2022年高考物理热点考点专题22 带电粒子在静电场中的运动

修改时间:2022-03-23 浏览次数:72 类型:三轮冲刺 编辑

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一、单选题

  • 1. 如图所示,一质量m=1×10-3kg,电荷量为q=1×10-3C的粒子,重力不计,在竖直向下的电场强度为E=1×103N/C的匀强电场中运动,在A点时速度方向与电场方向夹角为60°,经过0.1s后到达B点速度方向与电场方向夹角为30°,则A点速度的大小为(   )

    A . 100m/s B . 200m/s C . 300m/s D . 400m/s
  • 2. 如图(a),平行金属板A、B间的电压恒为U,B板右侧的平行金属板M、N间加有图(b)所示的交变电压,OO'是M、N板间的中线,当电压稳定时,板间为匀强电场且电场仅局限于板间。零时刻,紧贴A板同时由静止释放甲、乙两个离子,两离子质量相等、电荷量关系为q=4q;甲在时刻沿OO'方向进入并在时刻飞离交变电场。设甲、乙飞离交变电场时的速率为v、v , 在交变电场中的偏移量大小为y、y。离子重力和离子间的相互作用均不计。则(   )

    A . y=2y B . y=y C . v=v D . v=4v

二、多选题

  • 3. 如图所示,矩形区域内有水平向右的匀强电场,半径为、内壁光滑的绝缘半圆细管固定在竖直平面内,直径垂直于水平虚线 , 圆心O在的中点,半圆管的一半处于电场中。质量为、电荷量为的带正电的小球(视为质点)从半圆管的A点由静止开始滑入管内,到达B点时的速度大小为 , 之后小球从区域的右边界离开电场.取重力加速度大小 , 不计空气阻力,下列说法正确的是(   )

    A . 小球在B点受到的支持力大小为 B . 匀强电场的电场强度大小为 C . 电场区域的最小面积为 D . 电场区域的最小面积为
  • 4. 如图1所示,长为的两水平金属板A、B组成一间距为的平行板电容器,板之间的电势差随时间的变化关系如图2所示,已知电压 , 周期为靠近板左侧的一粒子源,能够水平向右发射初速度为的带电量为、质量为的相同带电粒子(粒子重力不计)。则下列判断正确的是(   )

    A . 粒子在电容器中做类平抛运动 B . 时刻发射的粒子从板右侧离开时的速度大小仍为 C . 时刻发射的粒子在板间运动过程中最大速度为 D . 时刻射入的粒子在板间运动过程中电势能一直在减小
  • 5. 如图所示,带电量之比的带电粒子A、B以相等的速度从同一点出发,沿着跟电场垂直的方向射入平行板电容器中分别落在C、D两点,若 , 忽略粒子的重力及粒子间的相互作用力影响,则(   )

    A . A和B在电场中运动的时间之比为1:2 B . A和B运动的加速加速度大小之比为1:4 C . A和B的质量之比为1:12 D . A和B的位移大小之比为1:1
  • 6. 有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从左上同一点以相同的水平速度先后射入匀强电场中,A、B、C三个小球的运动轨迹如图所示,A、B小球运动轨迹的末端处于同一竖直线上,则如图运动轨迹对应的过程(   )

    A . 小球A带负电,B不带电,C带正电 B . 三小球运动的时间tA=tBC C . 小球B和小球C的末动能可能相等 D . 小球A和小球C的电势能变化绝对值可能相等

三、综合题

  • 7. 如图所示,真空室中电子枪连续均匀发出的电子(初速不计)经过V的加速电场后,由小孔S沿两个互相垂直的偏转电极的中心线射入。偏转电极的板长为m,极板相距m,偏转电极的板长也为m,极板相距m,且高度足够高。偏转电极的右侧与偏转电极的左侧相距为L,荧光屏与中心线垂直,且与偏转电极的右侧相距为L/2。两个偏转电极都不加电压时,电子束沿中心线打到荧光屏中心产生亮斑。现在电极间加电压 , 在电极间加电压的电压随时间t变化的图线分别如图所示。设极板间电场可看作是均匀的,且极板外无电场,在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场均可视作恒定,能通过两偏转电极的电子均能打到荧光屏上。已知电子的电量 , 不计电子重力和电子间的相互作用。

    (1) 求电子从小孔S射出时的动能;
    (2) 求能通过偏转电极的电子数占总数的比例;
    (3) 求打到荧光屏上电子动能的范围;
    (4) 请通过计算定量画出电子打到荧光屏上的点形成的图线。
  • 8. 如图所示,竖直平面内直角坐标系xOy的第一象限和第二象限存在沿水平方向的匀强电场。一质量为m,电荷量为+q的带电小球,从x轴上的P(-d,0)点以初动能Ek0沿y轴正方向射入第二象限,经过一段时间后小球从y轴正半轴的某位置处垂直于y轴进入第一象限,小球经过y轴时的动能大小为 , 重力加速度为g,不计空气阻力。求:

    (1) 小球经过y轴时的位置坐标(用d表示);
    (2) 小球再次经过x轴时的动能(用Ek0表示);
    (3) 小球运动过程中的最小动能(用Ek0表示)。
  • 9. 如图甲所示,水平正对放置的金属板A、B相距为d,右端放置垂直于板的靶MN,在两板间加上如图乙所示的电压。质量为m、电荷量为q的正粒子束由静止经电压U加速后,从A、B左侧的中点O沿平行于板的方向连续射入,粒子能全部打在靶MN上且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T,不计粒子重力及粒子间的相互作用。求:

    (1) 粒子进入AB板间的速度;
    (2) 金属板长度;
    (3) 在距靶MN的中心O'点多远的范围内有粒子击中。
  • 10. 如图所示,一个质量为m,带电量为+q的微粒,从a点以大小为的初速度竖直向上射入水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E, b点为微粒运动的最高点,已知重力加速度为g,不计空气阻力,求:

    (1) 小球从a点运动至b点所用的时间t;
    (2) a、b两点水平方向的距离x;
    (3) a. b两点间的电势差

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