2018高考物理第一輪復習 專題 帶電粒子在電場中的運動同步練習 魯科版.doc

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帶電粒子在電場中的運動 【模擬試題】（答題時間：60分鐘） 一、選擇題 1. 下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經過加速電壓為U的電場后，哪種粒子的速率最大 A. 質子 B. 氘核 C. α粒子 D. 鈉離子 2. 在勻強電場中，將質子和α粒子由靜止釋放，若不計重力，當它們獲得相同動能時，質子經歷的時間t1和α粒子經歷的時間t2之比為 [ ] A. 1∶1 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 4∶1 3. 如圖所示，質量為m，帶電量為+q的滑塊，沿絕緣斜面勻速下滑，當滑塊滑至豎直向下的勻強電場區(qū)域時，滑塊的運動狀態(tài) [ ] A. 繼續(xù)勻速下滑 B. 將加速下滑 C. 將減速下滑 D. 上述三種情況都有可能發(fā)生 4. 平行金屬板板長為L，相距為d，兩板間電勢差為U. 帶電量為q，質量為m的粒子以速度v垂直板間電場方向進入板間電場區(qū)，并飛離出電場區(qū)域，則其側移y的大小為 [ ] A. 與板長L成正比 B. 與板間距離成反比 C. 與兩板間電勢差U成正比 D. 與粒子初速度v成正比 5. 如圖所示，兩平行金屬板間的距離為d，兩板間的電壓為U，今有一電子從兩板間的O點沿著垂直于板的方向射出到達A點后即返回，若OA距離為h，則此電子具有的初動能是 [ ] A. edh/U B. edhU C. Ue/（dh） D. ehU/d 6. 平行板電容器垂直于地面水平放置，板間的距離為d，電壓為U，每個板帶電量為Q. 一個質量為m，帶電量為q的粒子從兩板上端中點以初速度v豎直向下射入電場，打在右板的M點. 不計粒子的重力，現(xiàn)使右板向右平移d/2，而帶電粒子仍從原處射入電場，為了使粒子仍然打在M點，下列措施哪些可行 [ ] A. 保持Q、m、v不變，減小q B. 保持Q、U、v不變，減小q/m C. 保持Q、m、U不變，減小v D. 保持Q、m、U不變，增大v 7. 兩帶有等量異種電荷的平行板間有一勻強電場，一個帶電粒子以平行于極板的方向進入此電場，要使此粒子離開電場時偏轉距離為原來的1/2（不計粒子所受重力），可采用的方法為 [ ] A. 使粒子初速為原來的2倍 B. 使粒子初動能為原來的2倍 C. 使粒子初動量為原來的2倍 D. 使兩板間電壓為原來的2倍 8. 如圖所示，在平行板電容器A、B兩板上加上如圖所示的交變電壓，開始時B板電勢比A板高，這時兩板中間原來靜止的電子在電場力作用下開始運動，設A、B兩板間的距離足夠大，則下述說法中正確的是 [ ] A. 電子先向A板運動，然后向B板運動，再返向A板做周期性來回運動 B. 電子一直向A板運動 C. 電子一直向B板運動 D. 電子先向B板運動，然后向A板運動，再返回B板做周期性來回運動 二、填空題 9. 經過相同電場加速后的質子和α粒子垂直于電場線的方向飛進兩平行板間的勻強電場，則它們通過該電場所用時間之比為______，通過該電場后發(fā)生偏轉的角度的正切之比為 . 10. 質子和α粒子的質量比為m1∶m2=1∶4，帶電量之比為q1∶q2=1∶2，當它們從靜止開始由同一勻強電場加速，通過相同的位移，則它們的速度之比v1∶v2=______，動能比Ek1∶Ek2=______，動量比p1∶p2=______. 11. 平行板電容器水平放置，板間的距離為d，一個半徑為r、密度為e的帶電油滴在兩板間. 當電容器的電壓為U時，該油滴在電場中做勻速運動，由此可知油滴的帶電量q=______C. 12. 一個質量為m，帶電量為q的油滴從空中自由下落時間t1后，進入水平放置的帶電極板間，再經過時間t2速度為零，則電場力是重力的______倍. 13. 在真空中的A、B兩個點電荷，相距為L，質量分別為m和2m，它們由靜止開始運動，開始時點電荷A的加速度為a，經過一段時間，點電荷B的加速度也為a，速率為v，那么這時點電荷A的速率為______，兩點電荷相距______，它們的電勢能減少了______. （不考慮重力的影響） 三、計算、論述題 14. 在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側空間有一勻強電場，場強大小E=6105N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個帶電量q=-510-8C，質量m=10g的絕緣物塊，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，沿x軸正方向給物塊一個初速度v0=2m/s，如圖所示，求物塊最終停止時的位置. （g取10m/s2） 15. 如圖所示，一個帶電物體P，沿一個絕緣的傾斜軌道向上運動，運動過程中P的帶電量保持不變. 空間存在著勻強電場（未在圖中畫出）. 已知P經過A點時動能為30J，經過B點時它的動能減少了10J，機械能增加了20J，電勢能減少了35J，它繼續(xù)運動到C點時速度減為零. （1）在它從A到C的運動過程中，克服摩擦力做了多少功？ （2）它到達C點后還會不會向下運動？為什么？ 16. 如圖所示，A、B是兩塊相同的水平平行金屬板，相距為d，構成電容為C的平行板電容器，B板接地，B板中有一個小孔，開始時A、B均不帶電，在B板小孔上方h處，不斷有小液珠從靜止開始自由下落（不計空氣阻力），每個液珠的電量為q、質量為m，液珠經小孔到達A板后被吸收，液珠的下落保持一定的間隙，即在前一液珠被A板吸收并達到靜電平衡后，后一液珠才繼續(xù)下落，試問有多少個液珠能落到A板上？ 17. 如圖所示，一條長為l的細線，上端固定，下端拴一質量為m的帶電小球，將它置于一勻強電場中，電場強度大小為E，方向是水平的，已知當細線離開豎直位置的偏角為α時，小球處于平衡. （1）小球帶何種電荷？求出小球所帶電量. （2）如果使細線的偏角由α增大到j，然后將小球由靜止開始釋放，則j應為多大，才能使細線到達豎直位置時小球的速度剛好為零？ 18. 如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，使一個帶負電荷的小球從斜軌道上的A點靜止滑下，若使小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時不落下來，求至少應使A點在斜軌道上的高度h為多少？設軌道是光滑而又絕緣的，小球的重力大于它所受的電場力. 19. 如圖（1）中，A和B表示在真空中相距為d的兩平行金屬板，加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強電場，圖（2）表示一周期性的交變電壓的波形，橫坐標代表時間t，縱坐標代表電壓U，從t=0開始，電壓為一給定值U0，經過半周期，突然變?yōu)?U0；再過半個周期，又突然變?yōu)閁0……如此周期性地交替變化. 在t=0時，將上述交變電壓U加在A、B兩板上，使開始時A板電勢比B板高，這時在緊靠B板處有一初速為零的電子（質量為m、電量為e）在電場作用下開始運動，要想使這個電子到達A板時具有最大的動能，則交變電壓的頻率最大不能超過多少？ 20. 如圖所示，長為l、相距為d的兩平行金屬板與一交流電源相連（圖中未畫出），有一質量為m、帶電量為q的帶負電的粒子以初速度v0從板中央水平射入電場，從飛入時刻算起，A、B板間所加電壓的變化規(guī)律如圖所示，為了使帶電粒子離開電場時速度方向恰好平行于金屬板，問： （1）加速電壓值U0的取值范圍多大？ （2）交變電壓周期T應滿足什么條件？ 【試題答案】 1. A 2. A 3. A 4. BC 5. D 6. C 7. B 8. C 14. 物塊向右運動時，受滑動摩擦力f=μmg=0.02N，方向向左和向左的電場力F=qE=0.03N做勻減速運動，設右行減速至0，物塊通過位移為x1，由動能定理 由于F＞f，物塊減速至0后將先反向加速，出電場后，只受摩擦力，將再次減速為零. 設出電場后，物體位移為x2，由動能定理 Fx1-f（x1＋x2）=0-0 解得：x2=0.2m 所以物塊最后停在x=-0.2m處. 15. 物體P所受重力、電場力、摩擦力均為恒力，三力做功均與位移成正比，則物體動能增量△EK∝位移s. P從A→B動能減少10J，A→C動能減少30J，說明： AC=3AB （1） A→B，電勢能減少35J，機械能增加20J，則A→C電勢能減少105J，機械能增加60J，克服摩擦力做功45J. （2）因為電場力的功：重力功=105∶90，所以，電場力沿斜面分力F1和重力沿斜面分力G1之比F1∶G1=105∶90=7∶6 F1＞G1則物體到達C點后，不會向下運動. 16. N=mgC（d＋h）/q2，當N為整數(shù)時，有N＋1個；N不為整數(shù)時，有大于N的第1個整數(shù). 17. （1）正電，；（2） 18. 19. 20. （1）（2）