2022-2022学年高中物理第1章静电场课时作业99带电粒子在电场中的运动含解析新人教版选修3-1.doc
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1、课时作业(九)一、选择题(2、4、7、8、9、10为多项选择题,其余为单项选择题)1关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,以下说法正确的选项是()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解析带电粒子在匀强电场中受恒定合外力(电场力)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项正确,B、C、D三项错误答案A2如下图,一个质量为m、带电荷量为q的粒子,从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入,当入射速度为v时,恰好穿过电场而不碰金属板要使粒子的入射速度变为,仍能恰好穿过电场,那么必须再使()A粒子
2、的电荷量变为原来的B两板间电压减为原来的C两板间距离增为原来的4倍D两板间距离增为原来的2倍解析粒子恰好穿过电场时,它沿平行板的方向发生位移L所用时间与垂直板方向上发生位移所用时间t相等,设两板电压为U,那么有:恰好穿过电场时()2,得时间t.当入射速度变为,它沿平行板的方向发生位移L所用时间变为原来的2倍,由上式可知,粒子的电荷量变为原来的或两板间距离增为原来的2倍时,均使粒子在与垂直板方向上发生位移所用时间增为原来的2倍,从而保证粒子仍恰好穿过电场,因此选项A、D正确答案AD设置目的考查带电粒子在电场中类平抛运动分位移、偏转角决定因素3.图为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空,
3、A为发射热电子的阴极,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的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的选项是()A如果A、K间距离减半而电压仍为U不变,那么电子离开K时的速度变为2vB如果A、K间距离减半而电压仍为U不变,那么电子离开K时的速度变为C如果A、K间距离保持不变而电压减半,那么电子离开K时的速度变为D如果A、K间距离保持不变而电压减半,那么电子离开K时的速度变为v解析由动能定理qUmv2,得v,带电粒子确定,v与成正比,与A、K间距离无关,故D项正确答案D4(2022甘肃省兰州模拟)平行板电容器的两个极板与水平地面成30角,两
4、极板与一直流电源相连,上板接电源正极,假设一带电微粒恰能沿图所示水平直线通过电容器,那么在此过程中()A微粒带负电B动能逐渐增加C电势能逐渐增加 D重力势能逐渐增加解析根据题意可知,粒子做直线运动,那么电场力与重力的合力与速度方向反向,电场力垂直极板向上,因上板接电源正极,故粒子带负电,A项正确;因粒子做匀减速直线运动,那么动能减小,B项错误;电场力与速度方向夹角大于90,故电场力做负功,电势能增加,C项正确;因粒子沿水平线运动,故重力势能不变,D项错误;应选A、C两项答案AC5(2022河北省邯郸市模拟)如下图,示波器的示波管可视为加速电场与偏转电场的组合,假设加速电压为U1,偏转电压为U2
5、,偏转极板长为L,极板间距为d,且电子被加速前的初速度可忽略,那么关于示波器的灵敏度(即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量)与加速电场、偏转电场的关系,以下说法中正确的选项是()AL越大,灵敏度越高 Bd越大,灵敏度越高CU1越大,灵敏度越高 DU2越大,灵敏度越高解析根据动能定理得,eU1mv2;粒子在偏转电场中运动的时间t,在偏转电场中的偏转位移yat2,那么灵敏度.知L越大,灵敏度越大;d越大,灵敏度越小;U1越小,灵敏度越大,灵敏度与U2无关故A项正确,C、B、D错误应选A项答案A6.如下图,有水平向右的匀强电场电场强度为E0.质量为m电荷量为q的带电小球从A点以初速度v0竖直向上
6、进入电场,小球能到达的最高点为B点,返回到与A点等高的水平面上C点qEmg,不计空气阻力,那么小球()A上升的最大高度为B到达最高点B的速率为零CA、C两点间的电势差为D到达C点的速率为v0解析小球进入电场受重力和水平方向的电场力,将小球的运动按照受力特点分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀减速运动,两个方向的加速度大小都等于gA项,由竖直方向的匀减速运动知上升的最大高度为h,故A项错误;B项,到达最高点B时经过的时间t,最高点的竖直方向的速度是0,水平方向的速度vxgtv0,所以在到达最高点B的速率不为零,故B项错误;C项,由运动的对称性知从B到C的时间还是t,从A到C发生的水平位移xg
7、(2t)2,所以A、C两点间的电势差UEx,故C项错误;D项,从A到C由动能定理得qUmvC2mv02,解得vCv0,故D项正确应选D项答案D点评此题考查了运动的合成和分解,通过分解将曲线运动转化成直线运动求解,这是求解曲线运动常用的方法,一定要掌握7.如下图,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,板长为L,板间的距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力),那么()A在前时间内,电场力对粒子做的功为B在时间t内,电场力对粒子做的功为qUC粒子的出射速度偏转角tanD在粒子下落前和后的过程中,
8、运动时间之比为1解析A、B项,设粒子在前时间内和在后时间内竖直位移分别为y1、y2,那么y1y213,得y1d,y2d,那么在前时间内,电场力对粒子做的功为W1qUqU,在时间t内,电场力对粒子做的功为WqqU.故A项正确,B项错误;C项,粒子的出射速度偏转角正切为tan.故C项正确D项,设粒子下落前和后的过程中的时间分别为t1,t2,由竖直方向的匀加速运动的位移公式得:at12,a(t1t2)2at12,解得:t1t21(1),故D项错误应选A、C两项答案AC点评此题是类平抛运动,要熟练掌握其研究方法:运动的合成与分解,并要抓住竖直方向初速度为零的匀加速运动的一些推论,研究位移和时间关系8.
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