（2021新人教版）高中物理必修第三册10.5带电粒子在电场中的运动（基础）同步检测.docx

1、第十章第十章 静电场中的能量静电场中的能量 第第 5 节节 带电粒子在电场中的运动（基础）带电粒子在电场中的运动（基础） 一、单项选择题一、单项选择题 1真空中一匀强电场中有一质量为 0.01g，电荷量为110 8C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线 运动，取 g=10m/s2，则（） A场强方向水平向左B场强的大小是 1103N/C C场强的大小是 1107N/CD场强的方向竖直向下 2如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球 在电场中将作（） A自由落体运动B曲线运动 C沿着悬线的延长线作匀加速运动D变加速直线运动 3一电子以初速度 v0沿垂直场强

2、方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则 电子穿越两平行板所需的时间（） A随电压的减小而减小B随电压的减小而增大 C与电压减小与否无关D随两板间距离的增大而减少 4如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在 O 点，另一端拴一 个质量为 m、带电荷量为 q 的小球。把细绳拉到竖直状态，小球从最低点 A 由静止释放后沿圆弧运 动，当细绳刚好水平时，小球到达位置 B 且速度恰好为零。已知重力加速度为 g，不计空气阻力， 则（） A小球最终将静止在 B 点 B小球运动到 B 点时，细绳的拉力为 0 C匀强电场的电场强度大小为 mg q D在此过程中，小球的

3、电势能一直增加 5空间存在竖直向上的匀强电场，质量为 m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如 图所示，在相等的时间间隔内（） A重力做的功相等 B电场力做的功相等 C电场力做的功大于重力做的功 D电场力做的功小于重力做的功 6如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为 d 其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板边 缘射入，并沿直线从上极板边缘射出，油滴质量为 m，带电荷量为 q，现仅将上极板上移些许，其 它条件保持不变，则下列分析错误的是（） A上移后油滴的运动轨迹仍然是直线 B上移后电场强度大小为 mg q ，方向竖直向上 C上移后下板和上板之间的电势差为 mgd q D上移后油

4、滴穿越两板之间的电场电势能减少了 mgd 7分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别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， 下板接地。 三小球分别落在图中 A、 B、 C 三点， 则错误的是 （） AA 带正电、B 不带电、C 带负电 B三小球在电场中加速度大小关系是：aAaBaC 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 EkCEkBEkA 8如图所示，a、b 两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀 强电场，a 粒子打在 B 板的 a点，b 粒子打在 B 板的 b点，若不计重力，则（ ） Aa 的电

5、荷量一定大于 b 的电荷量 Ba 的质量一定大于 b 的质量 Ca 的比荷一定大于 b 的比荷 D电场对 a、b 两粒子所做功的关系为 ab WW 9如图所示，质子（ 1 1H ）和粒子（ 4 2He）以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计重力） ， 这两个粒子都能射出电场，粒子的质量是质子的 4 倍，带电量是质子的 2 倍，则这两个粒子射出电 场时的侧位移 y 之比为（） A1：1B1：2C2：1D1：4 10如图所示，两金属板与电源相连接，电压为 U，电子从上极板边缘垂直电场方向，以速度 v0射 入匀强电场，且恰好从下极板边缘飞出，两板之间距离为 d。现在保持电子入射速度和入射位置（紧

6、靠上极板边缘）不变，仍要让其从下极板边缘飞出，则下列操作可行的是（） A电压调至 2U，板间距离变为 2dB电压调至 2U，板间距离变为 2d C电压调至 2U，板间距离变为 2d D电压调至 2U，板间距离变为 2 d 二、多项选择题二、多项选择题 11如图所示，P 和 Q 为两平行金属板，板间有一定电压，在 P 板附近有一电子（不计重力）由静 止开始向 Q 板运动，下列说法正确的是（） A电子到达 Q 板时的速率，与加速电压无关，仅与两板间距离有关 B电子到达 Q 板时的速率，与两板间距离无关，仅与加速电压有关 C两板间距离越大，加速时间越短 D两板间距离越小，电子的加速度就越大 12如图

7、所示，平行金属板 A、B 水平正对放置，分别带等量异号电荷，一带电微粒水平射入板间， 在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（） A微粒从 M 点运动到 N 点动能一定增加 B微粒从 M 点运动到 N 点电势能一定增加 C微粒从 M 点运动到 N 点机械能可能增加 D若微粒带正电荷，则 A 板一定带正电荷 13如图，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（） A所受重力与电场力平衡 B电势能逐渐增加 C动能逐渐增加 D做匀变速直线运动 14如图所示，在 a 点由静止释放一个质量为 m、

8、电荷量为 q 的带电液滴，液滴到达 b 点时速度恰 好为零，设 a、b 所在的电场线竖直向下，a、b 间的高度差为 h，则（） A带电液滴带负电Ba、b 两点间的电势差 Uab mgh q Cb 点场强大于 a 点场强Da 点场强大于 b 点场强 15如图甲所示，电荷量 q = 110-4C 的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水 平方向的电场， 其电场强度 E 的大小与时间 t 的关系如图乙所示，物块速度 v 的大小与时间 t 的关系 如图丙所示。重力加速度 g =10m/s2，则（） A物块在 4s 内位移是 8mB物块的质量是 2kg C物块与水平面间动摩擦因数是 0.2D

9、物块在 4s 内电势能减少了 14J 三、填空题三、填空题 16如图所示，真空中有一电子束，以初速度 v0沿着垂直场强方向从 O 点进入电场，以 O 点为坐标 原点，沿 x 轴取 OAABBC，再自 A、B、C 作 y 轴的平行线与电子径迹分别交于 M、N、P 点， 则 AM:BN:CP_，电子流经 M、N、P 三点时沿 x 轴的分速度之比为_ 17如图所示，带电荷量分别为 q1、q2的粒子，以相同的初速度从 P 点沿垂直于场强方向射入平行 板间的匀强电场中，分别落在下极板上的 A、B 两点，若 ABOA，q13q2，不计重力，则两个粒子 质量之比为_，两个粒子进入电场之后的动能增量之比为_

10、18如图带电小颗粒质量为 m，电荷量为 q，以竖直向上的初速度 v0自 A 处进入方向水平向右的匀 强电场中.当小颗粒到达 B 处时速度变成水平向右， 大小为 2v0， 那么， 该处的场强 E 为_， A、 B 间的电势差是_. 四、解答题四、解答题 19一束电子流在经 U=5 000 V 的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电 场，如图所示，若两板间距 d=1.0 cm，板长 l=5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极 板上最多能加多大电压？ 20空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P 是电场中的两点。从 O 点沿水平方向以不同速度 先后发射两个质量均为

11、m 的小球 A、B。A 不带电，B 的电荷量为 q（q0） 。A 从 O 点发射时的速度 大小为 v0，到达 P 点所用时间为 t；B 从 O 点到达 P 点所用时间为 2 t 。重力加速度为 g，求： （1）B 从 O 点发射时的速度大小； （2）电场强度的大小。 21如图，ABCD 为竖直放在场强为 4 10/EVm 的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的 BCD 部分是半径为 R 的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A 为水平轨道上的一点，而且 ABR0.2m，把一质量 m0.1kg、带电荷量 4 1 10qC 的小球放在水平轨道的 A 点由静止开 始释放，小球在轨道的内侧运动

12、(g 取 2 10m s)求： (1)小球到达 C 点时的速度是多大？ (2)小球到达 C 点时对轨道压力是多大？ (3)若让小球安全通过 D 点，开始释放点离 B 点至少多远？ 参考答案参考答案 一、单项选择题 12345678910 DCCCCCCCBB 二、多项选择题 1112131415 BDACBDABCCD 三、填空题 161:4:91:1:1 173431 18 2mg q 2 0 2mv q 四、解答题 19 【答案】400V 【解析】 设极板间电压 U 时，电子能飞离平行板间的偏转电场。在加速过程中，由动能定量得 2 0 1 2 eUmv 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向

13、上做匀速运动 L=v0t 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度 F a m eU dm 偏转距离 y= 1 2 at2 能飞出的条件为 y 2 d 由式联立解得 U 2 2 2Ud l =400 V 20 【答案】 （1） 00 2vv ； （2） 3mg E q 【解析】 （1）因为 A 不带电，所以 A 相当于平抛，在水平方向可得 0 s t v B 从 O 点到达 P 点所用时间为 2 t ，所以 2 ts v 联立解得 00 2vv （2）设电场强度为 E，小球 B 的加速度为 a，根据牛顿第二定律有mg Eqma 依题意，两球竖直方向位移相等 2 2 11 222 t agt 联立解得 3mg E q 21 【答案】 （1）2 m/s（2）3 N（3）0.5 m 【解析】 (1)由 A 点到 C 点应用动能定理有： Eq(ABR)mgR 1 2 mvC2 解得：vC2 m/s (2)在 C 点应用牛顿第二定律得： FNEqm 2 c v R 得 FN3 N 由牛顿第三定律知，小球在 C 点对轨道的压力为 3 N. (3)小球要安全通过 D 点，必有 mgm 2 D v R . 设释放点距 B 点的距离为 x，由动能定理得： Eqxmg2R 1 2 mvD2 以上两式联立可得：x0.5 m