学高中物理 1.8 带电微粒在电场中的直线运动同步精炼 教科版选修3-1VIP免费

带电微粒在电场中的直线运动1．下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U后，哪个粒子获得的速度最大：()A．质子HB．氘核HC．α粒子HeD．钠离子Na＋答案A解析所有四种带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U，故根据动能定理，qU＝mv2－0得v＝由上式可知，比荷越大，速度越大；显然A选项中质子的比荷最大，故A正确．带电粒子在电场中的类平抛运动2.图1－8－5如图1－8－5所示，静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离．现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该()A．使U2加倍B．使U2变为原来的4倍C．使U2变为原来的倍D．使U2变为原来的1/2倍答案A解析电子加速有qU1＝mv电子偏转有y＝()2联立解得y＝，显然选A.带电粒子在交变电场中的运动3．如图1－8－6(a)所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上，则t0可能属于的时间段是()图1－8－6A．0＜t0＜B.＜t0＜C.＜t0＜TD．T＜t0＜答案B解析设粒子的速度方向、位移方向向右为正．依题意得，粒子的速度方向时而为正，时而为负，最终打在A板上时位移为负，速度方向为负．作出t0＝0、、、时粒子运动的速度图像如图所示．由于速度图线与时间轴所围面积表示粒子通过的位移，则由图像可知0＜t0＜，＜t0＜T时粒子在一个周期内的总位移大于零；＜t0＜时粒子在一个周期内的总位移小于零；当t0＞T时情况类似，因粒子最终打在A板上，则要求粒子在每个周期内的总位移应小于零，对照各选项可知只有B正确．带电粒子在电场中的圆周运动4．如图1－8－7所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，电场强度为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为＋q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度vA的方向恰与电场线垂直，且圆环与小球间沿水平方向无作用力，则速度vA＝________．当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力FB＝________．图1－8－7答案6qE解析在A点时，电场力提供向心力qE＝①解得vA＝在B点时，FB′－qE＝m，FB＝FB′②小球由A到B的过程中，由动能定理得：qE·2r＝mv－mv③由以上各式解得FB＝6qE.(时间：60分钟)题组一带电微粒在电场中的直线运动1．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解析带电粒子在匀强电场中受恒定合外力作用，一定做匀变速运动，初速度与合外力共线时，做直线运动，不共线时做曲线运动，A对，B、C、D错．2.图1－8－8平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图1－8－8中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动答案BD解析带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是竖直向下的重力mg；二是垂直于极板向上的电场力F＝Eq，因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确．3.图1－8－9图1－8－9为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空．A为发射电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v.下面的说法中正确的是()A．如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为vB．如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度变为v/2C．如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为vD．如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的...