2020-2021学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册：第十章带电粒子在电场中的运动 课时练word版含答案

带电粒子在电场中的运动课时练
1.(多选)如图LX1-1所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子
(　　)
图LX1-1
A.所受重力与静电力平衡
B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动
2.如图LX1-2所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向的夹角为45°,重力加速度为g,则下列结论不正确的是
(　　)
图LX1-2
A.此液滴带负电
B.液滴的加速度等于g
C.合力对液滴做的总功等于零
D.液滴的电势能减少
3.如图LX1-3所示,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h.质量均为m、带电荷量分别为+q和-q的两粒子由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中).不计重力.若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于
(　　)
图LX1-3
A.
B.
C.
D.
4.如图LX1-4所示,带正电、负电和不带电的三个等质量小球以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间,已知上板带负电,三小球分别落在图中A、B、C三点,其中小球B不带电,则
(　　)
图LX1-4
A.A带负电,C带正电
B.三小球在电场中的加速度大小关系是aA>aB>aC
C.三小球在电场中运动时间相等
D.三小球到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA
5.图LX1-5甲为两水平金属板,在两板间加上周期为T的交变电压u,电压u随时间t变化的图线如图乙所示.质量为m、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间,经时间T从两板间飞出.下列关于粒子运动描述错误的是
(　　)
图LX1-5
A.t=0时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大
B.t=T时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大
C.无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度方向都水平
D.无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度大小都相等
6.(多选)如图LX1-6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交变电压后,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图LX1-7中的
(　　)
图LX1-6
图LX1-7
7.(多选)如图LX1-8所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场中,在与环心等高处有一质量为m、带电荷量+q的小球由静止开始沿轨道运动,重力加速度为g,下列说法正确的是
(　　)
图LX1-8
A.小球经过环的最低点时速度最大
B.小球在运动过程中机械能守恒
C.小球经过环的最低点时对轨道的压力为mg+qE
D.小球经过环的最低点时对轨道的压力为3(mg+qE)
8.如图LX1-9所示,在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场,E、F、G、H是各边中点,其连线构成正方形,其中P点是EH的中点.一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出.以下说法正确的是
(　　)
图LX1-9
A.粒子的运动轨迹一定经过P点
B.粒子的运动轨迹一定经过PH之间某点
C.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子会由ED之间某点从AD边射出
D.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子恰好由E点从AD边射出
9.(多选)如图LX1-10所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像.当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受静电力的作用,则下列说法中正确的是
(　　)
图LX1-10
A.带电粒子将始终向同一个方向运动
B.2
s末带电粒子回到原出发点
C.3
s末带电粒子的速度为零
D.0~3
s内,静电力做的总功为零
10.(多选)如图LX1-11所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球系在一根长为L的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动.AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径.已知重力加速度为g,电场强度E=.下列说法正确的是
(　　)
图LX1-11
A.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为
B.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时的机械能最大
C.若将小球在A点由静止释放,它将在ACBD圆弧上往复运动
D.若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,它将能够到达B点
11.如图LX1-12所示,匀强电场方向水平向右,电场强度为E,悬线长为L,上端系于O点,下端系一质量为m、带电荷量为+q的小球,已知Eq=mg(g为重力加速度).现将小球从最低点A由静止释放,则下列说法错误的是
(　　)
图LX1-12
A.小球可到达水平位置
B.当悬线与水平方向成45°角时,小球的速度最大
C.小球在运动过程中机械能守恒
D.当小球速度最大时,悬线的张力为(3-2)mg
12.如图LX1-13所示,一平行板电容器板长l=4
cm,板间距离为d=3
cm,倾斜放置,使板面与水平方向的夹角α=37°.若两板间所加电压U=100
V,一带电荷量q=3×10-10
C的负电荷以v0=0.5
m/s的速度自A板左边缘水平进入电场,在电场中沿水平方向运动,并恰好从B板右边缘水平飞出,则带电粒子从电场中飞出时的速度为多少?带电粒子的质量为多少?(g取10
m/s2,sin
37°=0.6,cos
37°=0.8)
图LX1-13
13.虚线PQ、MN间存在如图LX1-14所示的水平匀强电场,一质量为m=2.0×10-11
kg、电荷量为q=+1.0×10-5
C的带电粒子从a点由静止开始经电压为U=100
V的电场加速后,垂直进入匀强电场中,从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30°角.已知PQ、MN间距为20
cm,带电粒子的重力忽略不计.求:
图LX1-14
(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)a、b两点间的电势差.
答案
1.BD　
2.C　
3.B　
4.D　
5.B　
6.AD　
7.AD　
8.D　
9.CD　
10.BD　
11.C
12.1
m/s　8×10-8
kg
13.(1)1.0×104
m/s　(2)×103
N/C　(3)400
V