,水平向右的匀强电场中有OA、OB两个挡板,分别与竖直方向夹角为α1=30°和α2=60°,正电子、负电子和质子从O点竖直向下以相同的初速度v0射入电场,三种粒子都打在板上被吸收,只考虑匀强电场给电荷的 电场力,不计其他相互作用力,则(　 　) A.正电子和质子打在板上时速度方向相同 B.正、负电子的运动时间比为1∶3 C.正、负电子电势能的减少量之比为1∶9 D.质子打在板上的位置比正电子落点的电势高 ABC 课时巩固练(10)　带电粒子在电场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解