2020-2021学年9 带电粒子在电场中的运动同步达标检测题

这是一份2020-2021学年9 带电粒子在电场中的运动同步达标检测题，共12页。试卷主要包含了如图所示，等内容，欢迎下载使用。
1．下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是( )
A．质子eq \\al(1,1)H B．氘核eq \\al(2,1)H
C．α粒子eq \\al(4,2)He D．钠离子Na＋
解析 由qU＝eq \f(1,2)mv2得v＝eq \r(\f(2qU,m))，然后去比较各粒子的eq \f(q,m)可得A正确．
答案 A
2．如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间有一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列说法中正确的是( )
A．微粒带的是正电
B．电源电压的大小等于eq \f(mgd,q)
C．断开开关S，微粒将向下做加速运动
D．保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动
解析 由题意可知，电场竖直向上，带电微粒受到重力、电场力作用处于平衡状态，电场力竖直向上，微粒带正电，A选项正确，大小为E＝eq \f(mg,q)，由E＝eq \f(U,d)，可知U＝eq \f(mgd,q)，B选项正确；断开开关，微粒受力不变仍处于平衡状态，故C选项错误；保持开关闭合，增大板间距离，电场力减小，微粒向下加速运动，D选项正确．
答案 ABD
3.如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的( )
A．2倍 B．4倍
C.eq \f(1,2)倍 D.eq \f(1,4)倍
解析 电子经过电场所用的时间t＝eq \f(L,v0)，当入射速度变为原来的两倍，则t′＝eq \f(t,2)，电子在电场中做类平抛运动，侧移量d＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)eq \f(qUL2,dmv\\al(2,0))，可得d2＝eq \f(qUL2,2mv\\al(2,0))，同理d′2＝eq \f(qUL2,2m2v02)，d′＝eq \f(d,2)，故C选项正确．
答案 C
4．如图所示，在真空中离子P1、P2以相同速度从O点垂直场强方向射入匀强电场，经电场偏转后打在极板B上的C、D两点．已知P1电荷量为P2电荷量的3倍．GC＝CD，则P1、P2离子的质量之比为( )
A．3:4 B．4:3
C．2:3 D．3:2
解析 y＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)eq \f(qU,md)(eq \f(x,v0))2，所以m＝eq \f(qUx2,2ydv\\al(2,0))，m∝qx2，故m1:m2＝q1(x1)2:q2(x2)2＝3:4.
答案 A
5.如下图所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达B板时的速率，下列解释正确的是( )
A．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大
B．两板间距越小，加速的时间就越长，则获得的速率越大
C．获得的速率大小与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关
D．两板间距离越小，加速的时间越短，则获得的速率越小
解析 由动能定理可知qU＝eq \f(1,2)mv2，v2＝eq \f(2qU,m)，故C选项正确．
答案 C
6．如图所示，
在点电荷＋Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少？
解析 质子和α粒子都是正离子，从A点释放将受电场力作用加速运动到B点，设A、B两点间的电势差为U，由动能定理有，对质子：qHU＝eq \f(1,2)mHveq \\al(2,H)，
对α粒子：qαU＝eq \f(1,2)mαveq \\al(2,α)，
所以eq \f(vH,vα)＝eq \r(\f(qHmα,qαmH))＝eq \r(\f(1×4,2×1))＝eq \f(\r(2),1).
答案 eq \f(\r(2),1)
提 升 能 力
7．一个带正电的油滴从如图所示的匀强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后，能较准确地描述油滴运动轨迹的是如图中的( )
解析 油滴做自由落体运动一段时间后进入电场时，具有向下的速度，受到重力和向右的电场力作用，做曲线运动，此时轨迹的切线应为速度的方向即竖直向下，而且向右弯曲，故B选项正确．
答案 B
8．带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小为v0，则一定有( )
A．静电力大小等于重力大小
B．粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小
C．静电力所做的功一定等于重力所做的功
D．电势能的减少一定等于重力势能的增加
解析 由题意可知，水平方向与竖直方向加速度大小相等，均为a＝eq \f(v0,t)，平均速度大小也相等，故水平位移和竖直位移大小相等，故A、B选项正确；在运动过程中，电场力做正功，重力做负功，故C选项错误；由能量守恒可知D选项正确．
答案 ABD
9．如下图所示，用细丝线悬挂带有正电荷的小球，质量为m，处在水平向右的匀强电场中，在电场力作用下，小球由最低点开始运动，经b点后还可以向右摆动，如用ΔE1表示重力势能的增量，用ΔE2表示电势能的增量，用ΔE表示二者和(ΔE＝ΔE1＋ΔE2)，则在小球由a摆到b的过程中，下列关系式正确的是( )
A．ΔE10，电场力做正功，电势能减小．ΔE2