2019年秋季人教版高二物理选修3-1考点强化练习卷：带电粒子在电场中的运动(含答案）
文档属性
| 名称 | 2019年秋季人教版高二物理选修3-1考点强化练习卷：带电粒子在电场中的运动(含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 252.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-10-31 10:46:45 | ||
图片预览
文档简介
带电粒子在电场中的运动
一、单选题
1．如图所示,正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中哪一个（ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
2．某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是
A．c点场强大于b点场强
B．b和c处在同一等势面上
C．若将一试探电荷由a点移动到d点，电荷的电势能将增大
D．若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由?a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电
【答案】A
3．如图所示，倾角为α的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定一个带电量为-q的小球Q。整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个质量为m、带电量为+q的小球P从N点由静止释放，释放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均为s0。P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为k0，静电力常量为k。则下列说法中正确的是
A．小球P返回时，能撞到小球Q
B．小球P在N点的加速度大小为
C．小球P沿着斜面向下运动过程中，其电势能一定减少
D．当弹簧的压缩量为时，小球P的速度最大
【答案】B
4．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点。设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速度大小分别为M、N，电势能分别为、，下列判断正确的是
A．M＜N，＜
B．M＞N，＞
C．＜，＜
D．＜，＜
【答案】A
5．如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的
A．电荷量之比
B．电势能减少量之比
C．运行时间
D．动能增加量之比
【答案】A
6．如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子，在负极板附近有另一质量为m、电荷量为－q的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面．若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M∶m为( )
A．3∶1 B．2∶1 C．5∶2 D．3∶2
【答案】D
7．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为个带电的质点在仅受电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是
A．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
B．带电质点一定是从P点向Q点运动
C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D．三个等势面中，等势面a的电势最高
【答案】A
8．如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下，从静止开始由沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论中错误的是( )
A．此液滴带负电
B．液滴做匀加速直线运动
C．合外力对液滴做的总功等于零
D．液滴的电势能减少
【答案】C
9．如图所示为某静电除尘装置的原理图．废气先经过一个机械过滤装置再进人静电除尘区．图中虚线是某一带电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹， A、B两点是轨迹与电场线的交点．不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则以下说法正确的是
A．尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
B．尘埃带正电
C．A点电势高于B点电势
D．尘埃在迁移过程中电势能一直在增大
【答案】A
10．让、和的混合粒子以相同的初动能在同一位置垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场，不计离子的重力和离子间的相互作用，离子束从进入到射出该偏转电场的过程中，下列说法正确的是
A．在偏转电场中每个离子运动的时间相等
B．偏转电场对每个离子做功相等
C．在偏转电场中它们形成两股离子束
D．偏转电场对每个离子冲量相同
【答案】C
二、多选题
11．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的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板的过程中( )
A．它们运动的时间tQ > tP
B．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2
C．它们运动的加速度a>a
D．它们的动能增加之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4
【答案】BCD
12．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子（ ）
A．可能是带负电 B．在b点处的电势能为0.3J
C．在b点处的动能为零 D．在c点处的动能为0.4 J
【答案】BD
13．如图甲所示，AB是电场中的一条直线，电子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿AB运动到B点，其v ?t图像如图乙所示。关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的关系，下列判断正确的是( )
A．EA＞EB B．EA＜EB
C．φA＞φB D．φA＜φB
【答案】AC
14．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子不计重力，两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是
A． B．
C． D．
【答案】AD
15．在水平向左的匀强电场中，一带电颗粒以速度v从a点水平向右抛出，不计空气阻力，颗粒运动到b点时速度大小仍为v，方向竖直向下。已知颗粒的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，则颗粒从a运动到b的过程中
A．做匀变速运动
B．速率先增大后减小
C．电势能增加了
D．a点的电势比b点低
【答案】AC
16．直线AB是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度，仅在电场力的作用下，沿AB由A运动到B，其速度图象如图所示，下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的判断正确的是（ ）
A．EA＜EB B．EA＞EB C．φA＜φB D．φA＞φB
【答案】BD
三、解答题
17．如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：
电子通过B点时的速度大小；
右侧平行金属板的长度；
电子穿出右侧平行金属板时的动能．
【答案】(1) （2） (3)
18．如图所示，一质量为m、电量为+q粒子，由静止经电压U加速后，从O点垂直场强方向射入有理想边界MN的匀强电场后经过P点，OP连线与粒子射入电场时速度方向之间的夹角为，OP两点间的距离为L，不计粒子重力。求:
(1)粒子到达O点时的速度大小；
(2)粒子从O点运动到P点的时间；
(3)匀强电场的电场强度大小.
【答案】(1) (2) (3)
19．如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1＝2E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2＝3E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子(电荷量为e，质量为m，重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：
(1)电子到MN的速度大小；
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间；
(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ；
(4)电子打到屏上的点P′到点O的距离x.
【答案】(1) (2) (3) (4)
一、单选题
1．如图所示,正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中哪一个（ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
2．某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是
A．c点场强大于b点场强
B．b和c处在同一等势面上
C．若将一试探电荷由a点移动到d点，电荷的电势能将增大
D．若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由?a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电
【答案】A
3．如图所示，倾角为α的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定一个带电量为-q的小球Q。整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个质量为m、带电量为+q的小球P从N点由静止释放，释放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均为s0。P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为k0，静电力常量为k。则下列说法中正确的是
A．小球P返回时，能撞到小球Q
B．小球P在N点的加速度大小为
C．小球P沿着斜面向下运动过程中，其电势能一定减少
D．当弹簧的压缩量为时，小球P的速度最大
【答案】B
4．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点。设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速度大小分别为M、N，电势能分别为、，下列判断正确的是
A．M＜N，＜
B．M＞N，＞
C．＜，＜
D．＜，＜
【答案】A
5．如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的
A．电荷量之比
B．电势能减少量之比
C．运行时间
D．动能增加量之比
【答案】A
6．如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子，在负极板附近有另一质量为m、电荷量为－q的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面．若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M∶m为( )
A．3∶1 B．2∶1 C．5∶2 D．3∶2
【答案】D
7．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为个带电的质点在仅受电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是
A．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
B．带电质点一定是从P点向Q点运动
C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D．三个等势面中，等势面a的电势最高
【答案】A
8．如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下，从静止开始由沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论中错误的是( )
A．此液滴带负电
B．液滴做匀加速直线运动
C．合外力对液滴做的总功等于零
D．液滴的电势能减少
【答案】C
9．如图所示为某静电除尘装置的原理图．废气先经过一个机械过滤装置再进人静电除尘区．图中虚线是某一带电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹， A、B两点是轨迹与电场线的交点．不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则以下说法正确的是
A．尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
B．尘埃带正电
C．A点电势高于B点电势
D．尘埃在迁移过程中电势能一直在增大
【答案】A
10．让、和的混合粒子以相同的初动能在同一位置垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场，不计离子的重力和离子间的相互作用，离子束从进入到射出该偏转电场的过程中，下列说法正确的是
A．在偏转电场中每个离子运动的时间相等
B．偏转电场对每个离子做功相等
C．在偏转电场中它们形成两股离子束
D．偏转电场对每个离子冲量相同
【答案】C
二、多选题
11．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的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板的过程中( )
A．它们运动的时间tQ > tP
B．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2
C．它们运动的加速度a>a
D．它们的动能增加之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4
【答案】BCD
12．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子（ ）
A．可能是带负电 B．在b点处的电势能为0.3J
C．在b点处的动能为零 D．在c点处的动能为0.4 J
【答案】BD
13．如图甲所示，AB是电场中的一条直线，电子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿AB运动到B点，其v ?t图像如图乙所示。关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的关系，下列判断正确的是( )
A．EA＞EB B．EA＜EB
C．φA＞φB D．φA＜φB
【答案】AC
14．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子不计重力，两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是
A． B．
C． D．
【答案】AD
15．在水平向左的匀强电场中，一带电颗粒以速度v从a点水平向右抛出，不计空气阻力，颗粒运动到b点时速度大小仍为v，方向竖直向下。已知颗粒的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，则颗粒从a运动到b的过程中
A．做匀变速运动
B．速率先增大后减小
C．电势能增加了
D．a点的电势比b点低
【答案】AC
16．直线AB是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度，仅在电场力的作用下，沿AB由A运动到B，其速度图象如图所示，下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的判断正确的是（ ）
A．EA＜EB B．EA＞EB C．φA＜φB D．φA＞φB
【答案】BD
三、解答题
17．如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：
电子通过B点时的速度大小；
右侧平行金属板的长度；
电子穿出右侧平行金属板时的动能．
【答案】(1) （2） (3)
18．如图所示，一质量为m、电量为+q粒子，由静止经电压U加速后，从O点垂直场强方向射入有理想边界MN的匀强电场后经过P点，OP连线与粒子射入电场时速度方向之间的夹角为，OP两点间的距离为L，不计粒子重力。求:
(1)粒子到达O点时的速度大小；
(2)粒子从O点运动到P点的时间；
(3)匀强电场的电场强度大小.
【答案】(1) (2) (3)
19．如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1＝2E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2＝3E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子(电荷量为e，质量为m，重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：
(1)电子到MN的速度大小；
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间；
(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ；
(4)电子打到屏上的点P′到点O的距离x.
【答案】(1) (2) (3) (4)