逍遥学能 2015-11-08 10:21
第5课时 带电粒子在电场中的运动
(限时：45分钟)
一、单项
1．如图1所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为U2的电场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2倍 D．使U2变为原来的12
2．如图2所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是( )
A．电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小
B．电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大
C．电势差UAB＝UBC
D．电势φA<φB<φC
3．如图3所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重力，下列四个选项中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是( )
4.(2008•海南•4)静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点．若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷q/为( )
A.va2－vb2φb－φa B.vb2－va2φb－φaC.va2－vb22(φb－φa) D.vb2－va22(φb－φa)
5．如图4(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压，t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0<t<8×10－10 s的时间内，这个电子处于点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是( )
图4
A．0<t<2×10－10 sB．2×10－10 s<t<4×10－10 s
C．4×10－10 s<t<6×10－10 sD．6×10－10 s<t<8×10－10 s
二、多项
6．某电场的电场线分布如图5实线所示，一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如图中虚线所示．粒子重力不计，则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是( )
A．若粒子带正电，其加速度和动能都增大，电势能减小
B．若粒子带正电，其动能增大，加速度和电势能都减小
C．若粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势能减小
D．若粒子带负电，其加速度和动能都减小，电势能增大
7．(2009•全国Ⅱ•19)图6中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距的平行直线，两粒子、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则( )
A．带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与在c点的速度大小相同
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零
8．如图7所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，点O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A点距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v，下列说法中正确的是( )
A．小球通过C点的速度大小是2gh
B．小球通过C点的速度大小是v2＋gR
C．小球由A点到C点电场力做的功是12v2－gh
D．小球由A点到C点损失的机械能是g(h－R2)－12v2
9．如图8所示，内壁光滑的绝缘材料制成圆轨道固定在倾角为θ＝37°的斜面上，与斜面的交点是A，直径AB垂直于斜面，直径CD和N分别在水平和竖直方向上．它们处在水平方向的匀强电场中．质量为、电荷量为q的小球(可视为点电荷)刚好能静止于圆轨道内的A点．现对在A点的该小球施加一沿圆环切线方向的瞬时速度，使其恰能绕圆环完成圆周运动．下列对该小球运动的分析中正确的是( )
A．小球一定带负电
B．小球运动到B点时动能最小
C．小球运动到点时动能最小
D．小球运动到D点时机械能最小
10．如图9所示，质量相同的两个带电粒子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中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上极板的过程中( )
A．它们运动的时间tQ＝tP
B．它们所带电荷量之比qP∶qQ＝1∶2
C．它们的电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ＝1∶2
D．它们的动能增量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝2∶1
三、非选择题
11．如图10所示，两带电平行板竖直放置，开始时两板间电压为U1，相距为d，两板间形成匀强电场．有一带电粒子质量为(重力不计)、所带电荷量为＋q，从两板下端连线的中点P以竖直速度v0射入匀强电场中，要使得带电粒子落在A板点上，试求：
(1)若将A板向左侧水平移动d2，此带电粒子仍从P点以速度v0竖直射入匀强电场且仍落在A板点上，则两板间电压应增大还是减小？电压应变为原来的
几倍？
(2)若将A板向左侧水平移动d2，并保持两板电压为U1，此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A板点上，则应以多大的速度v′射入匀强电场？
12．如图11所示的真空中，场强为E的匀强电场，方向与竖直平面xOy平行且与竖直轴Oy负方向成θ＝37°的夹角．带电粒子以初速度v0＝7.5 /s，从原点O沿着Ox轴运动，达到A点时速度为0，此刻，匀强电场的方向突然变为竖直向下，而大小不变，粒子又运动了t2＝2 s．(g＝10 /s2)求：
(1)粒子是带何种电荷、粒子到A点前做什么运动；
(2)带电粒子运动t2后所在位置的坐标．
答案
1．A 2．B 3．C 4．C 5．D 6.AC 7．BD 8．BD 9．ABD 10．AB
11．(1)增大 3倍 (2)3v03
12．(1)负电 匀减速运动 （2）坐标为(3.75 ,5 )