1、【金版教程】2016 年高中物理 1.9 带电粒子在电场中的运动课时精炼 新人教版选修 3-11. 关于带电粒子(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C. 一定做曲线运动D. 可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动答案：A解析：电场力恒定，则 F 合 与 v 共线，则直线运动，若不共线，则曲线运动。2. 2014瑞安高二检测如图，一个带正电的小球从一定的高度下落一段距离后以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场，下列四个选项中能正确描述粒子在电场中运动轨迹的是( )答案：C解析：小球受重力、电场力作用，合力方向向右偏下，又
2、由于初速度方向竖直向下，由于小球的运动轨迹向合力一侧偏转，所以选项 C 正确。3. 一束带有等量电荷量的不同离子从同一点垂直电场线进入同一匀强偏转电场，飞离电场后打在荧光屏上的同一点，则( )A. 离子进入电场的 v0相同B. 离子进入电场的 mv0相同C. 离子进入电场的初动能相同D. 离子在电场中的运动时间相同答案：C解析：由题意知，不同离子的偏转距离相同， y at2 ，由题给条件可知12 ql2U2mv20dq、 l、 U、 d 为定值，所以侧位移由离子的质量 m 和进入电场的速度 v0决定，由于 y 一定，则 mv 一定，即离子的动能相同，故选项 C 正确。204. 2015南昌二中
3、考试如图所示， A、 B 是水平放置的平行板电容器的极板，重力可以忽略不计的带电粒子以速度 v0水平射入电场，且刚好沿下极板 B 的边缘以速率 v 飞出。若保持其中一个极板不动而把另一个极板移动一小段距离，粒子仍以相同的速度 v0从原处飞入，则下列判断正确的是( )A. 若上极板 A 不动，下极板 B 上移，粒子仍沿下极板 B 的边缘以速率 v 飞出B. 若上极板 A 不动，下极板 B 上移，粒子将打在下板 B 上，速率小于 vC. 若下极板 B 不动，上极板 A 上移，粒子将打在下板 B 上，速率小于 vD. 若下极板 B 不动，上极板 A 上移，粒子仍沿下极板 B 的边缘以速率 v 飞出答
4、案：B解析：若上板 A 不动，下板 B 上移，场强 E 变大，加速度变大，粒子打在 B 板上，射入点与 B 板间电势差变小，电场力做功变小，速率 v 变小，B 正确；若下板 B 不动上板 A上移，场强变小，粒子打不到 B 板，要飞出，电场力做功变小，飞出时速率小于 v，C、D均不对。5. 2014银川高二检测(多选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上 P 点出现亮斑，那么示波管中的( )A. 极板 X 应带正电 B. 极板 X应带正电C. 极板 Y 应带正电 D. 极板 Y应带正电答案：AC解析：由题意可知，在 XX方向上向 X 方向偏转， X
5、 带正电，A 对 B 错；在 YY方向上向 Y 方向偏转， Y 带正电，C 对 D 错。6. 2014宁波八校联考(多选)如图所示，把质量为 m、带电荷量为 Q 的物块放在倾角 60的固定光滑绝缘斜面的顶端，整个装置处在范围足够大的匀强电场中。已知电场强度大小 E ，电场方向水平向左，斜面高为 H，则释放物块后( )3mgQA. 物块落地时候的速度大小是 2gHB. 物块落地时候的速度大小是 2 2gHC. 物块落地时候的速度方向与水平方向成 30D. 物块落地时候的速度方向与水平方向成 60答案：BC解析：重力沿垂直斜面方向的分力为 mgcos60 mg，静电力沿垂直斜面方向的分力12为 Q
6、Esin60 mg，所以释放物块后，物块将离开斜面沿 F 合 方向做匀加速直线运动，32落地时沿场强方向的距离 d H，由动能定理得： mgH QEd mv2，解得 v2 ，方312 2gH向与水平方向成 30角，选项 B、C 正确，A、D 错误。7. (多选)一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小，则产生故障的原因可能是( )A. 加速电压突然变大 B. 加速电压突然变小C. 偏转电压突然变大 D. 偏转电压突然变小答案：AD解析：加速电场： qU 加 mv ，偏转电场： y ，得 y ，故 A、D 正确。12 20 qUl22mdv20 U偏 L24U加 d8. 一个带电小球
7、，用细绳悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，小球将做( )A. 自由落体运动B. 匀变速曲线运动C. 沿悬线的延长线做匀加速直线运动D. 变加速直线运动答案：C解析：重力和电场力均为恒力，合力方向与细绳的拉力方向相反，大小与细绳的拉力大小相等。剪断细绳后小球初速度为零，合力恒定，故做匀加速直线运动，正确答案为C。9. 如图所示，一束不同的带正电的粒子(不计重力)，垂直电场线进入偏转电场，若使它们经过电场区域时偏转距离 y 和偏转角 都相同，应满足( )A. 具有相同的动能B. 具有相同的速度C. 具有相同的qmD. 先经同一电场加速，然后再进入偏转电场答案：D解析：带电粒子进入
8、偏转电场的过程中，其偏转距离为：y at2 2 ，偏转角 满足 tan 。12 12U2dqm(lv0) U2ql22dmv20 vv0U2dqmlv0v0 U2qldmv20由此知，若动能相等， q 不同，则不能满足要求，A 错误；若速度相同， 不同，则不qm能满足要求，B 错误；同样地，若 相同， v0不同也不能满足要求，C 错误；若经过相同电qm场加速，满足 qU1 mv ，则 y ，tan ， y、tan 均与 v0、 Ek、 q、 m 无关，12 20 U2l24dU1 U2l2dU1D 正确。10. 如图所示，细绳拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆
9、周运动，则( )A. 小球不可能做匀速圆周运动B. 当小球运动到最高点 B 时绳的张力一定最小C. 小球运动到最低点 A 时，球的线速度一定最大D. 小球运动到最低点 A 时，电势能一定最大答案：D解析：当向上的电场力与重力相等时，合外力为 0，小球可能做匀速圆周运动，A、C错；此时绳中始终无张力，B 错；由 B 到 A 时，电场力做负功、电势能增加，所以最低点A 电势能最大，D 正确。11. 如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 O 处固定一点电荷，将质量为 m，电荷量为 q 的小球从圆弧管的水平直径端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点 B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电
10、荷在 AB 弧中点处的电场强度的大小为( )A. E mg/q B. E2 mg/qC. E3 mg/q D. E4 mg/q答案：C解析：小球由 A 到 B 有 mgR mv ，此时对管壁恰好无压力，有 F mg m ，联立解12 2B v20R得电场力 F3 mg，所以电场强度 E ，选 C。Fq 3mgq12. 2015南昌二中第一次考试如图所示， MN 为平行板电容器 C 两极板，极板长为L，两极板的间距为 d，虚线到 M 板距离为 d，右端为屏，屏足够大与极板垂直，到极板右13端的距离为 D。有一细电子束沿图中虚线以速度 v0连续不断地射入电场且能穿出。已知电子电量为 e，电子质量为
11、 m，平行板电容器极板间可调偏转电压为 UMN，忽略细电子束的宽度及电子所受的重力及电子间的相互作用力。求：(1)两板间所加偏转电压 UMN的范围；(2)若两板间电压恒定为 U0，且 N 板电势比 M 板高，电子飞出平行板时的动能多大？(3)在(2)这种情况下，电子到达屏上时，它离 O 点的距离。答案：(1) U2md2v203eL2 4md2v203eL2(2) mv 12 20 e2U20L22md2v20(3)(2D L)eU0L2mdv20解析：(1)电子在电场中做类平抛运动垂直电场方向有 L v0t沿电场方向有 y at212其中 a ， F eE， E ， aFm Ud eUmd则 yeUL22mdv20当 y 时，电子能从极板间穿出d3 2d3所以 U 。2md2v203eL2 4md2v203eL2(2)当两板电压恒定为 U0时，则yeU0L22mdv20由动能定理可得： eEy mv2 mv ，12 12 20所以飞出极板时的动能为：Ek mv2 mv 12 12 20 e2U20L22md2v20(3)由相似三角形可得： ，解得 y y(2 D L) 。yyD L2L2D L2L2 eU0L2mdv20
