
?第十章 靜電場中的能量
5 帶電粒子在電場中的運動
基礎(chǔ)過關(guān)練
題組一 帶電粒子在電場中的加速
1.(2023江西臨川第二中學(xué)月考)如圖所示,兩平行金屬板相距為d,電勢差為U,一電子質(zhì)量為m,電荷量為e,從O點沿垂直于極板的方向射出,最遠到達A點,然后返回,OA=h,不計重力,則此電子具有的初動能是( )
A.ed?U B.edU? C.eUd? D.eU?d
2.(2023河南南陽一中月考)如圖所示,在兩平行板間接直流電源,位于A板附近的帶電粒子在電場力作用下,由靜止開始向B板運動,不計重力,關(guān)于粒子在兩板間的運動,下列說法正確的是( )
A.粒子到達B板時的速率與兩板間距離和電源電壓均有關(guān)
B.若電源電壓U與粒子的電荷量q均變?yōu)樵瓉淼?倍,則粒子到達B板時的速率變?yōu)樵瓉淼?倍
C.兩板間距離越大,粒子運動的時間越長
D.粒子到達B板時的速率與兩板間距離無關(guān),與電源電壓有關(guān)
題組二 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)
3.(2022重慶北碚月考)如圖所示,一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以初速度v0由P點射入勻強電場,入射方向與電場線垂直。粒子從Q點射出電場時,其速度方向與電場線成30°角。已知勻強電場的寬度為d,不計重力作用。則勻強電場的場強E大小是( )
A.mv0qd B.3mv02qd C.3mv022qd D.33mv022qd
4.(2023湖南常德漢壽一中月考)如圖,在真空中帶電粒子P1和P2先后以相同的初速度沿水平方向從O點射入勻強電場,它們的初速度垂直于電場強度方向,偏轉(zhuǎn)之后分別打在B、C兩點,且AB=BC。若P1的電荷量為P2的5倍,不計重力,則P1、P2的質(zhì)量之比m1∶m2為( )
A.5∶2 B.5∶4 C.2∶5 D.4∶5
5.(2023湖南長沙第一中學(xué)等名校聯(lián)考)如圖所示,長為d的水平放置的平行金屬板A和B間的距離也為d。OO'為兩板間的中線,在A、B兩板間加上恒定電壓U0,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子組成的粒子束,不斷地從O點沿OO'方向射入兩板間,結(jié)果粒子從兩板右側(cè)距離A板為18d的位置離開兩板間,不計重力影響,不計粒子間的相互作用。
(1)求粒子從O點射入的速度大小;
(2)保持粒子射入的位置不變,射入的速度大小不變,方向改變,要使粒子剛好能從B板右側(cè)邊緣平行于B板飛出,求粒子射入的速度方向與OO'的夾角應(yīng)滿足的條件;
(3)保持粒子射入的位置不變,射入的速度不變,保持A板位置不變,將B板沿豎直方向平移,要使粒子從A板右側(cè)邊緣飛出,求B板移動的距離。
題組三 帶電粒子在電場中先加速后偏轉(zhuǎn)
6.(2022湘鄂冀三省七校聯(lián)考)如圖所示,A為粒子源,A和極板B間的加速電壓為U1,兩水平放置的平行帶電金屬板C、D間的電壓為U2?,F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從A處由靜止釋放,被加速電壓U1加速后水平進入豎直方向的勻強電場,最后從右側(cè)射出。金屬板C、D的長度為L,兩板間的距離為d,不計粒子重力,下列說法正確的是( )
A.粒子射出B板時的速度v0=2qU1m
B.粒子在C、D極板間運動的時間t=L2qU1m
C.粒子飛出C、D間電場時在豎直方向上發(fā)生的位移y=U2L22U1d
D.若同時使U1和U2加倍,則粒子在飛出C、D極板時的速度與水平方向的夾角不變
7.(2023河北九師聯(lián)盟聯(lián)考)某種類型的示波管工作原理如圖所示,電子先經(jīng)過電壓為U1的加速電場,再垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏移量為h,兩平行板之間的距離為d,電壓為U2,板長為L,把?U2叫示波器的靈敏度,電子電荷量為e。下列說法正確的是( )
A.電子在加速電場中動能增大,在偏轉(zhuǎn)電場中動能不變
B.電子只要能離開偏轉(zhuǎn)電場,在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間一定等于Lm2U1e
C.當U1、L增大,d不變,示波器的靈敏度減小
D.當L變?yōu)樵瓉淼?倍,d變?yōu)樵瓉淼?倍,U1不變,示波器的靈敏度增大
8.(2023廣東惠州第一中學(xué)月考)一個電荷量為q=2×10-8 C、質(zhì)量為m=1×10-14 kg、帶負電的粒子,由靜止經(jīng)電壓為U1=1 600 V的加速電場加速后,立即沿中心線O1O2垂直進入一個電壓為U2=2 400 V的偏轉(zhuǎn)電場,然后打在垂直于O1O2放置的熒光屏上的P點,偏轉(zhuǎn)電場兩極板間距為d=8 cm,極板長L=8 cm,極板的右端與熒光屏之間的距離也為L=8 cm。整個裝置如圖所示(不計粒子的重力)。求:
(1)粒子出加速電場時的速度v0的大小;
(2)粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的偏移距離y;
(3)P點到O2的距離y'。
能力提升練
題組一 帶電粒子在恒定電場中的運動
1.(2023廣東深圳大學(xué)附屬實驗中學(xué)月考)如圖所示,質(zhì)量相同的兩個帶電粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中,P從兩極板正中央射入,Q從下極板邊緣處射入,它們最后打在同一點(不計重力及粒子間相互作用力),則從開始射入到打到上極板的過程中( )
A.它們運動的時間tP
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊5 帶電粒子在電場中的運動學(xué)案及答案,共16頁。學(xué)案主要包含了帶電粒子在電場中的加速,帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn),示波管的原理等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中物理第十章 靜電場中的能量3 電勢差與電場強度的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案,共22頁。
這是一份物理必修 第三冊4 電容器的電容導(dǎo)學(xué)案,共21頁。
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