10.5带电粒子在电场中的运动同步练习（Word版含答案）

10.5 带电粒子在电场中的运动 同步练习
一、单选题
1．如图所示空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E，有一个半圆形轨道，圆心为O．一带电粒子质量为m，电荷量为+q(重力不计)，从与圆心等高的轨道上A点以水平速度v0向右入射，落在轨道C点，已知OC连线与OB的夹角为θ，则带电粒子从A点运动到C点的时间为
A． B． C． D．
2．如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压．t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在0～4t0时间内未与两板相碰．则电子速度方向向左且速度大小逐渐减小的时间是（　　）
A．0＜t＜t0 B．t0＜t＜2t0
C．2t0＜t＜3t0 D．3t0＜t＜4t0
3．关于重力不计的带电粒子的运动的描述中，正确的是( )
A．只在电场(E≠0)中，带电粒子可以静止
B．只在电场(E≠0)中，带电粒子可以做匀速圆周运动
C．只在匀强磁场(B≠0)中，带电粒子可以匀变速曲线运动
D．只在匀强磁场(B≠0)中，带电粒子可能做匀变速直线运动
4．下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后，速度最大的是
A．质子 B．氘核 C．α粒子 D．钠离子
5．显像管原理示意图如图所示，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转，需要在管径上安装偏转线圈以产生偏转磁场，下列分析正确的是（　　）
A．要使电子束打在A点，偏转磁场应垂直纸面向里
B．要使电子束打在B点，偏转磁场应垂直纸面向外
C．要使电子束打在荧光屏上的位置由A点逐渐移向O点，偏转磁场应垂直纸面向外且磁感应强度逐渐变小
D．要使电子束打在荧光屏上的位置由B点逐渐移向O点，偏转磁场应垂直纸面向里且磁感应强度逐渐变大
6．如图所示是示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后以速度υ0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量为h，两平行板间的距离为d，电势差为U2，板长为L。为了提高示波管的灵敏度（即每单位电压引起的偏转量），可采取的方法是（　　）
A．增大两板间电势差U2 B．减小板长L
C．减小两板间距离d D．增大加速电压U1
7．示波管的结构中有两对互相垂直的偏转电极XX′和YY′，若在XX′上加上如图甲所示的扫描电压，在YY′上加如图乙所示的信号电压，则在示波管荧光屏上看到的图形是图丙中的（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，一带电粒子从A点沿半圆ABC的直径方向以某一速度水平射入电场，恰好经过半圆的最低点B。粒子重力不计，下列分析不正确的是（　　）
A．经过B点时的速度方向沿半圆的半径
B．无论射入速度多大，粒子都不可能沿着半径方向离开半圆
C．若仅将下板下移少许，板间电压增大
D．若仅将下板下移少许，该粒子以相同的速度从原处射入电场，仍会经过B点
9．如图所示，两个带电量相同的粒子以相同的速度垂直于电场方向从同一点射入平行板M、N间的匀强电场。不计重力，最后粒子1打在N板中点，粒子2打在N板边缘。这两个粒子的质量之比m1：m2为（　　）
A．1∶4 B．4∶1 C．2∶1 D．1∶2
10．在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板，板长为l，两板间距离为d，在两极板间加一如图的交变电压。现有质量为m，电荷量为e的电子以速度v（v接近光速的）从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间，若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计，不考虑电子间的相互作用和相对论效应，则（　　）
A．当时，所有电子都能从极板的右端射出
B．当时，将没有电子能从极板的右端射出
C．当时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：2
D．当时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为
11．如图所示，A、B两平行金属板水平放置，两板之间的电势差恒定，金属板上的a、b两小孔恰好在同一竖直线上，在两小孔的正上方有一带电油滴由静止释放，到达b孔时速度恰好为零．不计空气阻力，则
A．到达b孔时电场力恰好等于重力
B．将A板上移，带电油滴将不能到达b孔
C．将B板下移，带电油滴将不能到达b孔
D．将A板及带电油滴的释放位置都上移，带电油滴一定能到达b孔
12．空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为-q的质点(重力不计)，在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示，已知力F和MN间夹角为θ，MN间距离为d，则
A．MN两点的电势差为
B．匀强电场的电场强度大小为
C．带电质点由M运动到N的过程中，电势能减少了Fdcosθ
D．若要使带电质点由N向M做匀速直线运动，则F必须反向
13．物体运动时，若其加速度大小和方向都不变，则物体（ ）
A．一定作匀变速直线运动 B．一定作曲线运动
C．可能作曲线运动 D．一定作匀速运动
14．如图所示，平行板电容器上极板带正电，从上极板的端点A点释放一个带电荷量为＋Q(Q＞0)的粒子，粒子重力不计，以水平初速度v0向右射出，当它的水平速度与竖直速度的大小之比为1∶2时，恰好从下端点B射出，则d与L之比为(　　)
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶1 D．1∶3
15．如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）
A．粒子在电场中的加速度先增大后减小 B．粒子所受电场力的方向沿电场方向
C．粒子在M点的速率最大 D．粒子在电场中的电势能先增大后减小
16．如图所示，空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则(　 )
A．P、Q两点处的电荷为等量同种点电荷
B．a点场强大于b点的场强
C．c点的电势低于b点的电势
D．负电荷从a到d，电势能减少
二、多选题
17．如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变小的是（　　）
A．U1变大，U2变大
B．U1变大，U2变小
C．U1变大，U2不变
D．U1变小，U2变小
18．如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上，在斜面顶端A点以初速度ν0水平抛出质量为m的小球，落在斜面上的B点，所用时间为t，末速度与水平方向夹角为θ。若让小球带正电q，在两种不同电场中将小球以同样的速度ν0水平抛出，第一次整个装置放在竖直向下的匀强电场中，小球在空中运动的时间为t1，末速度与水平方向夹角为θ1。第二次放在水平向左的匀强电场中，小球在空中运动的时间为t2，末速度与水平方向夹角为θ2，电场强度大小都为，g为重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．若斜面足够长，小球都能落在斜面上
19．如图所示为喷墨打印机的简化模型，墨盒可以喷出质量一定的墨汁微粒（重力不计），经带电室带负电后，以一定的初速度v垂直射入偏转电场M、N间经偏转后打到纸上P点，显示出字符。则（　　）
A．M板电势低于N板电势 B．穿过偏转电场过程微粒的电势能减小
C．减小偏转电场的电压可以使P点下移 D．减小墨汁微粒的喷出速度可以使P点下移
20．如图所示，O、A、B、C为同一竖直平面内的四个点，OA沿竖直方向，AB沿水平方向，AB=BC=L，，该平面内存在竖直方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的粒子（可视为质点）从O点以速度v0平行AB方向抛出，恰好以垂直BC的方向通过C点，不计粒子的重力和空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．匀强电场的场强E
B．O、C两点之间电势差
C．粒子从O点到C点的过程中电势能减小
D．粒子从O点到C点的过程中速度的变化量为
21．匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示。当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子（带正电），设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（　　）
A．带电粒子将始终向同一个方向运动 B．2s末带电粒子回到原出发点
C．3s末带电粒子的速度为零 D．内，电场力的冲量为零
三、填空题
22．喷雾器喷出质量均为m，电量均为-q的油滴，并以v竖直进入电容为C的电容器，板间距离d，上板接地，两板刚开始不带电，油滴落到下板上电量全被吸收，两板间形成匀强电场．问：
（1）第______滴油滴能匀速运动．下板最多能吸收______滴油滴．
（2）某时刻4滴油滴形成竖直间距依次为h、2h、3h，它们依次进入电容器的时间间隔为T，此时板上有________滴油滴．
四、解答题
23．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=v0，方向与电场的方向一致，重力加速度为g，求：
(1)A、B两点间的高度差；
(2)电场强度和电势差；
(3)粒子从A运动到B的过程中的最小速度。
24．如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1=18kV加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2=800V，两板间的距离为d=10cm，板长为L1=30cm，板右端到荧光屏的距离为L2=60cm，电子质量为m=9×10－31kg，电荷量为e=1.6×10－19C．求：
（1）电子穿过A板时的速度
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量Y
（3）P点到O点的距离Y’
25．一电路如图所示，电源电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻，，，C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长L=0.2m，两极板的间距。若开关S断开时，有一电荷量带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，（要求写出计算和分析过程，g取10m/s2）求：
（1）带电微粒的电性及质量；
（2）当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？
26．一群速率不同的一价同种离子从、两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场，离子的初动能为，、两极板间电压为，间距为，为竖直放置并与、间隙正对的金属挡板，屏足够大。若、极板长为，到极板右端的距离也为，的长为。不考虑离子所受重力，元电荷为。
(1)写出离子射出、极板间时的偏转距离的表达式；
(2)问初动能范围是多少的离子才能打到屏上？
27．如图所示，长为的平行板电容器上极板带正电，从上极板的端点点以水平初速度向右射入一个质量为，带电荷量为的粒子，当它的水平速度与竖直速度的大小之比为时，恰好从下端点射出，粒子重力不计。求：
（1）平行板电容器两极板间的距离；
（2）两极板间的电场强度的大小。
28．如图为示波管的部分示意图，竖直YY’和水平XX’偏转电极的板长都为l=4cm，电极间距离都为d=1cm，YY’、XX’板右端到荧光屏的距离分别为10cm和12cm，两偏转电场间无相互影响．电子束通过A板上的小孔沿中心轴线进入偏转电极时的速度为v0=1.6×107m/s，元电荷电量，电子质量．当偏转电极上不加电压时，电子束打在荧光屏上的O点．求：
（1）令偏转电极XX’上电压为零，要使电子束不打在偏转电极YY’的极板上，加在偏转电极YY’上的偏转电压U不能超过多大？
（2）若在偏转电极XX’上加的电压，在偏转电极YY’上加的电压，求电子在荧光屏上的x、y坐标随时间变化的关系式．
（3）通过计算说明源源不断的电子打在荧光屏上所产生亮点的轨迹形状．
29．如图所示，带电小球A和B（可视为点电荷）放在倾角为的光滑固定绝缘斜面上，已知A球的质量为m，所带电荷量为+q，B球的质量为2m，所带电荷量为-q。沿斜面向上的恒力F作用于A球，可使A、B保持间距r不变沿斜面向上做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：
(1)加速度a的大小；
(2)F的大小。
30．如图所示，相距为d的两平行金属板M、N与电池组相连后，其间形成匀强电场，一带正电粒子从M极板边缘垂直于电场方向射入，并打在N极板的正中央。不计重力，现欲把N极板远离M极板平移，使原样射入的粒子能够射出电场，就下列两种情况求出N极板至少移动的距离。
（1）电键S闭合；
（2）把闭合的电键S打开后。
31．如图所示，BC是半径力R=0.5m的弧形的光滑绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接于B点，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E=1×109V/m．今有一质量为m=2kg，带正电q=2×10-9C的小滑块（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减小为零．若已知滑抉与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2．重力加速度g=10m/s2，求：
(1)滑块通过B点时对轨道的压力；
(2)水平轨道上A、B两点之间的距离．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
带电粒子在电场中做类平抛运动，由半圆形轨道的半径得到水平和竖直位移，可得带电粒子从A点运动到C点的时间．
【详解】
设半圆形轨道的半径为R，带电粒子在电场中做类平抛运动，根据题意有：
水平方向：R+R=v0t；竖直方向：R=t2
解得带电粒子从A点运动到C点的时间：t==，故A、C、D错误，B正确．
故选B
2．D
【解析】
【详解】
在0~t0时间内,电子向右做初速度为零的匀加速运动,在t0~2t0时间内,电子向右做匀减速运动,直到速度减小到零;在2t0~3t0时间内,电子向左做初速度为零的匀加速运动,在3t0~4t0时间内,电子向左做匀减速运动,直到速度减小为零.所以正确选项是D
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．在电场中，由于只受到电场力作用，所以粒子不可能静止，故A错误；
B．在电场中，当受到的电场力与速度始终垂直时，当电场力提供向心力，则做匀速圆周运动，故B正确；
CD．在匀强磁场中，带电粒子可能不受到洛伦兹力，则做匀速直线运动，若受到洛伦兹力，则做匀速圆周运动，故CD错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
设粒子的电量为q，质量为m，则由动能定理得
得到
在题中四个粒子中质子的比荷最大，速度也最大．
A．质子，与结论相符，选项A正确；
B．氘核，与结论不相符，选项B错误；
C．α粒子，与结论不相符，选项C错误；
D．钠离子，与结论不相符，选项D错误；
5．C
【解析】
【详解】
A．要使电子束打在荧光屏上A点，电子束所受的洛伦兹力方向向上，根据左手定则可以得知，偏转磁场的方向应该垂直纸面向外，A错误；
B．要使电子束打在荧光屏上B点，电子束所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则可以得知，偏转磁场的方向应该垂直纸面向里，B错误；
C．根据
解得
要使电子束在荧光屏上的位置由A向O点移动，电子在偏转磁场中运动的半径逐渐减小，偏转磁场强度应该逐渐减小，C正确；
D．根据
解得
要使电子束在荧光屏上的位置由B向O点移动，电子在偏转磁场中运动的半径逐渐减小，偏转磁场强度应该逐渐减小，D错误。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
根据动能定理得
偏转位移
联立解得
灵敏度
A．增大两板间的电势差U2，灵敏度不变，故A错误；
B．减小板的长度L，灵敏度减小，故B错误；
C．减小板间距离d，灵敏度变大，故C正确；
D．增大加速电压U1，灵敏度减小，故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
因甲图XX′偏转电极接入的是锯齿形电压，即扫描电压，且周期与YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压相同，所以在荧光屏上得到的信号在一个周期内的稳定图象。则显示的图象与YY′所载入的图象形状是一样的，即选项C图示。
故选C。
【考点】
示波管
【名师点睛】
本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考。
8．A
【解析】
【详解】
A．粒子在平行板电容器中受到的合力向下，做类平抛运动，所以到达B点时，既有水平方向的速度，又有竖直向下的速度，故经过B点时的速度方向斜向右下方，故A错误；
B．粒子受力方向和初速度方向垂直，粒子做类平抛运动，类平抛运动速度反向延长线过水平位移的中点，若粒子沿着半径方向离开半圆，则反向延长线过圆心，所以一定从C点射出，所以不可能，故B正确；
C．若仅将下板下移少许，则平行板电容器间的极板距离d变大，由C＝可知电容变小，又平行板电容器充电后与电源断开，则Q不变，由U＝可知板间电压增大，故C正确；
D．若仅将下板下移少许，由E＝＝＝则场强不变，受力情况不变，该粒子以相同的速度从原处射入电场，运动轨迹不变，则仍会经过B点，故D正确。
故选A。
9．A
【解析】
【详解】
粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向的位移之比为1：2，根据可知，运动时间之比为1：2，竖直方向
y=at2
所以加速度之比为4：1，根据牛顿第二定律得：
所以质量之比为1：4。
故选A。
10．D
【解析】
【详解】
AB．当由电子恰好飞出极板时有
，，
得
当时，所有电子都能从极板的右端射出，当时，当电子进入金属板时的电压大于，电子不能从极板射出，并不是所有电子不能从极板的右端射出，故AB错误；
C．当时，根据可知，一个周期内有的时间电压低于临界电压，因此有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：1，故C错误；
D．当时，分析图乙可知，任意0.2s内，有
的时间内极板间电压低于临界电压，因此有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为，故D正确。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
A. 油滴由静止释放到达b孔时速度恰好为零，说明油滴先做加速运动后做减速运动，到达b孔时电场力大于重力，故A错误．
B. 设油滴释放点距A板为H，AB板间距为d，从释放油滴到b孔的过程中，由动能定理得
将A板上移，不会改变（H+d）和UAB，故油滴仍能到达b孔并且速度为0．故B错误．
C. 将B板下移，H不变、d变大、UAB不变
mg（H+d）＞qUAB
故vb＞0，油滴能到达b孔．故C错误．
D. 将A板及带电油滴的释放位置都上移，（H+d）变大、UAB不变，
mg（H+d）＞qUAB
故vb＞0，油滴能到达b孔．故D正确．
12．B
【解析】
【详解】
A．根据动能定理得：
所以：
所以A错误.
B．电场线方向沿F方向，MN沿电场线方向距离为，由公式：
得：
故B正确.
C．小球M到N电场力做负功，电势能增大.故C错误.
D．小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变，根据平衡条件由N到M，F方向不变.故D错误.
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
加速度恒定，物体做匀变速运动，当速度方向与加速度在同一直线上，就是匀变速直线运动，当速度方向与加速度方向不在同一直线上，就是匀变速曲线运动。
故选C。
14．C
【解析】
【详解】
设粒子从A到B的时间为t，水平方向做匀速直线运动，则有：，竖直方向做匀加速直线运动，则有：，又因为，联立解得：d:L=1:1，故选C．
15．D
【解析】
【详解】
A．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度大小不变，方向不变，故A错误；
B．粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，所以粒子所受电场力沿电场的反方向，故B错误；
C．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到点时，粒子的速度最小，故C错误；
D．当粒子向右运动时电场力做负功电势能增加，当粒子向左运动时电场力做正功电势能减小，粒子的电势能先增加后减小，故D正确。
故选D。
16．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据电场的图象可以知道，该电场是等量同种异号电荷的电场，Q处放置的为负电荷，故A错误；
B．等量同种异号电荷的电场，它具有对称性（上下、左右），a点和b点的电场强度大小不相等，方向不同．故B错误；
C．c点离P点（正电荷）的距离更近，所以c点的电势较高．故C错误；
D．该电场中，一般选取无穷远处电势为0，那么正电荷的区域电势为正，负电荷的区域电势为负．负电荷从a到d，从负电荷的区域到了正电荷的区域，电势升高，电场力做正功，电势能减小．故D正确。
故选D。
17．BC
【解析】
【分析】
【详解】
加速电场中获得v0的速度，则有
设偏转电场的板长为L，板间距为d，带电粒子在偏转电场中的加速度
带电粒子在电场中的运动时间
带电粒子射出电场在沿电场方向的速度
电子离开偏转电场时速度偏转角
故选BC。
18．AC
【解析】
【分析】
【详解】
在向下的电场中运动时，粒子受到的电场力，故向下的合力大于重力，因此向下的加速度大于重力加速度，由已知可求出向下的加速度为
根据平抛运动规律可知
并且小球一定打在斜面上，物体做平抛运动或类平抛时，速度与水平方向夹角的正切值为
位移与水平方向夹角的正切值
则速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，当向下加速度为2g时，依旧如此，则一定有
当粒子在水平电场中运动时，电场强度大小都为，则电场力
故电场力与重力的合力方向沿斜面方向，根据运动的合成和分解规律可知，物体的合速度不会越过斜面方向，所以物体一定不会落在斜面上，由于竖直方向仍为自由落体运动，但下落高度大于第一次下落的高度，故物体
由于合速度与水平方向的夹角一定小于45°，则可知速度方向与水平方向夹角θ2最小，由以上分析可知，若自由落体能落到斜面上，则在竖直电场中一定会落在斜面上，但在水平电场中运动时，一定不会落到斜面上。
故选AC。
19．BC
【解析】
【详解】
AB．微粒带负电向上偏，则可知M板带正电，则M板电势高于N板电势，且电场力做正功，故电势能减小，则A错误，B正确；
CD．微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有水平方向；竖直方向，加速度
联立解得微粒在偏转电场中的偏移量
要使P点下移，就要减小y，由上式分析可知，采用的方法有，增大墨汁微粒的质量、增大偏转电场两板间的距离、减小偏转电场极板间的电压U、增大墨汁微粒的喷出速度，故D错误，C正确。
故选BC。
20．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
21．CD
【解析】
【详解】
A．由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度为
第2s内加速度为
故
a2=2a1
因此先加速1s再减小0.5s时速度为零，接下来的0.5s将反向加速，v-t图象如图所示：
带电粒子在前1秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误；
B．根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t=2s时，带电粒子没有回到出发点，故B错误；
C．由解析中的图可知，粒子在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，3s末的瞬时速度刚减到0，故C正确；
D．因为第3s末粒子的速度刚好减为0，根据动量定理知粒子只受电场力作用，前3s内动量变化为0，即电场力的冲量为零，故D正确。
故选CD。
22．
【解析】
【详解】
(1)[1].设第n+1滴油滴能匀速运动，此时极板上吸收了n滴油滴，则：
解得：
，
即第滴油滴能匀速运动；
[2].设下板最多能吸收k滴油滴，则k+1滴油滴恰好不能到达下极板，此时：
解得
(2)[3]. 设板上有n'滴油滴，由可得
而
解得：
23．(1)；(2) ，；(3)
【解析】
【详解】
（1）粒子在竖直方向做匀减速直线运动，则有，解得AB两点的高度差
（2）粒子从A到B的过程中，根据动能定理得
解得AB间的电势差
设由A到B的运动时间为t，水平方向电场力产生的加速度为a，则竖直方向有：
v0=gt
水平方向有：
vB=v0=at
由牛顿第二定律得有
qE=ma
联立以上各式得电场强度
（3）等效重力（即重力和电场力的合力），方向与电场方向夹角θ的正切值为
建立如图所示直角坐标系，该运动类斜抛运动，当vy=0时微粒的速度最小为
24．（1）8×107m/s；（2）0.01m；（3）0.05m．
【解析】
【详解】
（1）设电子经电压U1加速后的速度为V0，由动能定理得：eU1=mv02
解得：；
（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时的侧移量为y，根据牛顿第二定律和运动学公式：
加速度为：，
运动时间为：，
（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得vy=at1；
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示．
由 ，y2=vyt2，
解得：
P到O点的总位移为：Y=y+y2=0.05m
【点睛】
解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，即水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速运动，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，难度中等.
25．（1）负电，3.2×10-3kg；（2）不能
【解析】
【详解】
（1）S断开时，电阻两端的电压为
设带电微粒的质量为，电量为，粒子做匀速直线运动，由平衡条件得
联立解得
由图可知，电容器中电场强度方向向下，由平衡条件知，粒子所受电场力向上，所以带电微粒带负电；
（2）S闭合时，外电阻为
路端电压为
两端的电压为
设微粒的加速度为，由牛顿第二定律得
设带电微粒能从C的电场中射出，则水平方向
竖直方向
联立解得
与假设矛盾，故微粒不能从C的电场中射出。
26．(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设离子的质量为，初速度为，则离子在偏转电场中的加速度
离子射出电场的时间
射出电场时的偏转距离
所以
而
则
(2)离子射出电场时的竖直分速度
射出电场时的偏转角的正切值
故
离子射出电场后做匀速直线运动，要使离子打在屏上，需满足
所以
27．（1）L；（2）
【解析】
【详解】
粒子在水平方向做匀速运动，则
竖直方向
其中
解得
d=L
28．（1） （2）电子在荧光屏上的x、y坐标为：，（3）荧光屏上出现的是半长轴和半短轴分别为0.025m、0.018m的椭圆．
【解析】
【详解】
（1）设偏转电场的场强为E，则有： ① 设电子经时间t通过偏转电场，偏离轴线的侧向位移为s，则有：在中心轴线方向上： ②，在轴线侧向有： ③ ④，要使电子束不打在偏转电极的极板上，则 ⑤，代入数据解①~⑤式可得
（2）由②式可得，而电场的变化周期得 ，故可以认为电子通过偏转电场的过程中板间为匀强电场，设电子通过偏转电场过程中产生的侧向速度为v，偏转角为 ，则电子通过偏转电场时有： ⑥ ⑦
设偏转极板右端到荧光屏距离为L，电子在荧光屏上偏离O点的距离为⑧，由①~③式、⑥~⑨式可得电子在荧光屏上的x、y坐标为：，
（3）所以荧光屏上出现的是半长轴和半短轴分别为0.025m、0.018m的椭圆．
29．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)根据库仑定律，两球相互吸引的库仑力
A球和B球的加速度相同，隔离B球，由牛顿第二定律有
所以
(2)把A球和B球看成整体，A、B间的库仑力为系统内力，由牛顿第二定律有
30．（1）若开关S始终闭合，则这个距离应为d；（2）若在开关S断开后再移动N板，这个距离又应为3d
【解析】
【分析】
【详解】
（1）S1闭合时，两极板间电压U不变，有
d=，d+x1=
得
解得：x1=d
（2）断开S后，两极板间场强E不变，于是
d=，
得
解得
x2=3d
31．（1）56N，方向竖直向下；（2）1.5m
【解析】
【详解】
（1）滑块从C到B，根据动能定理得：
在B点，则有：
代入数据联立得：
3m/s
N=56N
根据牛顿第三定律可知滑块通过B点时对轨道的压力大小为56N，方向竖直向下；
（2）对BA段运用动能定理得：
代入数据解得：
1.5m
答案第1页，共2页
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