浙江选考高考物理二轮复习专题三电场与磁场提升训练10带电粒子在电场中的运动.doc

1.提升训练10带电粒子在电场中的运动（2017浙江杭州一中月考）如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d且分别与电源两极相连，两 板的中央各有一小孔 M和N今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、MN在同一竖直线上）,空气阻力忽略不计 间的电压不变，则下列说法不正确的是A. 把A板向上平移一小段距离B. 把A板向下平移一小段距离C. 把B板向上平移一小段距离D. 把B板向下平移一小段距离2. （2018年4月浙江选考,11） v-t图象如图所示粒子在,质点自,质点自,质点自,质点自,到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回若保持两极板（ ）P点自由下落后仍能返回P点自由下落后将穿过P点自由下落后仍能返回P点自由下落后将穿过N孔继续下落A.A、B、BA B、C. 粒子从D. 粒子从一带电粒子仅在电场力作用下从N孔继续下落A点开始以-Vo的速度做直线运动，其 列判断正确的是（ ）C三点的电势关系为C三点的电场强度大小关系为 Ec>EB>EAA点经B点运动到C点，电势能先增加后减少A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场,Q从下极板边缘处射入。

它们最后打在同一点 （重力不计）,则从开始射）3.质量相同的两个带电粒子 中,P从两极板正中央射入 入到打到上极板的过程中,（A. 它们运动的时间tQ>tPB. 它们所带的电荷量之比C. 它们的电势能减少量之比D. 它们的动能增量之比为qp : qQ=1 : 2△ Epp ：△ Epc=1 : 2△ EkP : △ EkQ=2 : 14.在电场强度大小为 E的匀强电场中，质量为m电荷量为+q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为,物体运动s距离时速度变为零则下列说法正确的是（ ）A. 物体克服电场力做功 0. 8qEsB. 物体的电势能增加了 0. 8qEsC. 物体的电势能增加了 1.2qEsD. 物体的动能减少了 0.8qEs5.#如图所示，两对金属板 A B和C D分别竖直和水平放置，A、B接在电路中，C D板间电压为 U A 板上0处发出的电子经加速后，水平射入 C D板间，电子最终都能打在光屏 M上关于电子的运动 下列说法正确的是（ ）A. S闭合，只向右移 动滑片RP越靠近b端，电子打在M上的位置越高B. S闭合，只改变A、B板间的距离，改变前后，电子由0至M经历的时间相同C. S闭合，只改变A、B板间的距离，改变前后，电子到达M前瞬间的动能相同D. S闭合后再断开，只向左平移BB越靠近A板，电子打在M上的位置越低6•如图a，MN是长为L、倾角为0的光滑绝缘杆，M N、P为直角三角形的 三个顶点，MP中点处固定 一电荷量为Q的正点 电荷，杆上套有一质量为 m的带正电的小球（可视为点电荷）。

小球自N点由静 止释放小球的重力势能和电势能随位置 x（取M点处x=0）的变化图象如图b所示，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（ ）A. 图b中表示电势能随位置变化的是图线 nB. 小球经过xi位置时电场力做功的功率最大C. 小球在M点受到的库仑力比在 N点收到的库仑力大D. 若图象中的日、E、E）为已知，则可求得小球在 M点时的速度7. （2017全国I卷）真空中存在电场强度大小为 E的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为V0在油滴处于位置 A时,将电场强度的大小突然增大到某值 ,但保持其方向不变持续一段时间 11后,又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点重力加速度大小为 go（1）求油滴运动到B点时的速度；（2）求增大后的电场强度的大小 ；为保证后来的电场强度比原来的大 ，试给出相应的11和V应满足的条件已知不存在电场时，油滴以初速度Vo做竖直上抛运动的最大高度恰好等于 B、A两点间距离的两倍如图所示,两平行金属板 A B长L=8 cm,两板间距离d=8 cm, A板比B板电势高300 V一带正 电的粒子电荷量为 q=10-10 C,质量m=0-20 kg,沿电场中心线 RO垂直电场线飞入电场,初速度 vo=2X 106 m/s。

粒子飞出平行板电场后经过界面 MN PS间的无电场区域后,进入固定在 O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响 )已知两界面 MN PS相距为12 cm, D是中心线RC与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm,粒子穿过界 面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏 be上静电力常量k=9. 0X 109 N-m2/C2,粒子重力忽略不计)(1) 求粒子穿过界面 MN时偏离中心线 RO勺距离多远？到达PS界面时离D点多远？(2) 在图上粗略画出粒子运动的轨迹9.在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 E(图中未画出),由A点斜射出质量为 m电荷量为+q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中10为常数粒子所受重力 忽略不计求：(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功；(2)粒子从A到C过程所经历的时间(3) 粒子经过C点时的速率10.(2017浙江名校协作高二考试)某科研小组在研究电场时发现仅存于椭圆区域的一种匀强电场2 2Xy；+ 73/r2R如图所示，椭圆方程为=1电场的电场强度为E、方向沿x轴正向在坐标原点O处平#行于纸面沿y轴正方向发射出大量同种正离子 (不计离子的重力及离子间的相互作用 ),电荷量为q,这群离子的初速度包含从 0到Vm的各种速度，最大速度Vm足够大，离子群在仅受电场力作用下离开电场区域，全部打在右侧垂直电场方向的荧光屏上 ，荧光屏中心 O'在x轴上离椭圆中心 O的距离为2艮求：(1)离子打在O'处的动能;⑵ 到达荧光屏上的所有离子中，最小的动能值(3) 到达荧光屏上动能最小的离子的位置。

提升训练10带电粒子在电场中的运动1. B解析移动A板或B板后，质点能否返回P点的关键是质点在 A B间运动时到达B板之 前速度能否减为零，如能减为零，则一定沿原路返回 P点；如不能减为零，则穿过B板后只受重力，将 继续下落因质点到达 N孔时速度恰为零，由动能定理得 mg・2 d-qU=0因极板一直与电源两极连接，电压U—直不变，当A板上移、下移时，满足qU-mgh=的条件，即h=2d，则质点到达N孔时速度 恰好为零，然后按原路返回，A正确，B错误当把B板上移后，设质点仍能到达 B板，则由动能定理111得mgh-qU=mV，因B板上移后h<2d，所以mghvqU即看似动能为负值，实际意义为在此之前物体动1能已为零，将沿原路返回，C正确把B板下移后，有mgh'-qU= mV>0,即质点到达N孔时仍有向下的 速度，将穿过B板继续下落，D正确2. C解析 由v-t图象知，带电粒子在0~to时间段做减速运动，电场力做负功，电势能增大；10〜3t 0时间段，带电粒子反方向加速，电场力做正功，电势能减小，所以C项正确，D项错误；因为不 知道带电粒子电性，本题中无法判断电势的高低 ，所以A项错误；图象中斜率表示粒子的加速度 ，由qE=ma可知0、t。

3t0时刻中，t时刻电场强度最大，即B点电场强度最大,B项错误3. B解析 带电粒子在竖直方向受到向上的电场力 ，做匀加速直线运动，在水平方向上做匀速直线运动，因为两带电粒子在水平方向上的速度相同 ，又因为在水平方向上的位移相同 ，故根据公式x=V0t可得两者的运动时间相同，A错误；在竖直方向上的位移之比 ，因为11 戶仆 1 Mqyp= apt2= '■ t2, yQ= adt2^ t2,联立可得qp： qc=l : 2，B正确；电场力做功为 W=Eqy电场力做多少A/i £ g 尸y 尸 1正功，电势能就减少多少，故' '■ ■ ,过程中只有电场力做功，所以电势能转化为动能，即它们的动能增量之比为 △ EkP : △ E

Vy也不变，所以电子到达U,向左平移B根据 E=M前瞬间的动QCd= Et.S,在偏转极板C D间运动的时间变长6. B解析 因为取M点处x=0,而小球是从N点下滑，所以题图b应从Lt0顺序看，过程中重力 做正功，重力势能均匀减小，故图线I表示重力势能随x变化图象，则n表示电势能随x变化图象,A正确；小球经过X1位置时，电势能最大，则此时电场力方向正好与 MN垂直，此时电场力和速度方向垂Q直,不做功,B错误；根据点电荷电场强度定义 E=k产可得M点距离Q比N点到Q点的距离近，M点的电场强度大，所以库仑力大,C正确；过程中电势能、重力势能以及动能相互转换 ，若图象中的Ei、E2、Eo为已知，则可求解从N到M过程中电势能与重力势能的减小量 ，其减小量转换为小球的动能即可求解速度，D正确7.答案⑴vo- 2gt iti> 1+- |⑵若B点在A点之上,E2=弘 1 v若B点在A点之下,解析（1）设油滴质量和电荷量分别为 m和q,油滴速度方向向上为正油滴在电场强度大小为 E的匀强电场中做匀速直线运动 ，故匀强电场方向向上在 t=0时,电场强度突然从 E增加至E2时,油滴做竖直向上的匀加速运动 ，加速度方向向上，大小ai满足 qEz-mg=ma ①油滴在时刻ti的速度为vi=vo+ait i ②电场强度在时刻ti突然反向，油滴做匀变速运动，加速度方向向下，大小a2满足qEz+mg=ma ③油滴在时刻t2=2ti的速度为v2=vi-a 2t i ④由①②③④式得V2=vo- 2gt i o ⑤⑵由题意，在t=0时刻前有qE=mg ⑥油滴从t= 0到时刻11的位移为si=vot 计 ai ⑦1一 耳t 2油滴在从时刻11到时刻12=2ti的时间间隔内的位移为 S2=viti-2a2〔⑧ 由题给条件有2v0 =2g（2 h） ⑨式中h是B、A两点之间的距离。

若B点在A点之上，依题意有Si+S2=h ⑩由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得⑰ 1叫吕=[2-2叫*站）2]日 ⑪为使Ez>。