高一暑假作业(18) 带电粒子在电场中的运动-【步步维赢·必刷题】2024年高一物理暑假作业

高一暑假作业(十八) 带电粒子在电场中的运动 知识点记 精典题练 1.带电粒子的加速问题 1.带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时 (1)带电粒子的加速 (除电场力外不计其他力的作用)( _~ 当带电粒子以很小的速度进入电场中, A.电势能增加,动能增加 在静电力作用下做加速运动,示波管、电 B. 电势能减小,动能增加 视显像管中的电子枪、回旋加速器都是 利用电场对带电粒子加速的 C. 电势能和动能都不变 (2)处理方法 D.以上结论都不正确 取研究 一个带电体,也可选几个带电体构成的系统 对象 2.让一价氢离子、一价氢离子和二价氢离 -1 受力分析一多个电场力(F=qE或F-4%) 子的混合物以相同的初动能在同一位置 →运动分析→运动情况反映受力情况 垂直射入水平放置的一对平行板形成的 方法①:由牛顿第二定律及匀变速直线运 选用规律列 动的公式进行计算 方程求解 方法②:动能定理:q=m-m} 匀强电场,不计离子的重力和离子间的 2.带电粒子两个偏转量 相互作用,离子束从进入到射出该偏转电 ( qLU 场的过程中,下列说法正确的是 ) (1)偏转距离:y 2md A. 偏转电场对每个离子做功相等 (2)偏转角度:tan-qLU #o mv{d' B. 偏转电场对每个离子冲量相同 3.两个有用的推论 C.在偏转电场中它们形成两股离子束 (1)粒子从偏转电场中射出时,其速度方 D. 在偏转电场中它们形成一股离子束 向反向延长线与初速度方向延长线交于 3.如图所示,一质量为m、电荷量为g(q>0) 一点,此点平分沿初速度方向的位移 的粒子以速度v 从MN连线上的P点 (2)位移方向与初速度方向间夹角的正 水平向右射入大小为E、方向竖直向下的 切为速度偏转角正切的 匀强电场中.已知MN与水平方向成45 角,粒子的重力可以忽略,则粒子到达 间夹角. MN连线上的某点时 -→ ) · 46· 6.关干带电粒子(不计重力)在匀强电场中 的运动情况,下列说法正确的是 ) A.一定是匀变速运动 B.不可能做匀减速运动 V C.一定做曲线运动 mvo A.所用时间为 E D. 可能做匀变速直线运动,不可能做匀 变速曲线运动 B.速度大小为3v 7. 带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时 22m{ C.与P点的距离为 (仅受电场力) _ qE ) D.速度方向与坚直方向的夹角为30 A.电势能增加,动能增加 4.如图所示,一个从F处无初速度释放的 B.电势能减小,动能增加 电子向B板运动,下列对电子运动的描 C. 电势能和动能都不变 ) 述错误的是(设电源电动势为U)( D. 电势能不变,动能增加 8.如图,两平行的带电金属 .a 板水平放置,若在两板中 间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰 好保持静止状态,现将两板绕过a点的 轴(垂直于纸面)逆时针旋转45^{},再由a A.电子到达B板时的动能是U 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将 B.电子从B板到达C板动能变化量为零 ( ) C.电子到达D板时动能是3Ue A.保持静止状态 D. 电子在A板和D板之间做往复运动 5.如图所示,电子由静止 B.向左上方做匀加速运动 ##1## C.向正下方做匀加速运动 开始从A板向 B板运 D.向左下方做匀加速运动 动,到达B板的速度为 9.(多选)如图所示,平行 v.保持两板间电压不变,则 ( 板电容器的两个极板与 A. 当减小两板间的距离时,速度v增大 水平地面成一角度,两 B. 当减小两板间的距离时,速度v减小 C. 当减小两板间的距离时,速度v不变 极板与一直流电源相连,若一带电粒子 D. 当减小两板间的距离时,电子在两板 恰能沿图中所示水平直线通过电容器 。 间运动的时间变长 则在此过程中,该粒子 ) ·47· A. 所受合力为零 (3)若要使电子打在荧光屏上P点的上 B.做匀减速直线运动 方,可采取哪些措施? C. 电势能逐渐增加 D.机械能逐渐增加 10.如图为一真空示波管的示意图,电子从 灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯 丝被A板间的电压U. 加速,从A板中 心孔沿中心线KO射出,然后进入两块 平行金属板M、N形成的偏转电场中 (偏转电场可视为匀强电场),电子进入 M、N间电场时的速度与电场方向垂 直,电子经过电场后打在荧光屏上的P 点.已知M、N两板间的电压为U。,两 板间的距离为d,板长为L,电子的质量 为,电荷量为e,不计电子受到的重力 及它们之间的相互作用力 (1)求电子穿过A 板时速度的大小; (2)求电子从偏转 电场中射出时的 偏移量; .48·由C- 可知,在该点速度方向与竖直方向夹角的正切 o_1 值tan0- 2。 2,则-30”,D项错误. 确.N板接地,电势为零,设P、N之间的距离为 工,如果M板向下平移一小段距离,由于E增 4.C 无初速度释放后,电子在A、B之间做匀加 大,由。-0一Ex可知P点的电势升高,选项C 速运动,且Ue一△E,A正确;在B、C之间做匀 错误,P点的电势升高,带负电的点电荷在P点 速运动,B正确;在C、D之间先沿原来的运动方 的电势能减小,选项D错误. 向做匀减速运动,到达D板时,速度减为零,而 9.解析:根据题图乙的含义,因Q一It,可知图形与 后又开始反方向做匀加速运动,电子在A板和 时间轴围成的面积表示电荷量;根据横轴与纵轴 的数据可知,一个格子的电荷量为8×10C,由 D板之间做往复运动,故C错误、D正确,故本 题选C. 大于半格算一个,小于半格舍去,因此图象所包 含的格子个数为38,所以释放的电荷量为q-8 5.C 由动能定理得eU一 {},当改变两极板 $10-C×38-3.04×10C.根据电容器的电 间的距离时,U不变,v就不变,故选项A、B错 容C- 6 F~5.07×10-1 误,C正确;电子在极板间做初速度为零的匀加 F-507F. 答案:3.04×10* 507 10.解析:电容器两极板间电势差的变化量 小时,v不变,电子在两极板间运动的时间变短, 故选项D错误. 6.A 带电粒子在匀强电场中受恒定合外力(电场 -F-1.5X10F= 力)作用,一定做匀变速运动,初速度与合外力 2 共线时,做直线运动,不共线时做曲线运动,A 150 F 对,B、C、D错. 设电容器原来带的电荷量为Q,则 7.B 粒子垂直于电场方向进入电场,沿电场方向 =CU-1.5t103C-4.5t10-*C 电场力做正功,电势能减小,动能增加,故选项B 电容器的电容是由其本身决定的,与是否带电 正确。 无关,所以电容器极板上的电荷量全部放掉 8.D 两平行金属板水平放置时,带电微粒静止有 后,电容仍然是150F. mg-qE,现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面) 答案:150F 4.5×10C 150F 逆时针旋转45{}后,两板间电场强度方向逆时针 高一暑假作业(十八) 带电粒子在电场中的运动 旋转45^{③},电场力方向也逆时针旋转45^{③},但大小 1.B 根据能量守恒定律可知,只有电场力做功的 不变,此时电场力和重力的合力大小恒定,方向 情况下,动能和电势能之和保持不变,即带电粒 指向左下方,故该微粒将向左下方做匀加速运 子受电场力做正功,电势能减小,动能增加,故B 动,选项D正确. 选项正确。 9.BC 对带电粒子受力分 析如图所示,F。0,则选 F 。 项A错误;由图可知电场 为一 1 #2m 4E, 转电场做 力与重力的合力方向与v ##△# 方向相反,所以粒子做匀 功为W-Ey-a ×4dE。 减速直线运动,选项B正 确;除重力外,由于电场力 一价氢离子和二价氢离子的电荷量不同,所以 Eq做负功,故电势能增加,机械能减少,选项C 做功不同,故A错误;偏转电场对每个离子冲量 正确,D错误. 一,所以偏 2Eo 10.解析:(1)设电子经电压U 加速后的速度为 o,由动能定理有e-m^0{} 转电场对每个离子冲量不相同,故B错误;由y /2-. 解得o- 4dE 迹相同,二价氢离子的轨迹与前两者不同,所以 (2)电子沿极板方向做匀速直线运动,沿电场 在偏转电场中它们形成两股离子束,故C正确, 方向做初速度为零的匀加速直线运动,设偏转 D错误. 电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动 3.C 粒子从P点垂直电场方向出发到达MN连 的时间为t,加速度为a,电子离开偏转电场时 线上某点时,沿水平方向和竖直方向的位移大 的偏移量为V,由牛顿第二定律和运动学公式 Ea,解得1一 2mv。 eU. 有一 小相等,即t一 _ar2,a= 1 E) ' A项错误;在该点,粒子沿电场方向的速度v= 解得y UL* at-2v,所以合速度大小为v-(2v){}+。} -v5v.,B项错误;该点到P点的距离s-V2x= (3)减小加速电压U,或增大偏转电压U。. #2## /2e 2②mv2 U.D” 答案:(1) ,C项正确;由平行四边形定则 2- (3)见解析 n .60·