10.5 带电粒子在电场中的运动（专题训练）【八大题型】-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第三册）

10.5 带电粒子在电场中的运动（专题训练）【八大题型】 一．带电粒子在匀强电场中的直线运动（共7小题） 二．带电粒子在周期性变化电场中的直线运动（共6小题） 三．带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动（共10小题） 四．带电物体(计重力)在匀强电场中的圆周运动（共8小题） 五．带电物体(计重力)在匀强电场中的一般运动（共7小题） 六．带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算（共10小题） 七．带电粒子在其他非匀强电场中的运动（共6小题） 八．电场中的能量和动量问题（共6小题） 一．带电粒子在匀强电场中的直线运动（共7小题） 1．如图是带有转向器的粒子直线加速器，转向器中有辐向电场（方向均指向圆心O点），A、B接在电压大小恒为U的交变电源上，质量为m、电量为的离子，以初速度进入第1个金属圆筒左侧的小孔、离子在每个筒内均做匀速直线运动，时间均为t；在相邻两筒间的缝隙内被电场加速，加速时间不计，离子从第3个金属圆筒右侧出来后，立即由M点射入转向器，沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，并从N点射出，离子重力不计，则（    ） A．交变电源的周期为t B．第3个金属圆筒长度是第1个金属圆筒长度的3倍 C．离子进入转向器的速度大小为 D．虚线MN处电场强度的大小为 2．如图所示，让、和的混合物由静止开始从A点经同一加速电场加速，然后穿过同一偏转电场。下列说法正确的是（　　） A．进入偏转电场时三种粒子具有相同的速度 B．进入偏转电场时三种粒子具有相同的动能 C．三种粒子从不同位置沿不同方向离开偏转电场 D．三种粒子从相同位置沿相同方向离开偏转电场 3．（多选）静电植绒产品具有立体感强、耐磨、阻燃、隔音、保暖等特点.如图所示为植绒流程示意图，正电金属板与负电金属网间有的电压，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，绒毛在电场力的作用下飞到需要植绒的布匹表面上，忽略绒毛的重力、空气阻力、绒毛之间的相互作用力和边缘效应，正电金属板与负电金属网之间可视为匀强电场，下列说法正确的是（　　） A．绒毛在飞向布匹的过程中，电场力做正功 B．绒毛运动经过处各点的电势逐渐降低 C．若仅增大正电金属板与负电金属网之间的电压，绒毛到达布匹时的速率将增大 D．若仅增大正电金属板与负电金属网之间的距离，绒毛到达布匹表面时间将减小 4．（多选）如图所示，阴极K发射的电子（初速度可视为零）经电压为的电场加速后，从A板上的小孔进入由A、B两平行金属板组成的电容为C的电容器中，开始时B板不带电，电子到达B板后被吸收。已知电子的电荷量为e，不计电子重力以及电子之间的相互作用，当电子不能到达B板时（　　） A．在这之后，任何从小孔进入电容器的电子速度第一次减为0所用的时间（从刚进入电容器时开始计时）相等 B．B板的电势和阴极K的电势相等 C．B板的电荷量为 D．电子从阴极K到B板电势能一直减小 5．如图所示，质量都为m的物块A、B静止在光滑的水平面上，A、B之间用绝缘轻弹簧连接，A紧靠墙壁，匀强电场的方向水平向左，电场强度大小为E，A、B带电荷量均为的正电荷，B通过轻绳与电动机连接且轻绳拉直恰好无拉力，电动机的额定电压为，内阻为，正常工作时电流为，时刻启动电动机，使电动机在额定功率下拉动B，t时刻B的速度达到最大，此时A恰好离开墙壁，不计A、B间的静电力作用．求： （1）物块B的最大速度； （2）弹簧的劲度系数。 6．如图所示，由电子枪发出的电子从静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为，偏转电场可视为匀强电场，偏转电极之间电压为U，极板长度为L，两极板间距离为d，不计电子重力和电子间相互作用，求： （1）电子离开加速电场时的速度大小； （2）电子在偏转电场中的加速度大小a； （3）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y。 7．如图所示的平面直角坐标系xOy，在直线和直线之间存在与直线的夹角为60°的匀强电场Ⅰ，在y轴和直线之间存在沿y轴负方向的匀强电场Ⅱ，一比荷为k的带正电粒子，从直线上的A点从静止开始进入匀强电场Ⅰ，做直线加速运动，经过直线上的B点（图中未画出）以速度进入匀强电场Ⅱ，做匀变速曲线运动，最后粒子垂直打在y轴上的C点（图中未画出），不计粒子受到的重力及阻力。求： （1）A、B两点的电势差； （2）粒子在匀强电场Ⅱ中运动的时间； （3）匀强电场Ⅰ、匀强电场Ⅱ的电场强度的大小。 二．带电粒子在周期性变化电场中的直线运动（共6小题） 8．粒子直线加速器原理示意图如图甲所示，它由多个横截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连，交变电源两极间的电压变化规律如图乙所示。在时，奇数圆筒比偶数圆筒