内容正文:
周测8带电粒子在电场中的运动
〔时间,40分钟分值,0分)
一、选择盟:本整共8小量,共32分。在每小题给出的四个进项中,3一5只有一个进项正裤
6一8题有多个选项正魂,全部进对的得4分,远对但不全的得2分,有选结的得心分。
照山.下列纹子从初注度为军的软态经注电怀用为U的电畅加连后连成破大的是
A.氟核H)
品.质子(IH
C.氮原子核(He)D.藏桂(H)
2.如图所示,空闻有一句函电场,电场方向与纸面平行,一电传慧为一g的粒子(重力不
计):在恒力F的作用下沿虚昆由M匀速运动到N,已每力F和MN间夹角为B,M,N
间师离为d,划下列结论中正确的是
A匀属电场的电场强度大小为下血心
我匀强电场的电场程度大小为F:《
。匀莲电场的电场墨度大小为
D.若要使带电较子由向好做匀速直线运幼,期F必颗反
3.如图所示,平置直角坐标系¥韩右侧空阿存在方向平行于y箱的强电场,一带电
较子不计重力》以初速度”,沿结正方向从坐标复点O射入电场,路动过程督
过点P(d:2)。则粮子到达'点时渔度大小为
A.van
且.6划
C.22
D.
4.一带负电粒子仅在电场力的作用下,从氨点)由帝止开始沿1结正方向运
4
的
动,其运动速度节随位置了的变化关系知周所尽,国中轴线是顶点为(的抛
物线,粒子的质量和电背量大小分烤为世有早,则下列说法正确的是(
A.电场为非匀强电场,且补如方向电场强度变小
K0,两点之何的电导差U,一0
C我子从0点运动到,点的过程中电婷能减少了三m时
,粒子沿y轴做加迪度不断减小的都渔岳动
5,图所示的直线如速器由沿轴线分布的金属国简又将谭移管)A,B、C,D,E组成,相邻金属国
算分别接在电尊的两满。质子以初通度从心点沿抽钱进入加渔器,质干在金属算内做匀
速运动且时间均为丁,在金属则算之闻的绕峰鼓电场速,加速时电压U大小相同,爱子电顾
为?,发量为m,不计质子经过我缝的时利,则下列说达不正陶的是
A.N所接电源的级鞋皮周期鞋变化
私金属魔算的长度痕与面子进人圆简时的速度成正比
C心,金属期前A的长度与象属图筒B的长度之比为1t2
20
五.团子从周简B射出时的速度大小为、
反电子桌醒接同中的电子怆如图所示:长为阴最,电势为KA为阳极,电势为
空A,在电场作用下电量为一?的电子从K运动司A则
A.A,K间电势差为罗一%
B电节动增加e华,一F)
仁,电子电梦使增加零,一:》
D.电子克重电场力敏功为(华)
7,电子通境是通过静电场来使电子数棠惠的装置。电子
透镜再极间的电场线分春如图中督莆头的实线,观有
一电子仅在电场力作用下从M运动到N,运动轨连如
图围线所不,则下列说怯正确的是
A,电子在制点的加速虔最大
且P点的电势高于M点的电势
《二,从剂点到N点电子的动能先增大后减小
D从M点罚N点电千的电势衡一直观个
点,如用甲,一带电粒子沿平行板电容答中线制N园
速度多平行于极板人(记为=0时刻1,可转在
两极板上加一按闲乙变化的电压。已每枚子比简
为素,带电粒予只受静电力的作用且不与极板发生
能值,经过一段时何,粒子以平行极板方向的电度
射出。期下列说法正确的是
A,粒子射出时间可使为/三4
且.粒千射出的速度大小为2型
版板长度请是=1.w(m(n=1,2,3,)
n能板何最小E高为,受知
进杯随客题栏
号
2
4
8
著案
二,幸选择赠:本题共4小题.共28分
9.【4分)如目所示,地操约光滑水平桌在高为一1,5m.长为,一2m,桌面上方有-个水平向左
的蒸电场,一个所量为两=2×10g、带电荷量为g一十5×10”C的小物体日桌酯的左端
A点以初这度大小”一5m向右滑行,商开桌子边谬B后,落在水平地面上C点。C点与B
点的水平距离r=1m.不什空气力,g取10m/,,不杆桌南厚度,
(I)场第太小E
N/C
(2)著小物体带电桥量减半,为使小物体离开桌子边缘B后运动的水平距离加偏,甲x'一之:,测
小物体在A点的精德度大小应为
/
周测得像电校子在电场中的岳动
10,G分》如图为示波管的原理图
转电
1》如果在荧光屏上P点位置出现亮斑,喇示皱密中的
A.极板X应悟正电
B.顺顿X应带正电
C,楼板Y应神正电
九楼板Y成替正电
《2)甲.乙两图所示的电压均为周期鞋变化的交变电压,同期均为T
①若¥Y'侧慢酸上加如图甲研示的电压,商XX烤极版不加电压。清在内图中出变光屏
上显示的图形
②若XX两极板上塘指阴乙所乐的电压,前YY两极板不面比压。精在丁图中善出爱凳屏
上显示的图形
③若XX两极板上框虹图乙所示馆电压,面YY种慢板上粗如图甲所压的电压。请在度图
中画出荧光牌上显示的图形
内
.8分》如图断示,阴极A受稿后向右到空间发射电子,电子衡量为标,电荷量为,电子的切室
事有从Ⅱ到的各种可能值,且各个方向都有,与A段相原上的地方有灾光屏B,电竿击中卖
光时桂会发先,若在A和B之司的密间里加一个水平向左,与荧亮解能垂直的匀菌电场,
电场强度为E,且电子全郭打在炎光屏上,求,
1》整子打到B的最长时闻:
(2)B上受电子蛋击后的发光而积,
周风测指理必榨第三霜JK
·16-
1名,(10分)如周所示。一个电子由静止开始经加速电场知速后,又清编转电场极极同的中心轴线从
)点强直射人偏转电场,并从另一侧射出打到卖老解上的P点,)点为荧光属的中心,已知
电子级量游=马,0×104k以,电商量=1,6×10C,知迷电场电压U,啊2500V,转电场
电压U一20V,极板的长度1,-.0cm.版间距真/=2.0cm-极板的末端民茨光的距离
上:=3,0,电子所受重力不计,求:《先学母运算,推导出学每表达式,最后代人数值)
(1)电子射人偏转电场时韵初速度
(2)电子从偏转电场射出时约侧移量y:
(3)电子打在菱光是上的P点到点的距离6,8.D解析:带电量为,的液滴静止不动,所受的电场力与重
(2)电客器所带电荷量为0,32×10C时,电容器两极板
力平衡,则知电场力向上,而场强句下,所以液滴带的是负
Q0.32×10
电,故A错误:增大电客器两极板间距离,根器电客的决定
间的电压为-亡一点.0x10V=4.0X10V
式C=,e5
(3)孩电容器极板问的电场强度是
4πkd
d0.o01X10N/C=4.0×10N/C
E
U4.0×10-
可知电容C减小,U不变,由C=司
分折可知Q减小,电容器放电,则R中有从口流向b的电
12.0)8mg
(2)2:1
3g
流,故B正确,C错误:断开S,极板上电量不瓷诚小两极板
距离,根据电容的决定式C=S
解折:(由题高对小晾连行安力分析可得B=m发n晋
4πkd
电客的定义式C一
Q
解得E-3mg
3q
以及由参式E-号
(2)银据公式E-号.C-号
可得Q=ECd
分折可知F=hQ
ES
当悬线和整直方向的夹角增加到于时
与d无美,即E保持不变,所以液滴静止仍然不动,故D
正确。
E:-3mg
g
9.(1)控制变量法(2)变小变大
解析:(1)本实验所月的科学探究方法是控制变量法
所以布号营日
(2)若仅得电客器左侧极板适当右移,两极板间距离域小,根
第二次充电增加的电荷量为Q.一Q=2Q
幅C-岛
周光两次充电分别增加的电行量之比为Q:一Q_是
电容C变大,银福电容的定义式C=吕
周测8带电粒子在电场中的运动
且Q不变可知U变小,即静电计指针的偏角将变小:
若仅将电容器左侧极板适当上移,两极板正对面积S减小,
1,B解析设粒子的电量为q,质量为m,别询动能定理得
基指C=品
电家C麦小,根据电客的定义式C-吕
2qU
解得=入√
且Q不变可知,U变大,即静电计指针的偏角将变大
在题中四个粒子中质子的比荷最大,追度也最大。故选B。
10.(1)正(2)电荷量不变(3)8.3×10(4)减小
2,C解析:粒予做匀诡运动,受力平衡,则电场强度大小
解析:(1)当开关S接“1”后,电源给电客器充电,根据充电
F
E=
电流方向可如,电容器上极板带正电·下极板带负屯。
9
(2)当开关S接“2”,电客器进行放电,-1图像与横轴围成
故A,B错误,C正确:粒子微匀遮直线运动的条件是粒子受
的面积表示的物理量是电荷业:
力平衡,即由N运动到M,带电粒子受到的电场力不变,则
只增大电阻R的阻值,只是使得放电过程变慢,而放电的
F也保持不变,故D错误。
电荷量不变,剥1曲线与横轴国成的面积将不变。
3,D解析:带电粒子在电场中败类平批运动,希x軸正方向
8)根据也家的定义式可释C一吕-25X10
做匀逸直线运动,可得d=vt
3
F=8,3X
在y轴方向做初速为零的匀加速直线运动,粒子到达P店
10-4F.
器y轴正方向的分选度大小为,则有巨-巴
④静电计指针偏角变大,则电区变大,长据C=吕
解得,=22
可知,电客变小,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,
平行板电容器的电容C随两极族间的距离d的增大而
则该粒子到达P点时建度大小为■√十=3
减小。
故选D。
11.(1)8.0×107F(2)4.0×103V
4,C解析:由题意可知,题图中曲线是抛物线,将点(x11)
(3)4.0×103N/C
代入x=k
解析:(1)该电容器的电容是C=
ES
4πkd
则询线的表达式可写为x=马
9×0.01
4x3.14×9.0x10X0.001X107F*8.0×10F
粒子只在电场力作月下运动,由动能定理得Fx=?mv
·51·
答案全解全析
8,CD解析:短子射入电容器后,在平行于极板方向做匀速直
线运动,垂克极族方向途动的,1闲像如图所示。国为粒
F=Eg
子平行极城射出,可知鞋子垂真极板方向的分捷度为0,所
所以鞋子在运动过程中,受到的电场力不变,说明电场为匀
以射出时刻可能为1.5s,3s,4.5s、…,满足=1,5ns(n
强电场,电场强度大小为E-/
1,2,3.…)
即慧子沿x轴数加速度不变的加递运动,故A,D错误:(或
者由国像可知了=如得=后直提就为匀加墟直线选动)
粒子从O点运动到王!点,由动能定理得W=gU,
qEr;=mvi
2
粒子射出的速度大小必定为,A,B错误:
电场力微正功,电势能减少,为一△5,=w:-"
极板长度L=u·1.5n(m)(n=1,2,3,…),C正确:
2
周为粒子不跟极板碰掩,别应满足
则0、x1两点之间的电势差为Um,=20
d、1
2≥2,×1,5¥
故B错误,C正确。故迭C。
0,=a×1s
5,C解析:因用贞线加连器加速质子,其运动方向不变,由题
4-0
图可知,A的右边壕为正极时,则在下一个加速时,B,C、D
md
E的右边撩均为正极,所以MN所接电源极性应周期性变
3
化,故A正确,不特合题意:
联立解得d>√合U
质子在金离圆简内做匀境运动,且时均为丁,由L=T知如
D正确,故速CD
金属圆简的长度应与质子进入圆筒时的速度?成正比,故B
9.(1)3.2×103(2)4W②
正确,不特合题意:
解析:(1)小物体离开来子边缘B后微平抛速动,其竖直方
对于带电粒子在圆简A分析可得L.1=vT
对于质子以初速度从)点沿轴线进入加违器,质子经1
向微自由落体运动,根据6=2
文加逢,由动能龙理可得U=子m一子m
解得一八g
2×1.25
10
s=0.5s
解得v台一m
小物体离开桌子边缘B时的造度大小为=二=m/4一
+
2 m/s
所以上n=vnT=T√m
小物体在匀强电场中从A运动到B,电场力做负功,根播动
金属国简A的长度与金属国简B的长度之比为
能定现有-B=名mi一子md
代入数据解得E=3.2×10N/C
企属圆简A的长度与金属國前B的长度之比不一定是1:
当==2时,有-号=停)-m
2,故C错误,特合题意:D正确,不特合题意。故选C。
6.AB解析:山题意可知K极的电势为9:,A极的电势为
代入数据解得=4v2m/s。
PA,附A.K网电势差为UK=华A一9x,故A正确:K为阴
OY
极,电势较低,A是阳顿,电势较高,电子从K运动到A的过
程中,电场力微正功,为:W=Uk=e(9A一P),根据动能
10.(1)BD(2)①X0
定理得:△E=W=e(g一9g),即电子动能增加r(学A
P),故B正确,D错误:电子动能增加(9A一9x),报据能量
守恒定律可得:电子电势能减少:(A一PK),放C错误。
7.BD解析:电场线的疏密程度反映电场的强弱,由图可知M
②X
X
点的电场线比P,点的稀疏,电场强度比P,点的小,电场力比
P点的小,加速度比P点的小,故A错溪:沿电场线的方向
OY'
电势降蓝,则P点的电势高于M点的电势,故B正响:电场
解析:(1)电予受力方向与电场方向相反,因电子向X侧偏
方向沿电场线的切线方向,可知电场力一直做正功,电子的
转,则电场方向为X'到X,则X带正电,故B正确,A错溪
动能一直增加,电势能一直减小,故C错误,D正确。故
因电子向Y侧偏转,则电场方向为Y到Y,则Y带正电,
透BD。
故D正确,C错误:
周周测物理必修第三册JK
·52·
(2)①若YY'两极板上加知图甲所示的电压,而XX两极板
1
不加电压,制电子只在Y轴方向发生偏转,在X轴方向不
电子在竖直方向上微匀加瑰运动y一2
OY
根搭牛频第二定排有=m仙】
发生偏转,则在交光屏上的图像为X
UL
解将y一4dU。
=3.6×101mg
(3)电子离开偏转电场时逸度的反向延长线过偏转电场的
②若XX两极越上加如图乙所示的电压,而YY'两极板不
2
加电压,则电予只在X抽方向发生偏转,在Y轴方向不发
OY
生偏转,则在荧光屏上的图像为X℃
解得有=L十2L:=7.2×10+m
L
阶段检测一静电场
③若XX'两极板上加如图乙所示的电压,而YY'两极板上
1,D解析:根据导体表面尖锐积度总大的地方电荷分布越密
加如图甲所示的电压,Y方向为偏转电压,X方向为扫端电
集,可加金属柱A尖共处电荷密集,电场孩,它与板M之问
压,因为周期相问,所以屏慕上出现一个完成的正孩波形,
的空气容易发生电离,从而发生尖端放电现象,D正确。
OY
2.D解析:设球1.2之间的距离为r,剥球12之间库仑力为
如图所示Xo
F=k
r
球3与球2接触后,它们带的电荷量的代数和弄平分,即均
oy
2ml
11.(D Ee
(2)2mlvx
为受,监后球3与球1接触,它们带的电背量的代数和秀平
Ee
解析:阴极A受热后发射电予,这些电子沿
分,脚均为”十2四,将球3移至运处后,球1,2之间库仑力
4
各个方向射向右迹匀强电场区城,且初速
为F”=kn(十2)g
率从0到各种可能值都有,取两个极端
8r
情况如围所示。
由于F‘=F,解得程=6
沿极板竖直向上且逸率为的电于,受列
故选D。
向右的电场力作用狱类平抛运动打到荧光屏上的P点
3,C解析:氧设用该除颜仪进行首次除颜时理论上需要的充
1,E
电电压为U,则电客器的电量为g=CU
(1)水平方向上=立·m
电容器可释藏的能童为E一之4U
2m1
解得=√
联立解得,用孩除颤仪选行首次除瓠时理论上需要的充电电
(2)竖直方向上y=过
压应为U=5kV,故A错误:
用孩徐颤仪在首次除颤过程中放出的电量为?=CU=20
2m1
解得y-vNE肥
104X5000C=0.1C,故B错溪t
沿极板竖直向下且建平为"的电子,受到向右的电场力作
根娜《=Ⅱ可得,通过人体的平均电流的为1=?=
用做类平批运动打到荧光屏上的Q点,问理可得
0.1
l
y'=VN√E
5X10A-20A,故C正确:
人体左前胸和右后肋间距大约是5cm,所以除颤仪两个电
故在发光屏B上的发光西积S=ym=m
极置于人体左前胸和右后肋,则所加的平均电场强度约为
Ee
12.(1)3.0×10m/s(2)3.6×10-1m(3)7.2×10-m
E=
d25X10-V/m-2X10'V/m
U5000
解析:(1)电予在加速电场中,报据动能定里有U。
故D错误。故选C。
2mv
4.C解析:连装AE,如图所示
+0
R2e0.
解得一√m
代入数据得。≈3.0×10m/s
(2)设电子在偏转电场中运动的时间为【,电子射出偏修电
场时在竖直方向上的御移量为y
电子在水平方向微约速克线运动L,=。
·53·
答案全解全析